基于遗传-模拟退火算法的城市轨道交通快慢车停站方案

对规划新建的城市轨道交通,可通过合理地制定快慢车停站方案,来提高其服务水平,降低企业运营成本,实现城市轨道交通系统运营效益最大化。在详细分析乘客旅行时间及企业运营成本构成的基础上,考虑乘客在快慢车之间的选择行为,以停站方案及快慢车发车频率为决策变量,以乘客旅行时间最短和企业运营成本最小为目标,建立了城市轨道交通快慢车组合方案优化多目标整体规划模型,并设计结合模糊优化思想的遗传-模拟退火(GA-SA)算法求解。算例分析结果表明:开行快慢车后,乘客总旅行时间可节约8.7%,企业运营成本可降低5.9%。     

城市轨道交通快慢车开行方案设计与评价研究

为满足不同类型乘客的出行需求,探索城市轨道交通快慢车运营模式下列车开行方案的设计与评价方法十分必要。在总结国内外快慢车组合运营案例经验基础上,探讨快慢车开行方案设计的基本要素和方法,主要包括运行交路、停站方案、开行列车对数与比例的确定方法,并进一步设计评价指标。以某城市地铁线为例,依据线路的基本情况和客流特征,总结快慢车开行方案设计的一般步骤,设计并比选出较优开行方案。     

城市轨道交通快慢车模式下乘客出行时间优化方法研究

在城市轨道交通快慢车运营组织模式下,对乘客出行时间进行分析,建立乘客出行时间最小模型;利用遗传算法,通过MATLAB程序对该模型进行求解;结合上海轨道交通16号线客流量进行验证,开行快慢车后乘客总出行时间为25642 h,较开行前减少1054 h,节省出行时间3.9％.对比原运营方案,优化方案可在一定程度上节省乘客出行时间,为出行提供便利.     

市域(郊)铁路快慢车运行停站策略优化

市域(郊)铁路具有高速、公交化运行的特点,相比在地铁线路上研究快慢车运行的停站策略,市域(郊)铁路具有多次越行的特征。首先分析市域(郊)铁路多次越行的原因,然后以多次越行对乘客待避时间的影响为基础,将乘客总出行时间最小作为优化目标,构建1︰N开行比例下快慢车停站策略的优化模型,并采用郊狼优化算法进行建模,最后基于实际线路运营数据进行仿真计算。结果表明：在满足发车间隔一定的条件下,相比于站站停运行方式,采用快慢车多次越行的停站策略,乘客在车总时间可减少22.25%,乘客总出行时间可减少8.82%,从而验证了市域(郊)铁路快慢车运行停站策略的有效性。     

轨道交通机场线快慢车停站方案优化方法研究

为了提高轨道交通机场线的满载率,兼顾机场乘客和沿线乘客的出行需求,考虑到机场线市中心区段与郊区区段客流密度相差大的特点,提出市区与郊区分段开行快慢车的停站方案。建立以机场乘客节省时间最大化为目标函数的快慢车优化模型,对机场线郊区区段快车停站位置进行优化。并对连接浦东机场、虹桥机场和市中心的上海地铁2号线进行快慢车停站方案的优化。结果显示,开行快慢车不仅可节省机场乘客的旅行时间,保证列车满载率,还能节省一定的工程成本,具有较大的优化效益。     

轨道交通机场线快慢车停站方案优化方法

为了提高轨道交通机场线的满载率,兼顾机场乘客和沿线乘客的出行需求,考虑到机场线市中心区段与郊区区段客流密度相差大的特点,提出市区与郊区分段开行快慢车的停站方案。建立以机场乘客节省时间最大化为目标函数的快慢车优化模型,对机场线郊区区段快车停站位置进行优化。并对连接浦东机场、虹桥机场和市中心的上海地铁2号线进行快慢车停站方案的优化。结果显示,开行快慢车不仅可节省机场乘客的旅行时间,保证列车满载率,还能节省一定的工程成本,具有较大的优化效益。     

重庆市轨道交通快慢车运营方案设计研究

以重庆市轨道交通27号线与璧铜线贯通运营为研究背景,首先从线路功能定位及客流特征方面论述快慢车模式的适应性,并系统性地从快车停站方案、系统能力损失、快慢车开行对数及越行站设置等方面进行论证分析,得到满足客流需求且可有效节省工程投资和乘客总出行时间的快慢车运营方案。同时,为给实际运营预留充足的灵活性,以越行站设置方案为基础,在设计阶段提出多套可行的快慢车开行方案以供实际运营参考。     

轨道交通快慢线平行运营条件下乘客路径选择行为研究

基于快慢线票价一致的研究背景,分析城市轨道交通快慢车分线运营条件下乘客路径选择行为,按照乘客出行起讫点车站类型进行客流分类,考虑换乘时间和换乘次数对广义出行费用函数进行刻画,采用正态概率分布模型对案例中各类客流的路径选择概率进行求解。得出结论:快慢线列车开行比例较高情况下,当AB-AB类、AB-B类乘客乘坐慢车出行时间在21min和41min以上时,乘客将全部选择快车出行;而B-B类乘客在出行时间不低于52 min时才会考虑两次换乘方案。说明短距离出行时乘客倾向于选择直达方案;长距离出行时则更加倾向于选择能够实现快速出行的路径方案,尽管此种路径会牺牲一定的换乘次数,乘客会权衡换乘对总体出行时间的影响并选择最优路径出行。     

重庆轨道交通快慢车运行模式初探

日本东京筑波线采用多种快慢车组合运行模式,为长度大、客流不均衡线路的高效运行提供有效的解决方案。在总结分析筑波线线路条件、客流特征、快慢车停站方案、配线设置和越行方案的基础上,分析重庆"多中心、组团式"的城市结构、城市圈层划分、轨道交通线路、客流分布不均衡等特点,提出采用快慢车组合运行模式是实现重庆城乡总体规划"半小时主城、一小时都市区"时空目标的有效方式,并以重庆轨道交通5号线为例,对其采用快慢车运行模式的可行性进行了分析。     

CBTC信号系统在城轨快慢车模式的应用

以广州地铁14号线为例,研究CBTC信号系统在城轨快慢车模式的应用,分析快慢车模式对CBTC信号系统的特殊需求,讨论快慢车运营方案以及快慢车运行线的定义,对不同场景下的交汇避让管理进行描述,同时着重分析运营时可能发生的故障场景,最后通过CBTC仿真软件进行了系统运营性能和故障调整方案的模拟验证,说明CBTC信号系统在广州14号线的快慢车配置可满足快、慢车运营要求。     

大小交路条件下的市域轨道交通快慢列车停站优化方案

市域轨道交通线路具有距离长、站点多、客流时空分布不均衡等特点,为提升运营组织效率和乘客服务水平,需制定多样化的列车停站优化方案以满足不同的客运需求。乘客旅行时间是市域轨道交通列车停站优化方案优化的一个重要指标,在分析快车越行对慢车乘客待避时间的影响,以及大小交路模式下不同起讫点乘客搭乘快慢列车出行引起候车时间差异的基础上,以总旅行时间最小为目标,构建大小交路条件下的快慢列车停站优化方案的优化模型,并设计遗传算法进行求解。通过算例分析表明,该算法具有有效性和合理性。     

基于乘客选择的市域(郊)铁路快慢车停站方案设计

通过对乘客选择行为的分析,构建乘客选择行为的logit模型,得出乘客选择快车与慢车出行的概率.综合考虑快慢车开行比例、线路配线现状及线路通过能力等因素,构建乘客综合旅行时间最短的目标函数,并使用遗传算法进行求解.基于实际案例,提出了快慢车停站方案设计.案例分析结果表明,优化方案能缩短乘客总体旅行时间,增加乘客选择快车的概率,验证了目标函数及算法的有效性.     

城市轨道交通虚拟编组列车优化运行方案研究

虚拟编组技术通过车-车无线通信实现车辆“虚拟连接”。虚拟编组列车车辆间无机械车钩连挂装置,在运行过程中可以进行动态连挂和解编操作,能够基于客流变化实现灵活的运输模式。本文以缩短乘客旅行时间和提高列车运输效率为目标,提出虚拟编组列车运行方案的优化方法,并基于实际城市轨道交通线路早高峰客流OD(original-destination)数据给出优化设计结果。虚拟编组优化运行方案与现行方案的仿真结果表明,虚拟编组优化方案在保证运输效率的同时,可以有效缩短乘客旅行时间,提升轨道交通客运服务质量。     

基于乘客服务水平和安全的城市轨道交通扣车方案评价

[目的]扣车是城市轨道交通发生长时间初始延误条件下经常采用的列车运行方案。为了评价该方案的合理性,需构建基于乘客服务和安全的扣车方案评价模型,并对扣车方案进行评价。[方法]考虑到乘客出行规律的复杂性和特殊性,制定了城市轨道交通扣车方案。构建了基于最大发车间隔、列车总延误时间、列车均衡性、终到延误列车数、滞留乘客数及乘客总旅行时间的扣车方案评价模型。选取上海某条轨道交通线路的4个区间,以早高峰小时的实际OD(起讫点)客流量为例进行计算。[结果及结论]计算表明,方案6下的综合评价指标最小,为最优扣车调整方案。该方案可以有效提高列车运行图的均衡性,减少滞留乘客的数量,降低车站的安全隐患。     

基于Max-plus代数法的市域铁路快慢车运行特性

目的：为编制市域铁路快慢车模式的运行计划和检验快慢车方案的鲁棒性，针对快慢车运行特点，提出一种基于Max-plus代数法的市域铁路快慢车运行系统的闭环模型。方法：将列车运行系统作为典型的离散事件动态系统，定义其模型变量与参数，同时定义系统约束规则；基于Max-plus代数法建立列车运行系统Max-plus开环线性模型，并进行了快慢车模式下开环线性模型的变换；基于Max-plus代数法建立列车运行系统Max-plus闭环线性模型，并以一段计划开行快慢车的市域铁路作为算例，对该算例建立闭环模型，并求解与分析输出演化过程，最后通过状态转移变量矩阵的求解结果生成列车运行时刻表。结果及结论：该算例的快慢车运行系统稳定，一个周期系统的缓冲时间为291 s;通过单参数摄动情形下的鲁棒性分析获得了使快慢车运行系统保持运行一致均衡性的摄动元取值区间；首班车在始发站的出发时刻不具备鲁棒性，当第4列列车为快车时，其越行后成为第3列列车，该列车在越行站越行时刻不具备鲁棒性。     

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,选择市域快线出行的乘客量将增加16.71%,总运营效益将提高13.26%。     

市域快轨快慢车比例对越行站设置影响分析

研究目的:市域快速轨道交通快慢车运行模式下,越行站的设置直接影响工程投资、运营效率及运营安全,是快慢车运行组织规划设计中的重点问题之一。开行快慢车的数量和比例对越行站的设置有重要影响,本文以重庆市轨道交通27号线快慢车运行组织设计为例,运用越行站分布计算方法,计算分析快慢车开行比例对线路通过能力、越行站设置数量、越行站设置位置的影响规律,并给出越行站设置的相关建议。研究结论:(1)较小的开行比例更能够兼顾通过能力和快慢车开行数量,较大的开行比例可以提升线路通过能力但会损失快车数量;(2)当通过能力一定时,快慢车开行比例的改变几乎不影响越行站的数量;(3)在靠近端点车站设置越行站,线路可以更好地适应不同快慢车开行比例;(4)本研究成果可为市域快轨越行站的设置和快慢车行车组织方案的制定提供参考和借鉴。     

广州地铁21号线快慢车越行运行图规划实例分析

以广州地铁21号线快慢车越行运行图规划为实例,提出了越行运行图规划的策略和基本方法。通过具体的编图实践展示了快慢车不同开行比例及密度条件下的越行方案,并对运行图规划的结果进行了总结和分析。编图结果证明了快慢车越行方案的可实施性,也从实践上证实了越行运行图的规划策略,解决了具体的工程规划及设计问题,可为行车组织设计及方案决策提供依据。     

市域轨道快慢车组合运营线路节能坡方案优化探讨

针对快慢车组合的市域快线节能坡优化开展研究。首先提出市域轨道节能坡优化的总体框架,开展列车节能运行操纵策略实验和标准三站两区间的节能坡数值实验,得到设计规律。在此基础上,结合广州地铁18号线实际工程数据,对全线节能坡方案进行优化探讨。结果表明,快慢车组合运营线路的节能坡设计主要受快慢车比例和快车跨站限速影响,当快车比例较大、跨站限速高时采用小站缓坡更加节能。方案理论上节能效果显著,证明了方法的有效性。     

地铁快慢车模式系统能力损失原则研究

研究目的:随着城市轨道交通线网骨干线建成,需要向外围组团或卫星城建立快速联系通道,快慢车组合运营模式逐渐在轨道交通市域线中开始研究、运用。组织快慢车混合运行能充分发挥轨道交通的经济效益,其运输能力也可得到有效利用。但快慢车组合运营模式的缺点是运营组织复杂,一定程度降低了系统能力,因此本文将重点分析快慢车模式下系统能力的损失问题。研究结论:通过研究,得出以下结论:(1)快车不停站所节约的时间可取1 min(含慢车停站时间),即快车每通过1个站,相比慢车节约1 min;(2)在传统平行成对的运行图基础上,提出快慢车组合运营对系统能力损失的影响公式;(3)本研究成果可以为今后城市轨道交通越行方案研究和实施提供参考。