城市轨道交通运营补贴额度优化

基于广义出行费用下的弹性客流需求,结合列车运行计划、票价对城市轨道交通运营补贴额度进行优化。根据城市轨道交通的政府补贴的效率原则,构造客流人均补贴效益最大化目标函数,并设计以模拟退火算法为基础的求解算法,综合优化确定列车开行数量、票价和补贴额度。以长沙地铁2号线为例,对运营补贴额度进行优化计算,进一步对客流需求强度和需求弹性的灵敏度分析表明,两者与补贴总额、人均补贴均呈显著负相关性。     

基于弹性需求的城市轨道交通列车开行方案研究

城市轨道交通的列车开行方案直接影响乘客的出行费用,需要根据客流的需求弹性制定。针对目前城市轨道交通规划和运营实际,将列车开行方案归结为列车编组、开行时段,以及各时段每一列车交路的列车数量。在分析乘客广义出行费用的基础上,构造乘客出行的弹性需求函数,将乘客乘车选择归结为具有能力约束的弹性需求用户均衡问题。进而利用城市轨道交通营运企业与乘客之间的博弈关系,对列车开行方案相关的费用、效益等优化目标和约束条件进行分析,建立基于弹性需求的城市轨道交通列车开行方案的多目标双层规划模型,并设计基于模拟退火算法的优化算法。针对长沙地铁2号线的应用表明,优化方法具有较高求解效率和较好求解质量。     

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。     

单线列车运行调整的最早冲突优化方法

针对单线铁路列车运行调整问题的特点,建立单线列车运行调整的数学模型,提出最早冲突优化方法。该方法首先生成松弛运行调整计划,再对松弛计划中的冲突逐一选择最早冲突优先化解,松弛计划中的全部冲突得以序列化化解后获得阶段计划。最早冲突优化方法克服了组合化解冲突产生的巨大方案数,具有较高的运行效率。实例证明最早冲突优化方法生成的阶段计划质量高、运算快,完全能满足行车调度的实时性要求。     

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.     

物流配送车辆路径问题多代竞争遗传算法

针对遗传算法在解决车辆路径问题时效率较低的缺点,将寿命和年龄的概念引入遗传算法,提出了多代竞争遗传算法.每次通过遗传或变异更新一定数量的个体,对于个体按其年龄和寿命决定其是否留在下一代种群中,或终止其生命.通过这种方式,增加了较优秀个体在种群中的存活时间,加大了其繁殖几率和优秀基因被子代个体继承的概率.并应用算法对实际算例进行了测算,取得较满意结果.多代竞争遗传算法对其他优化问题同样适用.     

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。     

城市轨道交通系统外部效益及补贴分析

在分析城市轨道交通系统外部效益的基础上,构建城市轨道交通外部效益计量模型,并从提升出行质量、保障安全出行、节约设施投资、降低能源消耗、优化资源环境和促进地产升值6个指标对长沙市轨道交通外部效益进行量化计算。建议通过PPP模式引入民间资本增补投资,大力促进沿线商业地产开发,合理调整轨道交通客票策略等方式实现城市轨道交通良性发展。