不确定环境下交通网络应急预防护优化研究

交通网络是灾害发生后实施及时救援和应急疏散的重要物质基础之一.为提高交通网络在灾害中的抗毁能力,保证交通网络的可靠性,针对不确定环境下的交通网络应急预防护问题,以灾前养护加固成本和灾后修复费用最小化为目标,同时考虑资金预算、灾后网络连通性、旅行时间可靠性和灾后路段通行能力等约束,构建了双层规划模型进行问题描述,并利用基...     

不确定条件下地铁应急储备点 优化配置研究

为提高地铁应对突发事件的预防和处置能力,探讨不确定条件下的地铁应急物资储备点优化配置问题。 考虑在应急物资储备点不确定和需求点救援带有时间窗限制的情形下,以应急物流总成本最小化和救援时间最短 化为目标,建立基于相关机会规划理论的地铁应急储备点选址-路径模型,并应用遗传算法求解。通过算例验证遗 传算法在处理应急储备点不确定和需求点时间窗限制下的有效性和鲁棒性,可减少陷入局部最优的可能性,进而 为地铁应急物资储备点选址决策提供模型和方法设计。     

基于非线性规划的铁路应急物资储备点选址模型方案研究

通过对国内外应急物资选址问题成果的研究,根据铁路的特点,对铁路应急物资储备点选址方案进行科学规划和设计。在优先考虑应急响应时间的基础上,建立一个以各应急点物资运输量与运输距离乘积之和最小化为目标的非线性规划选址模型,并通过lingo多次迭代求解。算例分析表明,该模型能够确定储备点的位置和对各应急点的运送方案,解决铁路应急物资的储备点选址问题。     

不确定条件下铁路应急资源调度多目标优化方法研究

铁路应急救援的决策,往往面临应急需求、资源调度时间及救援优先权评价等不确定性因素。本文面向不确定需求的铁路应急资源调度问题,考虑救援初期应急资源可能不足的特点,采用基于模糊评价和熵权的灰色关联理想法,对应急需求点的救援优先级进行排序,并利用模糊理论方法将不确定性需求进行去模糊化处理后,建立以资源调度时间最短和应急费用最低为优化目标的多目标规划模型,并设计了基于TOPSIS方法和限定参数区间搜索的模型求解方法,实现帕累托最优解的快速搜寻与择优。算例分析表明,本文所提出的方法计算快捷,结果合理,能为不确定条件下铁路应急资源调度决策提供科学依据。     

城市轨道交通突发事件下公交应急联动策略

突发事件威胁城市轨道交通网络的安全与秩序,严重的将导致运营中断和列车与乘客的大规模延误。鉴于其恶性影响和广度传播,城市轨道交通突发事件被列为城市应急管理的重点对象。利用地面公共汽车交通疏散城市轨道交通客流并实现运输接续是维持城市客运交通系统整体运输秩序的有效方法。首先,分析突发事件对城市轨道交通客流输送产生的影响;然后从应急运输服务的角度,提出公共汽车交通应急运能计算方法和机动车备车点选址方法;最后给出基于信息化条件的公共汽车交通应急联动实施措施。     

基于PSO的城市轨道交通应急救援站选址研究

研究目的:目前我国越来越多的城市迈入了城市轨道交通网络化运营阶段,这对城市轨道交通网络的应急救援体系提出了更高要求,其中,应急救援站是救援体系的关键。为此,本文提出以滚动式多步求解的方法建立粒子维度自适应模型,求解城市轨道交通网络应急救援站多目标选址问题,并采用Matlab与数字地图相结合的方式,计算覆盖北京地铁全网的应急救援站最少数量及最佳位置分布。研究结论:(1)本文提出以滚动式多步求解方式来改进传统的粒子群聚类算法,改进后的算法能够自适应地求解聚类簇数;(2)应用改进后的粒子群算法能自动求解不同轨道交通线网中的应急救援站最少数量,且求解结果优于已有相关研究;(3)本文在适应度函数中增设影响权重,可解决选址过程中的多目标约束问题;(4)本文提出的粒子维度自适应方法同样可以用在解决聚类条件相同、类群边界明确的其他类似问题上。     

城市轨道交通网络末班车衔接优化模型

城市轨道交通网络运营结束阶段,末班车在路网换乘站内能否实现合理地衔接,最能体现出以人为本的客运服务以及科学高效的运营秩序。根据城市轨道交通网络特点,提出了城市轨道交通网络末班车衔接编制的原则。从站间列车运行时间约束、线间列车换乘衔接、末班列车线间衔接目标等角度,研究了轨道交通网络末班车衔接优化量化方法,建立了网络末班列车衔接优化模型。以北京轨道交通城区1号线、2号线和5号线局部路网为实例,编制了网络末班列车的优化时刻表。算例结果表明,模型及其优化算法可行,对路网运输计划编制工作有较强的实用性。     

基于TOPSIS的铁路应急资源供应优先级研究

在改进传统TOPSIS法缺陷的基础上,针对各类应急资源在不同受灾点的供应优先级各不相同的特点,以提高铁路应急救援处理效率为目标,特别是应急资源储备量、调度运力和时间受约束的条件下,建立铁路应急资源供应优先级评价体系。分析确定影响应急资源供应优先级的评价指标,提出客观熵权计算法确定权重值,以避免由传统主观判断不确定而造成的评价结果不准确。通过计算欧式距离与理想解的相对贴近度,确定待评价铁路应急资源的供应优先级。最后结合模拟算例得出具体的应急资源供应顺序,结果较符合实际情况,验证了该评价方法的可操作性和实用性。     

震后应急物资分配-运输问题研究

为实现震后应急物资的快速、公平分配,综合考虑应急物资需求数量的不确定性、灾区路网通行情况复杂、受灾点需求紧急度差异性、道路可分配车辆数有限、救援周期长等特点,采用机会约束规划方法,以各受灾点之间需求满足率之差最小、应急物资运达受灾点的时间最短和车辆运输与库存成本最低为目标,建立多时段应急物资分配-运输规划模型,并针对模...     

铁路网系统运输能力可靠性理论研究

从可靠性理论和交通网络流特性出发,概述了国内外关于能力可靠性研究方面的最新进展。以铁路路网系统运输能力系列概念为基础,提出路网系统运输能力可靠性定义,并分析其产生原因。考虑到铁路网实际运营的各种不确定性因素,提出基于概率的不确定性情景的路网系统运输能力可靠性计算模型,并以K短路和复合遗传算法为核心进行编程计算,算例表明,该理论及模型正确,计算结果较符合铁路网现状,为铁路路网规划和管理提供客观量化依据,具有理论和应用价值。     

城市轨道交通网络可靠性研究

运用复杂网络理论及熵权法对城市轨道交通网络进行可靠性的综合评价,找出脆弱的站点以加强防护。将城市轨道交通网络抽象为由车站和轨道交通线路所构成的非加权无向网络,再对网络节点的度和度分布,以及网络直径、平均路径长度、聚类系数等特性进行分析,得出网络类型。提出了评价网络可靠性的3个指标,并用熵权法确定各指标权重。以重庆城市轨道交通网络为实例对该方法进行了应用。     

连续消耗应急物资调运问题研究

以多出救点、单应急点的连续消耗应急物资调运问题为研究对象,考虑应急物资调运具有时间效率重于经济效益的特点,以及应急系统的整体可靠性及费用,以物资参与救援开始时间最早为第一目标,以出救点数目最少为第二目标,建立了相应的多目标优化决策模型。在满足物资参与救援开始时间最早的基础上,给出了出救点数目优化过程的3个判断条件,并设计了简单的求解算法,最后通过算例验证了模型及算法的有效性。     

城市轨道交通网络系统设计承载能力计算方法研究

结合城市轨道交通网络系统设计承载能力的概念及特点,全面系统地研究了影响城市轨道交通网络系统设计承载能力的各项因素,并在借鉴以往线路承载能力计算方法的基础上,结合约束理论(TOC),计算了单条线路的承载能力。然后根据系统线网形成的特点,利用分布估计算法建立了城市轨道交通网络系统设计承载能力的计算模型。最后,以上海市轨道交通网络系统为例,对计算模型进行验证。结果表明该模型计算量较小、计算速度较快、可行性较强,并反映了上海市轨道交通网络系统的实际情况。     

基于线路风险的铁路救援资源优化配置

分析铁路线路致灾因素,构建铁路线路灾害风险评估指标体系.采用基于风险概率的风险评估方法对铁路线路灾害风险进行评估,得到铁路线路风险发生概率和风险等级,以此为依据抽象得到事故预测点及其风险程度.以救援资源储备点覆盖所有事故预测点为约束条件,以救援资源储备点的建设及运营成本最小和救援资源配送时间最短为目标函数,建立铁路救援资源优化配置模型.采用蚁群算法对模型求解,设计模型求解算法流程.以某铁路局线路和救援资源现状为例,采用上述方法进行线路风险评估和求解救援资源优化配置方案.结果表明,救援资源配置方案与现有资源配置情况相比,节约了救援资源储备点的建设及运营成本,缩短了平均救援资源配送时间.     

面向网络效率的交通网络设计优化方法

通过算例计算和比较分析,在选择合理的定量化交通网络效率计算方法的基础上,建立面向网络效率的交通网络设计双层规划模型,并基于遗传算法和Frank-Wolfe算法设计模型的求解方法。计算分析结果表明:相对于传统的以系统总阻抗最小为目标的优化决策方案,本文所提出的以网络效率最优为目标的优化方案,更注重于提高当前交通网络基础设施的利用率和流量分布的均衡性,从而能以最小的投入在最大程度上缓解交通网络拥堵,并能高效解决路段车流分布不均及个别路段的过饱和等矛盾。     

热备动车组配置方案优化模型

热备动车组的配置方案影响热备动车组的救援效率,对保证铁路正常运行秩序起着重要作用。针对配置方案中热备动车组数量的确定和备用地点的选择,以全面覆盖铁路事故风险为约束,分别以热备动车组平均响应时间最短及配置成本最少为目标,建立热备动车组配置方案优化的多目标规划模型,并设计分步搜索的禁忌搜索算法对多目标模型的Pareto解集进行求解,最后结合算例,验证了模型和算法的可靠性。研究结果表明,得到的热备动车组配置方案能够满足决策制定者的不同偏好,热备动车组配置数量和地点协同优化的方案较两者分步优化更能提高热备动车组应急效率。     

俄罗斯新一代机车车辆(续完)——电气设备、车辆的模块化结构及客车的可靠性

6 电气设备 目前已确定了改善远景客运机车车辆的使用性能和运营性能的固定趋势,同时提高设备的质量和可靠性,导致了用电器品种和数量的增加,改进电气设备的结果提高了电能消耗量.由于节约电能是资源储备计划的组成部分之一,故无论对现有车辆还是远景车辆,均产生用电量优化的课题.     

城市轨道交通大客流等车时间计算模型

城市轨道交通的运营在早、晚高峰或突发大客流情况下,客流量超过列车最大承载能力,乘客将排队等待后继车辆而延长等车时间。乘客等车时间是评价交通服务水平和优化列车开行方案的关键因素。提出一种基于列车时刻表,利用排队论方法,准确计算严重拥挤情况下乘客等待时间的模型。针对乘客等车时间计算模糊的问题,在考虑乘客实时到达规律、OD(起讫点)分布、发车间隔和列车运能的基础上,创新地提出可用于城市轨道交通网络和双向的大客流和常规客流的等车时间累计计算方法,可为大客流的时刻表优化策略提供理论依据,并通过累计输入-输出算法计算大客流等车时间的实例,分析多参数变化趋势。实证表明,模型可用于城市轨道交通网络和双向的大客流和常规客流的等车时间实时计算。     

铁路应急测绘保障体系建设研究

铁路应急测绘保障工作贯穿铁路突发事件的预防、应对、处置和恢复全过程，是铁路应急保障体系的重要内容和基础性工作。铁路系统目前尚未建立铁路应急测绘保障体系，没有形成成熟可行的保障机制，存在着应急测绘预案不完善、地理信息资源储备不足、专业应急测绘保障队伍不健全、突发事件现场资料获取传输及处理不及时等问题。根据铁路应急测绘保障工作的特点，基于近年来相关应急测绘项目应用成果，分析铁路应急测绘保障的现状和必要性，提出铁路应急测绘保障体系建设的总体思路，包括铁路应急测绘装备及队伍建设、铁路应急测绘保障预案及工作机制建设、铁路应急测绘保障中心建设和铁路应急测绘保障技术体系建设等内容；并梳理了构建先进的现代铁路工程应急测绘保障技术体系需重点研究的关键性技术。通过建立健全铁路应急测绘保障体系，全面提升铁路行业的应急测绘保障服务能力。     

地铁运营中断下公交桥接疏运车辆应急调度模型及算法

在地铁线路发生较长时间的运营中断事件下,从公交既有停车场或首末站调派公交车辆,为中断地铁车站的受影响乘客提供快速、有效的公交桥接疏运服务,是提高城市公共交通系统应急联动管理水平和服务可靠性的必要手段。本研究针对公交桥接疏运车辆应急调度问题中"疏运需求远超单辆公交车辆运能"的特征,以完成各中断站待疏运乘客的总疏运时间最小化为优化目标,建立公交车辆多循环应急调度优化模型,将动态系统仿真方法整合到带特定变异算子的改进遗传算法中求解模型,并进行实例验证。对比分析表明,本文设计的改进遗传算法在求解效率、求解效果和算法稳定性方面均优于标准遗传算法,能够有效提高公交桥接疏运效率、降低疏运成本。