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。     

对沪宁城际铁路列车开行方案的探讨

到2010年，沪宁线上将存在三种轨道交通运输方式：即沪宁城际铁路、京沪高速铁路（沪宁段）、既有沪宁铁路。沪宁城际铁路应开行什么样的旅客列车以及怎样开行才能使沪宁城际铁路尽可能吸引客流，满足各种服务对象，提高整体服务水平是一个很值得探讨的问题。     

对沪宁城际铁路列车开行方案的搽讨

到2010年,沪宁线上将存在三种轨道交通运输方式:即沪宁城际铁路、京沪高速铁路(沪宁段)、既有沪宁铁路.沪宁城际铁路应开行什么样的旅客列车以及怎样开行才能使沪宁城际铁路尽可能吸引客流,满足各种服务对象,提高整体服务水平是一个很值得探讨的问题.     

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。     

城际直达列车开行方案优化研究

以一定客流时段内城际直达旅客列车开行方案为研究对象,确定列车开行频率和列车编组。对旅客出行的广义费用进行分析,将城际直达客流的广义出行费用分为票价费用、候车时间、延迟费用、拥挤费用。得出了广义出行费用下客流乘车选择的一般规律：选择各列车的客流,其期望出行时间连续分布在所乘列车两侧,各个列车的客流吸引范围具有一致性。建立了以客流总出行费用最小和企业效益最好为目标的优化模型,并对模型进行了分析求解。算例结果表明,列车编组和开行频率是列车开行方案中具有密切联系的两个组成部分,小编组和高密度的开行模式能够显著提高运营服务水平。     

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。     

基于时变区间断面需求的高铁网络列车开行方案优化

列车开行方案与客流需求匹配与否在很大程度上决定高铁运输服务质量和市场竞争力。为使高铁列车的开行方案与旅客的时变需求相吻合,在基于连续运输能力的高铁客流均衡分配获得区段时变断面需求的基础上,引入列车发车时间,提出基于区段列车生成和列车拼接组合的开行方案设计思路,解决大规模高铁网络列车开行方案的优化问题。首先,根据列车始发终到站需要配备动车段或存车线的特征,以配备相关设施的车站为界,将高铁网络分解为若干个互不重合的区段,并以区段为单位,提出吻合时变区间断面需求的区段开行方案生成方法和列车拼接组合策略。其次,针对网络化列车开行方案中需要满足的始发站发车能力约束、终到站终到能力约束、区间通过能力约束和列车总数约束,以高铁运营收入、高铁运营成本与旅客需求偏差的惩罚费用加权和为优化目标,构建基于时变区间断面需求的高速铁路列车开行方案优化模型,并通过4种列车调整策略和5种综合方案调整策略构造邻域解,设计模拟退火求解算法。最后,以京广高速铁路、沪汉蓉高速铁路以及郑西高速铁路为例验证模型和算法的有效性。结果表明,优化产生的列车开行方案与时变客流吻合程度高,同时也具有较高的运算效率和收敛性,适用于大规模高...     

基于多日需求情景的高铁列车开行方案鲁棒优化

同一列车开行方案往往需要实施于多个运营日,但是各运营日出行需求在出行总量、时空分布上均具有一定差异。为了使实施于多个运营日的同一列车开行方案能够有效适应各运营日的差异性需求,基于多日需求情景的高铁列车开行方案鲁棒优化问题展开研究。将每个运营日的需求分布描述为一种需求情景,从而生成适应多日需求的统一候选列车集。在此基础上,通过分析列车开行成本、旅客出行费用的构成,以两者总成本的“后悔值”衡量鲁棒方案应用于各需求情景下产生的目标值与最优目标值的偏差,构建以最小化最大后悔值为目标的高铁列车开行方案鲁棒优化模型。在构造面向多日需求情景的邻域解搜索策略基础上,设计模拟退火算法求解模型。以宁杭高铁线路为算例,分析可得：鲁棒方案与各运营日分别实施其满意方案的目标值相比仅相差0.56%,并且从各需求情景的满意方案中任意选择一个实施于所有运营日,其总成本均大于鲁棒方案,所以鲁棒方案能有效地适应多日的时变出行需求。所提出的列车开行方案鲁棒优化方法具有一定有效性和可行性。     

利用既有铁路开行沈阳至抚顺城际列车方案的研究

沈阳和抚顺是辽宁中部城市群中两座人口超百万的大城市，城市边缘距离仅10km。随着两城市同城化战略规划的实施，区域城市化和经济一体化进程的不断深入，使两市间政治、经济联系日益密切，城际客运需求不断增长，两城市间的快速轨道交通建设势在必行。经预测，2030年两市间经铁路的高峰小时最大区段客流密度将达到9360人。沈阳至抚顺间既有沈吉和苏抚两条铁路，目前共开行旅客列车14对，利用既有铁路进行相应改造开行高密度、小编组、公交化的城际列车，具有投资省、见效快等优点，并可充分利用既有铁路潜能。通过分析区域及既有铁路的现状和规划，结合客流预测及运输组织方案，提出了利用既有铁路开行城际列车的方案。     

郑焦城际铁路开行普速列车曲线超高研究

研究高低速列车共线运行线路曲线超高设置对速度、舒适度的影响。以郑焦城际铁路开行普速客车曲线超高研究为例,分析超高参数设置原则,对不同速度组合方案下曲线超高进行计算,并相应检算舒适度,阐明合理设置曲线超高对减少曲线限速,提高舒适度,降低钢轨磨耗,节省运营成本的作用。     

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。     

基于弹性需求的市域轨道交通快线快慢车开行方案研究

假定出行者可选择道路公交和市域轨道交通快线2种出行方式,在分析乘客广义出行费用的基础上,建立市域轨道交通快线的快慢车开行方案双层规划模型,用以研究弹性需求下多方式交通路网中市域快线快慢车开行方案.采用遗传算法进行求解,并选取某中小型城市的市域轨道交通快线进行了算例验证.算例结果表明:早高峰时段以1:5的比例开行快慢车,...     

城际铁路列控系统方案探讨

对城际铁路的应用特点做充分研究,特别是对影响列控方案的特点进行分析;同时对目前应用的各种列控系统技术做了分析对比,并在此基础上提出适合城际铁路需求的列控方案。     

基于财务分析的城际铁路建设条件研究

研究目的:城际铁路在满足我国区域经济发展所产生的需求的同时也为区域一体化进程提供了强大的动力。城际铁路的建设与否、建设时间都直接关系到其自身运营的经济效益和在沿线产生的社会效益。而目前关于该方面的研究还较少,不能很好地指导我国城际铁路的规划、建设和运营。本文在大量查阅资料和理论分析的基础上,采用财务分析的手段,建立城际铁路运输收支平衡模型,探索城际铁路建设的客流密度条件,对我国东、中、西部地区的城际铁路的建设条件进行了研究。研究结论:城际铁路的建设条件应充分考虑东中西部在社会经济的差异对交通运输需求的影响,按照地区差异分别建立不同的建设条件。通过建立模型,得出东部地区的建设条件为:近期客流密度须达到1 600万人公里/公里;中部地区的建设条件为:近期客流密度须达到1 200万人公里/公里;西部地区的建设条件为:近期客流密度须达到1 000万人公里/公里。     

CTCS2+ATO城际列控系统与高速铁路ATO系统差异性及应用趋势探讨

阐述CTCS2+ATO城际列控系统、高速铁路ATO系统构成,从系统结构、系统功能及操作显示进行差异性分析,并对两种ATO系统应用趋势进行探讨.     

面向O-D时变需求的城轨列车运行计划优化方法

面向城轨客流时变需求,在给定乘客服务水平的限制下,耦合出行需求与列车始发时间,优化城轨线路列车运行计划,使得列车对数和列车车底数最小化。以具有单一尽头车场的列车运行计划优化问题为研究背景,将该问题分解为列车时刻表优化子问题和列车周转方案优化子问题。针对列车时刻表优化子问题,提出基于时刻表的客流分配方法,构建相应的列车时刻表优化模型,并设计列车时刻表双向关联序列化优化算法;针对列车周转方案优化子问题,建立相应的列车周转方案优化指派模型,同时设计求解该模型的匈牙利算法。算例分析表明:本优化产生的列车运行计划,在满足乘客服务水平的基础上,最大限度地降低了列车运行成本,依次使得列车对数、列车车底数最少,证明模型和算法的有效性。