旅客列车停站设置方案优化

旅客列车停站设置的影响因素主要有客流换乘需求、列车停站等级、列车指定停靠车站、车站接发列车能力、停站数量对旅行速度的影响和列车最大停站数量.分析停站设置和客流换乘选择之间的博弈关系,将基于停站方案的多类用户均衡客流分配模型作为下层规划模型,将旅客广义出行费用最小和列车停靠站数量限制作为上层规划模型的目标函数,构建旅客列车停站设置方案优化双层规划模型.通过分析停站方案变动引起的目标函数变化,构造解的邻域,设计基于模拟退火的求解算法.对由某客运专线和既有铁路组成的混合网络测算结果表明;列车平均停靠3.68站,列车直通客流比例平均为65.24%;客流直达比例为65.23%,人均换乘次数为0.44次;旅客出行费用较初始停站方案下降了35.47%.运算结果合理,具有较好的优化质量,旅客的出行费用显著下降.     

限制网络上的铁路旅程规划快速求解算法

以服务网络设计理论为指导,构建基于铁路客运网络的换乘服务网络。以出行方案目标权重值最小为目标函数,在旅客指定始发站、终到站、不限定中转地点的条件下,建立铁路旅程规划问题模型。提出换乘节点匹配法,通过匹配列车发到站的衔接关系,得出始发终到车站间的所有可行出行方案,然后按一定的筛选原则剔除明显不合理方案,最终根据目标权值对方案进行排序,得到K优解。算法用Python语言编程实现,以2010年我国铁路客票系统的数据验算,可实现不指定换乘地点条件下的同城换乘方案计算,向旅客提供出行方案参考。算法不仅适合高速计算设备,也适用于有限计算能力的移动设备。     

基于弹性需求的旅客列车开行方案优化研究

旅客列车开行方案直接影响着铁路旅客出行费用,从而导致铁路旅客运输需求的变化.通过分析与旅客列车开行方案相关的铁路旅客运输需求影响因素,构造旅客运输弹性需求函数关系,将旅客换乘方案的选择归结为弹性需求下的用户平衡分配问题,进而利用铁路企业与旅客之间的Stackelberg博弈关系,建立了基于弹性需求的旅客列车死行方案的双层规划模型,并设计了基于模拟退火算法求解的优化算法.算例分析表明,基于弹性需求的旅客列车开行方案优化模型和算法能够更好地优化旅客列车开行方案,使之与铁路旅客运输需求相吻合,从而产生更大的社会与经济效益.     

基于模糊层次分析法的铁路客运枢纽换乘评价

为了提高旅客在出行中的换乘效率,在分析影响铁路客运枢纽换乘若干因素的基础上,根据其内在特征建立相应的评价指标体系,采用模糊层次分析法对相应指标进行量化的综合评价,通过算例予以说明。验证该方法可为相关企业部门合理设计换乘途径及规则提供辅助决策依据。     

旅客换乘网络优化设计

铁路客运换乘网络的合理构造,是研究旅客换乘问题的核心内容。旅客换乘网络是用于优化旅客中转换乘的网络结构．是基于铁路网络、列车开行方案、列车运行时刻表等信息构造而成的。通过分析换乘网络的多种用途,构建了旅客换乘网络的评价指标;对线路换乘网络、乘降区间换乘网络、乘车区间换乘网络等现有换乘网络进行了分析。在此基础上,根据实际需要优化设计了基于开行方案的无向换乘网络、混合换乘网络、有向换乘网络和基于时刻表的完全换乘网络,并对各种换乘网络的规模、功能和计算处理能力进行了综合比较分析。这些换乘网络适用于研究多种交通方式以及混合交通的旅客换乘问题。     

考虑列车随机延误的铁路网络客流均衡分配方法

铁路客流均衡分配是旅客出行选择的集中体现,对旅客列车开行方案和列车运行图等的评价和优化十分重要。实际运营中列车的随机延误会导致铁路旅客的出行时间发生变化,影响旅客的出行,尤其是换乘选择。考虑旅客在路径选择决策过程中的出行时间可靠性和不可靠性2个方面因素,提出一种考虑列车随机延误的铁路网络客流均衡分配方法。首先,构建旅客换乘网络,基于提出的期望-超额出行成本(METC)概念,考虑换乘过程中列车的延误概率,计算旅客的换乘成功概率和换乘周期选择;然后,进一步计算旅客出行路径的期望-超额成本,基于用户均衡条件,构建考虑列车随机延误的期望-超额客流均衡分配模型;最后,考虑到期望-超额出行成本的不可加性,结合相继平均法和k-最短路算法设计基于路径的客流分配算法,并对均衡模型进行求解。通过对一个简单算例和广珠铁路实例进行分析,结果表明：同时考虑出行时间的可靠性和不可靠性时,旅客的出行路径选择和换乘选择与仅考虑出行时间可靠性有较大差异,基于期望-超额的铁路网络客流分配模型可以更加准确地描述考虑列车随机延误的旅客的出行选择行为,证实了均衡分配方法的有效性。因此提出的客流分配方法可以为铁路网络旅客列车开行...     

基于用户平衡分析的铁路旅客列车票额分配计划制定及评价方法

票额分配计划必须最大限度地满足旅客集体乘车选择行为下长途旅客的出行需求,其中的旅客集体乘车选择行为表现为基于客车开行方案的换乘网络上的用户平衡态,据此平衡态提出以直接人公里数最大为目标的票额分配计划制定方法。进而根据短途套用、票额共用和席位复用等售票策略、以及这些策略对旅客集体乘车选择行为的影响,设计基于票额分配计划的换乘网络,依据该换乘网络上的用户平衡态,提出以旅客出行费用和票额分配计划的直接人公里数两项指标组成的评价方法。通过算例展示了票额分配计划的制定过程,并对不同票额分配计划进行了评价分析。     

新建线路与既有线换乘方案研究

随着城市轨道交通快速发展,节点换乘直接关系到整个线网的运行效率,所以,车站的换乘方案是新线建设前期研究的关键。针对新建线路与既有线路换乘需求与修建困难、管理复杂与出行便捷等对立统一的矛盾体,在确保基本功能的基础上,认真分析具体的站址环境和既有站运营条件,提出对通行设施进行改造、扩容,努力创造客流组织可行、换乘便捷、工程可实施的技术方案。最后,对线网规划中不同线路的建设时序,从投资控制、工程可实施性和旅客出行的便捷性等角度,提出了相应的预留换乘节点方式建议。     

普铁和高速巴士竞争下旅客出行选择行为机理

为探析及定量化揭示高速巴士与普通铁路列车竞争下旅客出行选择行为机理,从购票、到站、中转换乘、出行和离站全过程视角科学地设计旅客出行选择行为实验,获取旅客出行活动的RP数据,解析旅客购票与出行特征、交通枢纽集散特征及运输方式服务质量感知水平;以普通铁路与高速巴士作为旅客乘车方式选择肢,设置影响旅客乘车选择的特性变量,将高速巴士作为参考方式建立旅客乘车选择模型,研究普通铁路列车与高速巴士竞争下多维影响因素对旅客出行选择行为的作用机理与效应。研究结果表明:拥有小汽车、网络购票、到站时间、出行距离、舒适性和准时性对普通铁路列车和高速巴士竞争下旅客出行选择行为有较大影响,其中富有弹性的因素从大到小依次为准时性、舒适性和出行距离,弹性值相应为1.86,1.66和1.58。研究成果对于充实完善区域交通选择行为理论、揭示区域交通方式竞争机理具有一定的理论价值与实践意义。     

考虑售票策略的高速铁路客流分配方法

高速铁路客流分配过程的本质是旅客购票过程,影响旅客购票过程的主要因素包括铁路售票策略和旅客购票时序。本文将铁路售票策略和旅客购票时序嵌入到客流分配过程中,设计了针对不同售票策略的换乘网络,根据不同OD行程的购票特征构造购票强度函数;利用若干最小费用换乘方案构建屋顶模型,将时变需求的连续出行时间离散化,获得每一个最小费用方案的离散出行客流量,设计了考虑售票策略的高速铁路客流分配方法。通过对京广深高速铁路客流分配实例分析表明,客流分配结果与旅客实际购票过程相吻合,运算时间短,证实了配流方法的有效性,具有解决大规模高速铁路网络客流分配能力,为列车运行图和售票策略提供评价手段。     

基于候选列车集与弹性需求的城际铁路列车开行方案优化

城际铁路列车服务水平直接影响着全天各时段旅客出行需求量。为了研究这种影响关系,获得吻合出行需求的城际列车开行方案,首先建立旅客时段出行需求与广义出行费用间的弹性需求函数,并基于给定候选列车集构造旅客出行网络,进而以最大化列车开行收益为优化目标,构建面向弹性需求的城际列车开行方案优化模型。模型结合弹性客流在出行网络上的路径选择,从候选列车集中选择开行列车,并优化其停站方案与始发时刻。在生成初始列车开行方案基础上,设计其邻域解生成策略,构建求解模型的模拟退火算法。算例优化不同分布客流的列车开行方案,结果表明:模型与算法能够获得更吻合弹性需求的列车开行方案,且有助于提高旅客服务水平与企业经济效益。     

基于弹性需求的高速铁路列车开行方案优化

考虑不同时段列车开行方案与客流出行需求量之间的相互影响关系,在建立高速铁路各时段客流出行需求量关于各时段旅客出行服务水平间的函数关系的基础上,根据高速铁路企业制定列车开行方案与旅客出行选择之间的主从博弈关系,构建弹性需求下高速铁路列车开行方案优化的双层规划模型,并设计相应的模拟退火求解算法。     

基于时空网络的城际高速铁路列车开行方案优化方法

列车开行方案是有效利用铁路运输能力和提升服务质量的关键组织手段。基于城际铁路客流的时变特性,将时空网络方法引入城际列车开行方案决策,增加考虑客流出行时间信息,从而能更加全面评价所得方案。在构造开行方案时空网络图的基础上,以最小化包括列车运行成本、旅客旅行时间、旅客出发偏差时间和未上车惩罚和列车数量等的总成本为目标,考虑时空网络客流及列车流守恒、发车时间间隔和列车能力等约束,建立基于时空网络的城际高速铁路列车开行方案优化模型,并设计双层模拟退火算法进行求解,其中内层算法优化列车停站方案,外层算法优化列车起讫点、开行数量和始发时间。算例计算分析表明,所提方法能为城际铁路列车开行方案决策提供科学依据。     

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。     

基于铁路电子客票的客运自助服务体系研究

文章阐述了自助服务的特征,梳理了铁路自助服务和电子客票的运用现状,从售票、验票、检票等环节入手,深入分析旅客自助办理客运业务时的各类需求,设计了基于铁路电子客票的客运自助服务体系方案和主要业务流程,对客运自助服务技术的优化进行研究。该体系的建立可提升铁路旅客出行体验、客运作业效率和客站服务品质。     

铁路旅客乘车选择行为及其效用

通过分析铁路客流构成和旅客列车分类,将铁路旅客乘车选择行为的影响因素归结为旅客主体特性、列车特性和随机因素,构造可以直观描述列车特性的时间、费用和舒适度3个因素之间关系的曲线图。采用随机效用理论建立铁路旅客乘车选择行为非集计模型,给出个体旅客对列车选择概率的多项Logit模型,并通过影响因素选择及参数标定等设计求解方法。以某区段不同收入旅客群的乘车选择行为为例进行计算分析。从计算结果可以看出:旅客收入水平越高,考虑时间、舒适度因素就越多,受费用因素影响越小,更趋向于选择乘车时间较短、舒适度较高的高档次列车。计算所得2个旅客群对不同列车的选择概率结果具有合理性,表明模型与算法贴切地反映了铁路旅客乘车选择行为的特征。     

基于周期运行图的京津城际铁路列车开行方案研究

城际铁路的客流性质、承担的运输任务以及提供给旅客的服务水平都与铁路既有线有所不同。制定城际铁路旅客列车开行方案，应考虑采用具有规律性强、使用灵活、能力利用率高、方便旅客出行等诸多优点的以周期运行图为特征的运输组织模式。本文研究基于周期运行图的旅客列车开行方案，同时考虑铁路运输企业运营的收益、旅客的总等待时间等具体需求，特别考虑到客流的不确定性，建立了包含3个具体目标的机会约束模型。并以京津城际铁路为背景，利用该模型计算得到列车的开行方案。结果表明，该模型较之单目标模型和确定性模型更能合理反映实际情况。     

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。     

铁路枢纽大型客站设计实践与思考

铁路客站是铁路服务旅客和社会的场所,是展示铁路形象的窗口,是城市的门户。铁路枢纽大型客站是一个时期铁路建设、城市经济社会发展、文化传播的缩影。近十年,我国陆续建成了50余座大型客站,极大地方便了旅客出行,也成为了各大城市的地标性建筑。随着社会经济的发展,旅客对出行体验有了更高的需求。满足旅客不断增长的出行需求,提升大型客站整体品质,需要客站建设者不断思考、不断总结,推动枢纽大型客站设计的持续创新。本文在总结我国铁路枢纽大型客站建设成就的基础上,提出了铁路枢纽大型客站发展建设社会化、站城一体化、建筑绿色化、建造装配化、服务智能化的建议,以期为全方位建设智能化铁路枢纽大型客站提供思路。     

基于支持向量回归的大型客运站客流量预测应用研究

准确预测大型客运站发送客流量,是铁路依据旅客出行需求制订开行方案、编制运行图和完成客流输送任务的重要基础。简要介绍支持向量回归的概念和原理;以汉口车站2017年1月—12月日实际发送客流量作为样本数据集,分析大型铁路客运车站客流特点,即年度客流呈现明显周期波动性、长周期内因多次节假日出现客流大幅激增;将样本数据集分为训练集及测试集,利用支持向量回归模型对剔除节假日前后的客流量进行预测,预测误差对比表明:排除节假日突发大客流的影响后,由支持向量回归模型计算得到车站日常发送客流量的预测精度可明显提高。