客运专线列车运行图编制模型及计算方法的研究

列车运行图是铁路行车组织工作的基础,其编制问题属于超大规模的多目标优化问题,求解难度较大。既有线列车运行图较为成熟的编制理论和计算方法对客运专线列车运行图的编制具有重要的借鉴作用。在既定客运专线运输组织模式的基础上,提出基于客运专线A类本线、B类跨线和本线城际列车运行图铺划的分层叠加数学模型,研究客运专线不同种类列车的布点模型和求解方法,设计了基于改进型遗传算法的客运专线列车运行图优化策略和算法。算例表明,该算法能有效地求解客运专线列车运行图编制方案,并达到快速准确的良好效果,为编图人员提供优选方案。     

基于定序优化的客运专线列车运行图铺划方法

在考虑旅客列车始发时间域和维修天窗的基础上,建立客运专线列车运行图优化模型,设计基于定序优化的客运专线列车运行图铺划方法。该方法在不断优化松弛列车运行图的过程中实现,对于当前松弛列车运行图,每次按照最小平移时间法则选择冲突进行优先化解,直至所有冲突化解为止。化解冲突时,通过构造松弛列车运行图的扩展多平行四边形和有向图,以平移作业、交换作业顺序、变更停站方案和调整列车始发时间域等方法来优化松弛列车运行图。算例分析表明,该方法能够有效地实施客运专线列车运行图的铺划。     

基于换乘接续优化的高铁周期性列车运行图编制研究

良好的列车接续关系是提高周期性列车运行图换乘服务质量的重要保障。建立基于换乘接续优化的高铁周期性列车运行图多目标混合整数规划模型,在CPF模型和研究成果~([13])的基础上做出优化改进,从换乘频率、动态接续、换乘时间3个方面提高换乘服务质量。模型引入客流OD换乘服务频率约束和最小化换乘服务频率欠缺值的优化目标,使模型不仅考虑了部分OD因无列车直达而产生的旅客换乘需求,同时兼顾为列车直达服务频率不足的客流OD增加快速换乘服务。接续列车、接续车站和接续时间均在列车运行图优化过程中动态确定,使接续关系的选择更加灵活。引入接续选取和接续时间耦合约束以及接续时间最短的目标函数,在规划列车接续关系的基础上,进一步优化了接续时间。以京沪高速铁路及部分衔接线路周期性列车运行图编制为例,验证模型的有效性。     

基于客流均衡分析的城际铁路列车运行图优化

将城际客流均衡分配与列车运行图优化相结合,构建城际列车运行图优化的双层规划模型,其中,上层模型以满足行车组织要求、运营时间等为约束,以降低旅客乘车时间、换乘等待时间以及提高始发、终到时间满意度为目标优化列车运行图;而下层模型为基于列车运行图的客流均衡分配模型。模型采用模拟退火算法与GP算法组合求解,在生成初始列车运行图的基础上不断通过均衡分配乘车客流、构造邻域解迭代优化。算例分析表明模型与算法具有较好的收敛性与有效性。     

周期性列车运行图编制模型研究

周期性列车运行图具有一系列优点,并能带动客票组织方式、运输组织方式等的完善和改进,成为国外高速铁路普遍采用的运行图模式.本文介绍周期性列车运行图的发展历史及其在国内外的研究和应用情况,分析周期性列车运行图的特点,总结基于周期事件规划问题(PESP)的周期性列车运行图模型.结合中国客运专线的实际情况,针对运营情况复杂的线路提出基于定序的周期性列车运行图模型.模型以固定的列车到发顺序为基础,考虑列车区间弹性运行时间、不同情况下的停站时间、到发线安全间隔、同类列车的发车频率等各项周期约束,将列车的总旅行时间最小作为目标函数,并通过铺划某线路的周期性列车运行图验证了模型的可行性.     

铁路集装箱客运化班列停站方案与运行图协同优化研究

铁路集装箱客运化系统对于改善我国铁路集装箱运输效率和提升铁路在高附加值货物运输市场的竞争力具有重要意义。在客运化系统中,集装箱班列的停站方案与运行图是班列运输组织计划的核心内容,前者确定各班列的停站模式,后者确定班列在各车站的出发与到达时间,二者之间相互影响,共同决定服务质量。因此,为提升运输组织计划编制效率,有必要在基于铁路通道的运营环境下,研究考虑不同运行区段的集装箱客运化班列停站方案与运行图协同优化问题。在满足箱流需求与符合列车运力的前提下,考虑具体的集装箱至列车的分配,将列车停站方案约束嵌入到列车运行图编制过程中,一方面使得停站方案与箱流分配方案相协调,另一方面保证列车在站停留时间能满足集装箱装卸作业的要求。以总列车停站时间最小为目标,综合考虑货物运到期限、车站到发线资源的分配、列车追踪间隔时间以及列车停站时间等约束,构建混合整数线性规划模型,并借助优化求解器CPLEX对模型进行求解。以实际中欧班列通道为案例进行实证分析,验证提出方法的有效性。实验结果表明,客运化系统能够充分发挥网络运输的优势,在仅牺牲部分列车能力利用率的前提下,具有列车开行频率高、运输集装箱数量多以及运到期限...     

客运专线网络列车开行方案与运行图综合优化方法

基于旅客列车开行方案和运行图的铁路企业运营效益和旅客出行费用,以铁路企业效益最大化为优化目标,以车站整备能力、车辆总数和列车编组辆数等能力资源限制以及列车到发作业相容性为约束,建立旅客列车开行方案与运行图综合优化的双层规划模型;分别基于旅客列车开行方案和列车运行图的换乘网络进行客流分配,将旅客列车开行方案和列车运行图优化有效结合起来,设计了基于模拟退火的综合优化算法。算例分析表明列车开行方案与运行图的综合优化既能保证铁路企业的收益,又能够有效提高旅客换乘质量。     

单线列车运行图铺划的时间循环迭代优化方法

根据单线铁路列车运行图的特点,建立了单线铁路列车运行图排序模型,设计了运行图货物列车运行线铺划的时间循环迭代优化方法。该方法通过将运行图铺划模型分解为阶段优化模型,对阶段运行图按最早冲突优化方法进行优化,在阶段优化结果的基础上,周而复始按时间循环迭代进行求解,逐步得到整体优化运行图。通过实例验证,该方法优化速度快,效果良好。     

客运专线相关旅客列车开行方案研究

通过分析铁路客运专线的相关收益及费用,从铁路运输企业和旅客两方面的利益出发建立了客运专线相关旅客列车开行方案的多目标优化模型,提出了优化旅客列车开行方案的求解方法。所提出的换乘多种类别列车的疲劳恢复时间计算公式、不同消费层次选择不同类别列车的思想、列车开行数量的计算式、列车的吸流原则、确定列车类别的动态规划方法等都贴切反映了铁路客运组织和客运市场的相关规律。该方法在客运专线预可行性研究中得到了成功的应用,求解路网规模为60个车站的旅客列车开行方案仅需100s左右时间,并获得了满意的结果。     

旅客列车开行方案的双层规划模型和算法

在既有旅客列车开行方案研究的基础上,基于客运专线和高速铁路建设路网发展规划,分析旅客列车开行方案的相关费用和优化目标,均衡考虑企业利益和旅客需求,将列车开行方案与旅客换乘方案结合起来,以客流在铁路换乘网络上的分配作为下层规划,建立旅客列车开行方案优化的双层规划模型。通过抽象归纳制定开行方案的经验,将开行方案优化与客运径路确定、旅客列车换乘网络设计、旅客换乘的客流分配、旅客列车停站优化、旅客列车开行方案的评价指标分析等相关子问题结合起来,设计基于模拟退火算法求解的优化算法。根据优化模型和求解算法,开发铁路旅客列车开行方案优化系统,对某客运专线的开行方案实例进行测算,结果表明,该系统具有良好的优化质量和运算效率。     

多功能旅客服务机器人在铁路客运站中的应用研究

基于目前铁路客运发展趋势和旅客服务需求,提出将服务机器人和人工智能技术结合应用于铁路旅客服务系统的解决方案,概述多功能旅客服务机器人架构、应用服务场景设计,总结其实现中所采用的自主导航定位、降噪、既有设施设备物联等关键技术.多功能旅客服务机器人通过语音交互、触控交互、远程控制等多种控制交互方式,结合铁路既有固定基础设施...     

基于客运大数据平台的铁路客流预测系统

客流预测是铁路路网规划、线路及场站设计、铁路运营等工作的重要基础.针对多层面、不同类型、不同时期的铁路客流预测业务需求,依托铁路客运大数据平台,构建铁路客流预测系统,能够在同一系统平台上完成客流预测方案的测试、评价和规范化应用.该系统集成各类客流预测算法模型,可充分利用历史售票数据,并考虑年度、季节、星期、时间、节假日...     

铁路旅客征信系统设计和实现

为了抑制铁路旅客不文明行为,优化铁路客运服务,响应国家信用体系建设,提出铁路旅客征信系统的建设。详细描述铁路旅客征信系统的逻辑构架以及网络构架。通过运用大数据采集、存储、旅客诚信指数算法、个人信用大数据分析、征信共享平台数据交互以及车地数据安全加密交互等技术,铁路旅客征信系统完成了对每个旅客诚信数据的收集和存储,形成了征信系统的旅客统计分析报表,并为国家提供铁路行业的诚信接口。铁路旅客征信系统有助于铁路旅客精细化运营和对不文明旅客的限制,对国家诚信社会的建设具有一定的借鉴意义。     

大型高速铁路客运站客运设施配置仿真优化

通过研究高速铁路客运站客运设施配置与旅客在候车厅内活动的相互影响和相互作用，建立基于Anylogic仿真软件的成都东站高架层候车厅环境仿真模型，统计客运设备服务参数并进行仿真参数设定，模拟成都东站高峰时段旅客候车过程，分析仿真结果和行人密度图，发现由于候车空间进深较短，两侧检票口排队旅客阻碍进入候车厅旅客流线而产生拥堵。针对此问题，提出改变排队队形并配合座椅调整的优化方案，对比分析优化后行人密度图发现，主通道冲突点数下降为零，平均排队时间缩短78 s，验证了调整措施的可行性。     

基于旅客出行方式选择的高速铁路客运分时定价方案研究

高速铁路（简称：高铁）客流一天之中具有较大的波动性，呈现出高峰、平峰、低谷的特点。文章利用“削峰填谷”思想，基于分时定价理论和Logit效用函数，考虑旅客选择出行方式的行为因素，以及线路通过能力、客车容量等约束，建立以高铁企业收入最大化为目标的分时定价模型，并利用遗传算法进行求解。通过某铁路线实际算例，验证上述模型和算法的可行性。验证结果表明，高铁分时定价策略有助于提升高铁市场占有率及运营企业客运收益。     

铁路客运站客调命令解读系统分析与设计

为提高客运站调车作业计划编制的效率，确保调车工作准确高效，针对大连站的客调命令解读和调车作业计划编制的工作特性，分析系统功能需求，建立基于B/S结构的客调命令解读系统，并对系统实现的总体架构、功能结构及主要技术特点进行研究。该系统实现了客调命令的自动解读，调车作业计划由原有的人工编制向计算机辅助编制转变，对于提升大连站和沈阳站生产计划的自动化和智能化水平有促进作用，可以为其他客运站提供参考。     

基于旅客满意度评价的铁路客运产品设计调整

本文提出一种基于旅客满意度综合评价的铁路客运产品设计与调整方法,分析旅客满意度与产品设计要素之间的关联关系,建立铁路旅客满意度的评价指标,采用模糊综合评价方法计算旅客满意度,并将满意度评价结果反馈到产品的设计和调整过程中.本文最后以武广高铁为例进行了满意度调查和综合评价,在满意度分析的基础上对武广高铁客运产品的调整提出了建议.     

铁路旅客用户画像系统设计与应用研究

结合铁路客票业务需求和系统现状,利用大数据技术对铁路旅客用户画像系统进行了设计,包括系统架构、标签体系及其实现。在此基础上以提高运营效率和提升服务质量为目标,探索了画像系统在客运领域的应用,提出了在旅客行为分析、精准营销、数据增值服务方面的应用方法和思路。     

现代有轨电车乘客信息系统的设计与实现

为满足乘客和运营人员对现代有轨电车乘客信息系统智能化、信息化、移动互联等方面的要求,在传统乘客信息系统架构的基础上,结合北斗定位技术,提出具备信息定制发布、列车位置与到站时间动态提示、信息交互式查询、设备管理与实时监控等功能的现代有轨电车乘客信息系统。将服务信息以电子站牌、查询机、移动应用软件等多种形式提供给乘客,扩展了有轨电车乘客信息系统信息覆盖点和信息内容,提高了乘客获取信息的便捷性和实时性。     

铁路客运预清算系统的设计及实现

针对当前铁路运输客运清算以月度为周期，导致清算频率逐渐难以适应运输生产需求，清算基础信息收集滞后，造成清算调整过多等问题，文章设计了铁路客运预清算系统。介绍了系统的数据组成、数据流设计、功能架构设计和各项具体功能，以期丰富运输清算产品，促进清算业务的技术和服务升级。