考虑互联互通的城市轨道交通网络列车开行方案优化

为顺应城市轨道交通网络列车跨线运营的运输组织发展趋势,从乘客和企业两方面,提出一种互联互通条件下城市轨道交通网络列车开行方案优化模型。模型以网络列车跨线交路组合方案和发车频率为决策变量,考虑线路通过能力、运用车数量、断面运能等约束,以乘客出行成本和企业运营成本的系统成本最小化为目标。针对模型变量多的特点,设计考虑理性乘客客流分配方法的改进邻域搜索算法进行求解。以包含4条线路的某城市地铁网络进行案例分析,研究跨线运营下的最优开行方案,并与分线运营予以比较,验证优化模型的可行性和算法的有效性。研究结果表明：1)改进的邻域搜索算法求解时间较短,且收敛解质量较稳定;2)与分线运营相比,互联互通下,全网系统成本降低了接近4.0%,全网换乘客流量降低了4.8%,同时开行跨线列车能有效降低企业运营成本,最多可降低40%;3)开行跨线列车提高了乘客的直通性,乘客直达路径数量提高了6.4%,多次换乘的行为大幅减少;4)为保证跨线运营的服务水平,应合理设置跨线交路数量。采用本模型时应充分考虑全网实际客流特点和乘客时间价值,当全网小时进站量大于97 314人次且换乘系数大于1.45时,跨线运营比分线运营更具...     

考虑多编组的城轨列车跨线运营开行方案研究

随着城市轨道交通网络化进程不断加快,传统的单线独立运营模式已经难以满足乘客多样化的出行需求,以跨线运营为代表的网络化运营模式成为城市轨道交通的发展趋势。为不断提升跨线运营的服务水平,针对在跨线运营模式下因列车服务水平不同导致的运能利用不均、跨线列车和非跨线列车满载率差异过大的问题,构建考虑多编组的城轨列车跨线运营开行方案双层规划模型。上层模型在考虑乘客对跨线列车选择偏好的基础上,以乘客出行时间节省量和企业运营收益最大为目标,以列车开行频率和跨线列车折返站为决策变量;下层模型以跨线列车与非跨线列车间满载率均衡为目标,以列车编组数为决策变量。设计“内罚函数+枚举法”并利用MATLAB编程求解最优列车开行方案。算例结果表明：在“多编组、跨线运营”下,上、下行方向跨线列车与非跨线列车平均满载率之差分别减少7.3%和28.1%,列车满载率均衡性优化率为52.1%,跨线列车的最大满载率从120%降为114%。上述结果说明“多编组、跨线运营”可提高列车间满载率均衡性,使得运能利用更加均衡,缓解跨线列车超载现象,提高乘客的乘车体验。     

城市轨道交通列车开行方案的优化理论及方法

根据城市轨道交通的特点,分析客流需求的时变特征、乘客在车站的等待行为和列车与运行线的匹配关系。以轨道列车运行要求、动车组数量和运营企业利益为约束条件,以最小化乘客的等待时间为目标函数,构造拥挤环境下城市轨道交通列车开行方案的数学模型。采用遗传算法求解模型,设计基于二进制结构的特殊编码方法。以南京市地铁1号线为背景,应用本文的模型和算法进行了仿真测算。计算结果表明,利用本文模型得到的非均衡列车开行方案能够更好地满足城市轨道交通乘客和运营企业双方的利益。     

城市轨道交通网络化列车开行方案优化方法

通过引入备选集,建立双层规划模型,将网络化列车开行方案这一复杂的混合交通网络设计问题简化成0-1规划问题;采用混合遗传模拟退火算法对城市轨道交通网络化列车开行方案优化问题进行求解。上层模型以城市轨道交通网络化列车开行方案涉及的运营单位和乘客综合费用最小化为目标,以交路必须覆盖整个运营网络、限制区间交路数、满足发车间隔时间限制和区间客流量小于列车运力为约束条件;下层模型为用于城市轨道交通网络客流分配的随机用户均衡问题优化模型,它充分考虑了乘客选择出行时路径感知费用与实际费用之间的差异。算例结果表明,采用基于备选集的双层规划模型和混合遗传模拟退火算法对城市轨道交通网络化列车开行方案进行优化是可行和有效的,而且求解效率高。     

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。     

城市轨道交通过轨开行方案编制技术

提出了城市轨道交通网络过轨运营开行方案编制算法,采用固定停站方案和编组方案,研究最优的列车交路和开行频率。首先提出了使城市轨道交通运营成本和乘客出行成本最小的优化目标,提出了基于遗传算法的开行方案编制算法。以OD(起讫点)客流数据为基础,每代染色体目标函数值计算以开行方案生成、服务网络构建、有效路径搜索和客流分配为基本步骤,最后选择最优染色体为优化结果。为证明算法的有效性,开发相应的计算软件,以一"田"字形中型路网为算例,优化后的开行方案目标值比简单的单线独立开行方式降低了12.7%。     

动态规划方法研究城市轨道交通网状线路跨线列车开行方案

随着我国大城市轨道交通的蓬勃发展,轨道交通的网络化运营将成为不可避免的趋势,如何制定合理的列车开行方案并实现整体效益最优成为首先需要解决的问题。为了探讨网络化运营下最优的运营方案,以乘客平均等待时间最小及运营公司效益最高为目标,建立组合最小化模型,应用动态规划方法求解;并以北京地铁1、2号线为实例进行分析,得到较优的开行方案,铺画出相应的运行图,为大城市网状线路跨线运营调度提供借鉴。     

高速铁路跨线旅客列车开行 方案优化研究

针对高速铁路跨线旅客列车开行方案展开优化研究。从旅客和铁路部门2个角度出发,以旅客出行总支出最小和铁路部门运营成本最小作为目标函数,以客流守恒定律、区间通过能力、上座率和客流需求作为约束条件,建立高速铁路跨线列车开行方案的多目标规划模型,设计该模型的遗传算法,利用MATLAB实现算法编程求解。考虑分担率变化对开行方案的影响,结合算例分别得到传统广义成本效用函数与高铁发展趋势下跨线列车开行方案的较优解,同时验证了模型和算法的有效性。     

城市轨道交通非高峰期列车交路方案优化

为降低轨道交通运营成本,同时保证乘客的服务水平,针对城市轨道交通非高峰期客流不均衡情况,对城市轨道交通非高峰期列车交路方案进行研究。考虑列车OD客流量、列车运行间隔、列车车底数及线路交路限制等特征,建立运营商成本最小化及乘客等待时间最小化的双目标多约束优化模型。其次设置不同的权重,利用遗传算法对模型进行求解。结果显示偏好程度不同,模型指定的优化方法不同。该模型能够灵活地设计非高峰期列车交路方案,这为城市轨道交通决策者提供决策支持,具有一定的指导意义。     

客运专线跨线列车开行方案的经济效益评价方法研究

跨线列车的开行方案是客运专线开行方案设计中的重点内容。通过分析比较各种跨线列车在客运专线和既有线上运营所产生的经济效益来确定较优的方案,经郑武客运专线跨线列车开行方案计算实例表明,该方法在设计客运专线开行方案时具有一定的参考价值。     

城市轨道交通在同一CBTC信号系统下列车跨线运营研究

以广州地铁21号线、14号线、知识城支线等3条相互联系的城市轨道交通线路为研究对象,分析了城市轨道交通在采用同一CBTC信号系统基础下,多线路列车跨线运营的可行性。重点讨论了列车跨线运营的CBTC子系统详细技术方案,并论述了不同运营场景的应用过程。     

关于城市轨道交通无人驾驶系统的几点思考

介绍了城市轨道交通无人驾驶系统的特点,分析了无人驾驶系统在设计、应用中需重点关注的关键问题。无人驾驶系统全面提升了城市轨道交通控制系统的自动化、集成化水平,是未来现代城市轨道交通的发展趋势。     

基于公共服务需求导向的轨道线网规划优化研究

基于城市轨道交通与公共服务设施合力效应最大化的原则和目标,论述轨道交通线网规划基于公共服务需求导向的必要性,继而从理论角度,阐释公共服务需求导向下城市轨道交通线网规划布局优化的理论基础、流程手段和具体策略。最后,以天津市中心城区为实证研究对象,通过对轨道交通与公共服务设施的耦合分析,针对公共服务设施较为集中但轨道交通线网并未覆盖的区域,提出轨道交通线网规划的优化建议:新线路的站点设置应充分与该区域结合;而对于新规划的公共服务设施,在选址时应尽量临近已建成的轨道交通站点,从而实现二者的相互支撑、相互促进。     

城市轨道交通列车运行延误 及其调整方法

阐述城市轨道交通列车运行延误的概念、分类及其特点,总结单线情况下、共线运营条件下以及网络化条件下列车运行延误传播的规律,分析客流对于网络化列车运行延误的重要影响。从运营角度和乘客角度两方面,对列车运行延误调整的优化模型和方法进行分析和比较。最后,提出网络化运营条件下地铁列车运行延误及其调整方法的研究展望。     

城市轨道交通信息化网络规划

为适应城市轨道交通网络化发展,需对城市轨道交通信息化网络需求进行全面统筹规划。结合城市轨道交通线网规划目标、原则及内容,提出在网络化运营条件下构建一个安全、高效的信息化网络架构的基本原则和规划内容,剖析了城市轨道交通信息化网络规划的关键技术、规划方案、资源管控原则,可为优化整体资源配置,构建节约、高效、先进的城市轨道交通网络,实现网络化运营以及为城市轨道交通信息管理部门合理配置网络资源、提高管理效率提供理论支持。     

基于线路层次的城市轨道交通网络末班车衔接优化研究

在城市轨道交通网络化运营和"一票制换乘"的背景下,制定合理的网络末班车衔接方案,满足末班车时段乘客出行需求,是当前城市轨道交通运营管理面临的重要问题。以在网络换乘站成功搭乘末班车的乘客数量最大化为目标,建立了网络末班车衔接优化模型,并设计了线路分层递进衔接优化算法求解该模型。以广州城市轨道交通网络为例,采用所提出的模型和算法进行了末班车衔接优化方案的计算。     

城市轨道交通全自动运行列车的需求分析

从功能需求、RAMS(可靠性、可用性、可维护性和安全性)需求及列车设计需求等方面,对全自动无人驾驶列车的需求进行分析.着重讨论了全自动无人驾驶列车在运行模式、控制方式、列车状态监控、安全需求等方面的功能特点及优势.     

城市轨道交通AFC系统总体业务规划

指出自动售检票( AFC)系统是现代城市轨道交通运营的基础和必要条件,其运作好坏直接影响到整个轨道交通系统的社会效益和经济效益.分析网络化运营条件下轨道交通AFC系统的功能,并对其业务进行分类,进而规划其职能部署,为城市轨道交通AFC系统运营提供指导和参考.     

上海市轨道交通线网规划实施评估思路和要点

结合上海市轨道交通线网规划评估工作,搭建线网规划评估的基本框架:按照科学评估、综合视角、战略思维的原则,以指导远景规划和近期实施为目标,评估对象以线网为主,兼顾线、站、场;评估内容包含城市规划、综合交通、建设实施、运营管理、投融资和社会效益等方面;评估方法体现定性定量分析并重、点线面多层次评估及"开门办规划"的要求。同时从评估的客观全面性、时间因素、横向对比等方面提出注意事项,希望对后续线网规划实施评估有所启发。     

城市轨道交通线网资源共享规划

结合广州市城市轨道交通线网建设规划的经验,提出在城市轨道交通线网建设规划与具体线路工程可行性研究之间增加线网资源共享规划研究阶段的观点,并对开展线网资源共享规划的必要性和主要研究内容进行了阐述。