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。     

基于分层递进衔接的城市轨道交通网络末班车时间优化研究与实践

在城市轨道交通网络化运营和“一票制换乘”的条件下,末班车乘客购票进站后因换乘失败而无法抵达目的地的现象时有发生。为最大程度满足末班车乘客的出行需求,基于分层递进衔接的思路,根据各线路与基准线路的换乘关系划分协调层次,基于网络末班车换乘客流流量和流向确定协调主方向,按照协调层次建立末班车时间推算模型,并从特定衔接方向和发车时间域两个方面对模型进行优化。对广州城市轨道交通网络末班车时间进行推算和优化的结果表明,优化后的末班车时间能更好地适应末班车乘客的出行需求,验证了模型和优化方法的有效性。     

基于量子计算的城市轨道交通网络末班车衔接优化

针对城市轨道交通网络化运营下,各条线路运营时间存在差异性而导致乘客无法成功换乘的问题,本文开展面向城市轨道交通末班车衔接优化问题的研究,选取末班车到发时间为决策变量,以最小化失败换乘乘客数量为目标,构建了混合整数线性规划模型。考虑到线网规模扩大导致模型复杂度高的问题,本文率先将量子计算应用于上述优化模型求解中。首先将原始模型重构为计算规模更小的两阶段问题;进而将第一阶段优化模型转换为可以运行在量子计算机上的二次无约束二值化优化问题(quadratic unconstrained binary optimization,QUBO)模型,并基于相干伊辛机的光量子计算技术完成了算法开发和真机实测。为了验证所提方法的有效性,以北京地铁为例,将量子计算结果与商业求解器进行比较,验证了本文提出模型转换方法和量子计算方法的可行性,为进一步应用量子计算解决轨道交通行业复杂优化问题提供了技术支撑。     

基于多路径的城市轨道交通网络末班车动态可达性研究

城市轨道交通网络末班车动态可达性基于空间可达性的时间可达性。空间可达性为路网的有效路径集,取决于路网物理结构、有效路径K值、换乘走行时间和区间运行时间等。时间可达性是在空间可达性有效路径集的基础上,匹配列车时刻表和换乘走行时间,从而确定各路径的末班车时间以及OD(起讫)对的末班车时间。分别从空间可达性和时间可达性两个方面着手,研究网络末班车动态可达性推算方法,并以广州轨道交通路网为例,验证了该方法的有效性和可行性。城市轨道交通网络末班车动态可达性计算可为乘客提供末班车时刻查询以及相应的可达路径信息。     

基于换乘衔接的单线末班车衔接方案优化方法

城市轨道交通网络化运营模式下,网络运营协调成为提高城市轨道交通系统整体服务水平和发挥其总体运输效能的关键,而末班车衔接方案的优化,更是路网协调方案优化的重点。以单线末班车为目标,基于多地点衔接约束,建立了城市轨道交通单线末班车衔接方案优化编制模型(简称SLLTM),并针对模型的全局非连续、局部连续且线性单调的特性,提出了相应的分步分段求解算法。并通过案例进行了验证,结果表明,所提出的模型及算法简单实用,能够为路网末班车衔接方案编制提供一定的依据。     

北京城市轨道交通路网末班车调整研究

介绍北京城市轨道交通路网末班车的衔接原则和现状,根据路网末班车衔接的特点,提出并介绍了“换乘冗余时间”的概念和在“交叉衔接”车站的衔接调整,对路网线路末班车发生延误后的调整进行了研究,最后给出北京轨道交通路网末班车延误后的衔接调整方法。     

北京城市轨道交通路网末班车延误调整研究

介绍北京城市轨道交通路网末班车的衔接原则和现状,根据路网末班车衔接的特点,提出并介绍了"换乘冗余时间"的概念和在"交叉衔接"车站的衔接调整,对路网线路末班车发生延误后的调整进行了研究,最后给出北京轨道交通路网末班车延误后的衔接调整方法。     

城市轨道交通网络运力优化配置研究

科学制定城市轨道交通网络运力配置计划,应在深入分析网络中各线客流的随机变化规律、各线运力之间的关联性、乘客服务需求的基础上,不断提高运输设备能力的利用率、运力配置计划的鲁棒性以及运力计划编制过程的高效性。结合以上问题,分析列车运行模式、客流分布特点、乘客服务水平、企业运营成本、列车定员和线路通过能力等制约轨道交通运力优化配置的影响因素,研究网络运力配置优化的方法。在计划优化过程中,同时考虑运营企业的列车运行成本、乘客换乘等待时间费用等具体需求,结合客流变化的不确定性,建立运力配置优化机会约束模型。本文最后以北京轨道交通网络及其客流为背景,利用模型计算得出基于"独立运行"、"同网同间隔"和"周期化运行"等3种运营模式下的网络工作日运力优化配置方案,并对各方案进行比较分析。结果表明:模型运算效率高,能反映实际情况,可为轨道交通运营管理人员提供实用优选方案。     

市域快轨引入城市轨道交通线网衔接研究

分析国内外市域快轨交通线网形态、衔接模式、运行模式等。结合合肥经济圈市域线规划,以合六市域线为代表对市域快轨交通引入城市轨道交通线网的衔接进行研究,从线网形态选择、衔接车站设置、客流适应性、运行速度适应性、行车组织等方面进行分析。提出市域快线接入城市轨道线网外围的线网形态,小庙站换乘加贯通运行、长宁大道站换乘的多点衔接模式,以及开行本线列车和跨线快车相结合的运行组织方式。     

城市轨道交通换乘站的列车衔接时间优化

城市轨道交通网络化运营条件下,协调优化各线列车运行计划,使不同线路的列车在换乘站形成良好衔接,能够缩短乘客的换乘等待时间。合理的换乘站列车衔接时间是编制网络列车运行计划的基础。基于乘客的换乘等待心理和列车运行延误的随机性特点,确定了列车衔接时间的组成。分析了列车运行延误对列车间衔接关系的影响,建立了换乘等待时间的费用函数。在此基础上,提出了换乘站列车衔接时间的优化模型,并给出了具体算例。该模型可为列车衔接计划中安排的换乘衔接关系确定最佳的列车衔接时间,为网络列车运行计划的协调编制提供指导。     

城市轨道交通接驳发展现状与思考

梳理现阶段城市轨道交通接驳工作在技术和实践方面的发展现状,从法制、体制机制方面分析城市轨道交通接驳工作存在的问题,并结合问题成因提出合理化建议。针对轨道交通接驳工作在法制、体制机制方面的问题,总结问题成因是当前轨道交通接驳工作缺乏规范化、标准化的管理制度,在法制、体制机制方面需健全完善。基于此,从规划、建设、运营3个层面,提出有助于轨道交通接驳工作有序推进的管理建议及实施保障建议,为各城市轨道交通接驳设施的顺利实施提供指导及经验借鉴。     

城市轨道交通列车紧急自牵引方案研究

目前,城市轨道交通列车的行驶完全依赖于外部电力供应,这就限制了断电情况下列车移动的灵活性。提出了基于车载储能装置的运营列车在外部供电瘫痪的紧急情况下的自行牵引移车方案,并对系统架构、储能装置的设计及列车运行工况等进行了分析。该方案可极大地提高列车移动的灵活性,将会在紧急救援中发挥积极作用。随着储能技术、电力电子技术日益成熟及其成本的降低,自牵引技术将会在列车上逐步得到实际应用。     

公共自行车与城市轨道交通衔接研究

提出利用公共自行车系统与城市轨道交通系统有效衔接,解决城市轨道交通"最后一公里"的问题;分析城市轨道交通与公共自行车的关系;将轨道交通车站所在区域分为城市外围居住区、城市公共中心区、交通换乘枢纽区3类,分析各类型车站区域公共交通需求特点;最后提出改善公共交通与轨道交通衔接的措施。     

深圳市轨道交通车站慢行接驳交通规划

在城市轨道交通接驳方式中,慢行接驳是最常见的,但在现实的道路规划设计中,多以机动车行驶需求为核心,对慢行接驳交通系统的设计重视不够。结合深圳市轨道交通车站接驳交通规划的实践,提出了一套城市轨道交通车站慢行接驳交通规划工作方法。介绍了慢行接驳交通规划工作的流程和内容,分析了城市轨道交通综合枢纽站、片区中心站和一般站的慢行接驳交通规划设计要点。以深圳市轨道交通7号线西丽站慢行接驳交通规划方案为例,介绍了慢行接驳交通规划的工作流程和工作要点。