基于DEA的城际铁路列车开行方案评价

旅客列车开行方案评价是优化开行方案的重要手段之一。通过分析我国城际铁路运营特征,建立起城际铁路开行方案指标体系,结合DEA方法的特征对城际铁路列车开行方案评价可行性进行了分析,应用DEA方法中的C2R和BC2模型,对沪宁城际高速铁路列车开行方案的整体有效性和技术有效性加以例证分析。结果表明,方法符合运营实际,该方法的采用对城际铁路列车开行方案的评价研究将起到很好的借鉴作用。     

城际铁路开行动态重联解编跨线列车模式研究

为提高城际铁路运能,解决部分城际铁路开行跨线列车无法兼顾运能和线路条件限制问题,根据各段客流、线路情况和列车状况,提出一种动车组动态重联解编运用模式和应用方法,能够适应不同线路条件和不增加运用成本,实现了动车组图定车次在运营中载客进行重联与解编。研究成果为有效解决干线高速铁路和城际铁路运输能力平衡提供了新方法。     

利用既有铁路开行城际列车可行性分析

随经济发展城市群逐步形成,城市群间城际铁路规划悄然兴起。城际铁路的建设投资巨大,是否可以结合城市群间的既有铁路开行城际短途列车成为规划时的重点。本文以沈阳至抚顺间城际铁路为例从能力、运输组织、服务频率等方面,研究了利用既有铁路开行城际列车的可行性。     

城市轨道交通多编组列车开行方案优化研究

针对城市轨道交通全日客流时间分布不均衡下的列车开行方案优化问题,以 乘客等待时间和企业成本最小为优化目标,以运输供给、列车最小发车间隔、最大服务间 隔,以及列车数为约束条件,构建基于多编组模式下的多目标列车开行方案优化模型,并 设计两阶段求解算法.案例分析表明：与传统单一编组列车开行方案相比,基于多编组的 轨道交通列车开行方案使乘客等待时间和车公里数分别减少17%和27%,列车运行小时 增加20%;当客流不均衡系数大于1.48时,宜采用多编组运输组织方式.     

高速列车周期性开行方案优化模型与交叉熵算法

中国高速铁路不同车站之间,旅客对乘车时间、频次、直达与中转等列车服务要求的异质特征明显. 如何在一个周期内(如1 h 或2 h)用有限的列车起讫点和停站方式组合,满足多样化客流需求是制定周期性列车开行方案所面临的问题. 建立整数规划模型,确定一个周期内大站停、隔站停多个层级列车的起讫点、停站、开行频率和编组,保证站间直达率,满足旅客异质需求. 模型从按特定规则生成的备选列车集合中优选列车,同时决策其开行频率,实现列车开行成本最低. 针对问题特点设计交叉熵算法,与CPLEX软件的实例求解结果和计算效率进行对比.结果表明,所提算法能有效求解大规模实际问题,列车开行方案服务指标较优.     

城市轨道交通列车开行方案优化模型研究

近年来,随着城市化进程的加快,面对巨大的城市人口出行和环境污染的压力,优先发展公共交通己成为解决城市交通问题的主要途径。列车开行方案的研究是城市轨道交通发展的重要组成部分,它规定列车在沿途车站的到发时刻,是协调各部门工作、保证列车运行安全和旅客服务质量的前提和基础。从地铁部门成本最小化、乘客满意度最大化两个方面建立城市轨道交通列车开行方案优化的双层规划模型,主要从列车追踪间隔、列车定员、乘客候车时间和乘客车次选择4个方面进行约束,对列车编组数量、列车开行对数、列车发车时刻、列车交路方式、乘客数量、乘客车次选择和乘客等待时间7个方面进行决策,以验证模型的可行性和有效性。     

铁路旅客列车开行方案问题的探讨

市场经济条件下,如何合理优化旅客列车开行方案以满足不同旅客的需求成为一个关键问题。现从优化旅客列车开行方案出发,着重阐述了一种新的运量预测方法以及制订列车开行方案时应注意的一些原则。     

考虑开行比例的大小交路列车开行方案优化

分析了城市轨道交通的大小交路列车开行比例关系,划分了2种典型的大小交路列车开行比例; 基于跨交路乘客对直达列车的选择偏好与换乘行为,提出了2种开行比例模式下乘客的广义出行费用计算方法; 考虑共线区段列车运行间隔的匹配关系,计算了运营车底数量; 以乘客出行费用和企业运营费用最小化为目标,构建了适用于多编组的大小交路列车开行方案优化模型,并针对开行方案编制流程和模型特点,设计了开行时段优化算法和遗传算法对模型进行求解; 以上海地铁8号线为例,研究了全日列车开行时段划分及其最优开行方案; 考虑固定编组和多编组与大小交路的组合运营模式,分析了单一交路运营与组合运营模式下的最优方案及其运营指标; 研究了乘客选择偏好和时间价值对开行方案和小交路折返站的影响。研究结果表明：与单一交路运营模式相比,大小交路运营模式下的乘客候车时间成本增幅超过11%;固定列车编组条件下,开行比例1:1模式下的小交路长度比开行比例2:1模式下的小交路长4个区间; 多编组运营的早高峰系统总成本降幅超过1.87%,比固定编组运营更具优势; 乘客对直达列车的选择偏好对多编组开行方案的影响较固定编组更大,当选择偏好概率大于0.3时,多编组开行方案的小交路折返站位置向外围延伸; 当时间价值增至原来的1.8倍及以上时,固定编组的运营模式由大小交路变为单一交路。     

日常动态货物列车开行方案优化研究

为使铁路行车组织符合日常货流动态变化,本文提出编制日常动态货物列车开行方案,以确定货物列车开行的始发终到站、开行数量、编组内容和开行时段.基于编组计划、运行图等基本运输计划构建列车时空网络,以车流走行费用,列车运营费用,车流延误费用之和最小为目标;考虑车流径路唯一,节点流量平衡,列车开行数量,车流中转时间等约束,构建整数规划模型.为提升算法的求解效率,增加解的个体数目实现算法的并行性,引入多邻域移动准则,设计改进的模拟退火算法进行求解.以蒙华铁路实际数据进行案例分析,结果证明了本文模型和算法的有效性.     

日常动态货物列车开行方案优化研究

为使铁路行车组织符合日常货流动态变化,本文提出编制日常动态货物列车开行方案,以确定货物列车开行的始发终到站、开行数量、编组内容和开行时段.基于编组计划、运行图等基本运输计划构建列车时空网络,以车流走行费用,列车运营费用,车流延误费用之和最小为目标;考虑车流径路唯一,节点流量平衡,列车开行数量,车流中转时间等约束,构建整数规划模型.为提升算法的求解效率,增加解的个体数目实现算法的并行性,引入多邻域移动准则,设计改进的模拟退火算法进行求解.以蒙华铁路实际数据进行案例分析,结果证明了本文模型和算法的有效性.     

基于换乘最优的城市圈城际铁路运行图研究

城市圈城际铁路是中国铁路未来发展的重点之一.在城际铁路间换乘所需换乘等待时间的长短是影响乘客满意度的重要因素.因此,在编制城际铁路列车运行图的过程中,应设法减少乘客的换乘等待时间并尽量不使乘客错过换乘.本文对具体换乘过程进行分类并详细分析,提出列车延迟时间和乘客换乘走行时间的概率分布,并据此计算乘客换乘等待时间.在周期事件规划问题（PESP）相关理论的基础上,本文提出基于换乘最优的城际铁路周期运行图编制模型,并以某城市圈的城际铁路网为例,验证该模型的可行性.结果表明,根据该模型编制的列车运行图可以显著地减少乘客换乘等待时间,从而提高乘客满意度.     

基于客流需求的城际列车时刻表模型改进研究

列车时刻表的编制是铁路旅客运输组织的关键问题,如何优化时刻表,最大限度缩短旅客的旅行时间,具有重要的理论和现实意义.然而,既有基于客流需求的时刻表优化模型大多数假设列车顺序固定或不允许列车间任意越行,离实际尚有一定差距.针对这一问题,本文以最小化旅客在站等待时间和在车旅行时间的线性加权为优化目标,综合考虑列车停站、区间运行、安全间隔、列车容纳能力等约束,在定序无越行和定序有限越行模型的基础上,构建了更一般的非定序任意越行混合整数二次规划模型,并利用ILOG CPLEX分别进行求解.最后,以某城际高铁为例进行案例研究.结果表明,本文所提的非定序任意越行模型求解质量最好,且能有效减少旅客全程旅行时间,具有可行性.     

基于网络演化方法的城市群城际铁路线网规划模型研究

城际铁路网络在城市群一体化发展中发挥着重要作用,在城市群空间结构的 基础上进行合理规划意义重大.本文基于网络演化思想,将节点重要度和城市经济联系强 度指标作为重要参数,在综合考虑城市群社会经济影响的基础上,构建城市群城际铁路 线网布局规划模型,并对城际铁路线网的技术性能和约束条件进行分析,提出节点成长、 线路连接、边权演化规则,设计网络演化机制和城际铁路网络演化算法.以成渝城市群为 对象进行实证分析,得到不同参数组合下的演化结果和城际铁路线网规划方案,验证了 模型的合理性和适用性,对实际城市群城际铁路线网规划工作有一定的参考价值.     

基于系统聚类的沪宁城际高铁列车停站改进方案

列车停站方案是旅客列车开行方案优化的重要环节。在定义城际高铁概念和分析沪宁城际高铁运营状况以及列车停站方案存在主要问题的基础上,提出根据客流量采用系统聚类法对车站进行分级的方法,并将沪宁城际高铁各站分为5个等级。对比现行列车停站方案,按照公交化的理念,提出了沪宁城际高铁基于高峰和平峰时段车站不同平均服务间隔的停站改进方案和改进建议,为城际高铁运营组织提供有力的技术支撑。     

城际铁路票额随机分配优化

票额分配是实现城际铁路效益最大化以及调整和优化列车开行方案的基本依据之一,同时也是适应城际客流需求的重要手段之一.在分析实际分配方法和确定式的整数分配票额模型难以适应域际客流需求的基础上,提出以实际客流情况为依据的弹性票额分配方法,将实际乘车客流量视为不确定因素即将其视为正态分布,建立随机整数规划模型并采取转化为确定性...     

城际铁路列车运行图缓冲时间设置仿真与优化

列车区间运行和车站作业缓冲时间的设置在提高列车准时性的同时会降低时效性,本文兼顾旅客对时效性和准时性的要求,建立缓冲时间设置评价指标体系,提出均衡分布、逐渐增加和最后集中三种设置方案。以广深城际为例,对三种方案的仿真结果进行评价分析,得出每列车总缓冲时间取6 min,采用逐渐增加设置方案最优的结论。     

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城际铁路高峰时段通过能力是确保其良好行车组织的重要技术参数,确定其值具有一定的复杂性和不确定性. 根据我国城际铁路高峰时段运营特征,在利用已有通过能力计算方法的基础上,通过影响因素和列车间隔时间、不同种类列车越行等列车运行结构分析,采用修正的负指数分布模型,提出高峰时段通过能力计算方法,方法力求实用、有效、简便、准确. 以沪宁城际高速铁路某段为例进行验证,结果表明,方法符合运营实际. 该方法的采用对城际铁路通过能力利用起到很好的借鉴作用.     

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城际铁路的规划建设,加剧了经济发达地区城际客运交通市场的竞争,而竞争的成败很大程度上取决于运营者是否能够采用吸引乘客的策略.本研究基于离散选择理论,使用Nested Logit模型分析出行者的城际交通方式选择行为,确定不同交通方式客运量与运输价格的关系,建立各交通方式的运营利润模型.并以运营票价为竞争策略变量,建立城际铁路和公路长途巴士运输的完全信息静态博弈模型,给出了纯策略和混合策略Nash均衡解的存在性和计算方法.案例计算表明,传统的Logit模型与本研究的Nested Logit模型给出不同的均衡价格,且Logit模型会过高估计公共运输企业的利润.本研究对于合理配置城际综合交通方式具有参考价值.     

铁路网络列车运行调整的优化模型 及其分支定价算法

研究了铁路网络中列车可变更运行线路下的列车运行调整问题,目标是使得所有 列车偏离终到时间之和最小化.首先引入流平衡约束建立基于列车到发时刻的网络流模型,采 用商业软件GUROBI求解.同时构建了基于列车时空路径的整数规划模型,并给出了分支定 价算法,采用伪费用分支和最佳优先搜索策略加快算法的收敛.最后设计算例进行验证,通过 与GUROBI对比说明本文算法是有效的.当列车数为20 列时,求解时间减少91.6%,得到的最 终可行解距离最优解的间隔为9.72%.验证了本文分支策略较最为分数分支策略更优,列车运 行调整可变更线路相比于只能按原始线路行驶平均可降低目标函数值37.4%.