考虑均衡性的城市轨道交通线路负荷水平评估研究

线路负荷水平的评价工作是优化运输组织方案的重要前提。首先，本文分析了采用单一均值性指标表征负荷水平不能体现线路内负荷分布偏差的问题。为此，从城市轨道交通线路客流与运输能力匹配的角度出发，以列车负荷为评价单元，建立包括负荷均值和标准差率二维指标的线路负荷水平评估模型。负荷均值指标考虑了各评价单元加权计算，以反映每个评价单元对线路负荷水平的贡献程度，标准差率指标表征负荷均衡性。模型分析得出，线路所有区间的运力同等规模变化不影响标准差率指标，相对提高大客流区间或大客流方向上的输送能力能够改善线路负荷的均衡性。算例分析表明：客流方向不均衡系数超过 1.4 时，应考虑运力优化措施以提高运输能力利用的均衡；组织列车大小交路方案和不成对行车模式，能够提高线路负荷的均衡程度。     

基于滚动时域优化的共享自动驾驶汽车动态调度方法

共享自动驾驶汽车被视为未来城市交通系统的重要组成部分。本文考虑随机订单需求研究共享自动驾驶汽车的动态调度优化方法。通过建立车辆调度时空网络，分别针对订单分配与空车移位生成车辆运行时间弧，提出车辆调度问题的刻画方法。基于马尔科夫决策框架，以时空节点流量为状态，以时空弧流量为决策变量，建立最大化系统净收益的车辆动态调度优化模型。 采取滚动时域优化思想，建立含前视时间窗的随机规划模型，并利用CPLEX优化引擎，滚动求解车辆动态调度决策结果。Sioux Falls网络算例结果表明，滚动时域优化方法可保证车辆动态调度决策效果，提升系统运营效率。在计算时间限制下，滚动时域方法应优先采用长时间窗中等规模 样本。在最大化系统净收益的同时进一步最小化乘客等待时间，可有效提升车辆动态调度决策效果。     

基于多时间尺度的城市轨道交通短时OD估计

基于状态空间模型构建了城市轨道交通短时OD估计的多模型组合方法,估计早晚高峰期间15 min内进站客流的去向目的站.组合模型以不同时间尺度下的进站客流分流率为状态变量,并利用历史数据预估其中通勤客流的分流率,然后通过交互多模型算法加权融合不同时间尺度下的分流率估计结果.以北京地铁为案例,研究表明:早高峰期间的15 min分流率估计误差的平均值和最大值分别为16.4%和21.8%,晚高峰期间分别为22.7%和24.6%,比既有文献的估计误差减小了约一半.本文的研究成果可为实时的线网客流分布预测提供更准确的输入数据,以辅助运营管理部门实现客流预警和应急响应.     

考虑动态定价的煤炭调运方案优化研究

煤炭坑口价格的变化与市场供求有重要联系.本文在煤炭坑口价格动态定价的基础上,以煤炭产地和消费地间的煤炭调运量为决策变量,以煤炭流通过程中的总费用最小化为目标,分别构建了煤炭调运系统优化模型和考虑消费者竞争的煤炭调运优化模型,设计了遗传算法和Floyd算法相结合的求解算法.以我国内地煤炭调运问题为案例,分析了价格变化特性、可调出量与消费量比例等因素对煤炭调运方案的影响.结果表明,考虑消费者竞争时煤炭流通广义费用更低;随着煤炭可调出量与消费量比的增加,动态价格较固定价格的煤炭流通广义费用下降更快.     

区域综合运输体系发展规划理论与关键技术

本文运用系统科学与工程理论,在传统由近及远规划思路的基础上,提出了以远景战略规划为指导的由远及近的区域中长期综合交通规划新思路。     

基于市场进入博弈的高速铁路与航空竞争分析

提出了一个市场进入博弈模型来研究高铁和航空在中等运输距离上的竞争,重点考虑了票价、服务频率和乘客在不同交通方式之间因价格变动产生的转移等因素. 作为市场在位者,航空有允许和阻止两种策略,而高铁可以选择进入或者不进入市场,运用逆向归纳法求解出各种策略组合下航空和高铁的最佳策略,通过京沪高铁的实例展示了航空和高铁博弈的结果,给出了博弈双方的利润、票价、服务频率,以及在市场需求变动、机型变动和沉没成本变动条件下三者的变动情况. 结果表明,如果高铁的沉没成本不高并且市场需求充足,其最佳策略是进入市场,而航空的最佳策略是允许.     

地铁列车节能运行惰行控制研究

惰行可以有效降低地铁列车能耗,通过选择合适的惰行点可以实现列车的节能运行。建立了定时约束条件下列车节能运行惰行控制优化模型,将模型求解的遗传算法嵌入到城市列车运行计算系统中,实现了给定线路条件下站间最佳惰行点的自动计算。结合具体算例对不同站间距离、线路条件、区间限速、运行时间、惰行次数等条件下的惰行控制进行了仿真研究,给出了各影响因素与惰行控制的关系。仿真结果表明,该方法能较好地解决惰行控制优化问题,地铁列车合理的站间运行时间取值,一般在最小运行时间的基础上增加8%~15%比较合适。     

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作为客运专线运输组织的关键技术之一,动车组的运用与运行图的编制以及车站作业计划的制定有着密不可分的联系. 为了解决基于枢纽站的多交路动车组周转问题,本文提出了部分环形运转的概念,并据此分析了多交路动车组周转问题的特点. 在建立动车组周转模型时,以动车组在车站的停留时间总和最小为优化目标,以动车组的开行条件、动车组之间的接续条件与唯一性条件以及基于时间容忍值σ的顺向接续优先条件为基本约束,设计了基于σ的紧凑接续算法,并以某小型路网为例对模型和算法的可行性进行了验证. 案例研究表明,多交路的动车组周转模型和算法能很好地解决枢纽站多个方向运行的列车运行线之间的相互接续,且能在很大程度上降低列车进出车站对车站咽喉区的影响.     

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结合我国综合交通体系2009年发展情况,分析了金融危机下基础设施发展策略的效果. 通过几个典型国家客货运输量与经济、人口规模和土地等数据间的关系的分析与比较,指出了交通与社会经济等特征间的关联关系及其影响因素,从历史角度提出了交通建设与经济增长关系阶段的划分方法,指出我国交通增长仍存在较大空间. 考虑到我国不同区域间的特征差异性,本文分析了我国东、中、西三大区域6个省区交通与社会和经济指标间的比例关系;结合不同运输方式的技术经济属性,提出了如何充分发挥我国社会主义体制优势来编制不同区域综合交通发展规划的基本思路.     

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故障车停车线的布局设置对城市轨道交通线路工程的造价和建成后的运营均有重要影响. 本文从建设和运营两方面对城市轨道交通故障车停车线的布局设置方案的优化进行了研究,介绍了城市轨道交通中故障车停车线设置研究的现状,从城市轨道交通系统运营角度分析了故障车处理及救援的基本流程;参考地铁设计规范及运营要求,建立了以考虑故障救援效果和工程造价二者为优化目标的故障线布局设置多目标0-1规划模型;并结合模型实际背景设计了隐枚举求解方法;运用某条城市轨道交通线路的设计数据对模型和求解算法进行了验证. 结果表明,该方法能够快速、合理地得出故障车停车线的布局设置方案.