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物流配送线路优化问题，即车辆路线问题(VRP，Vehicle Routing Problem)是组合优化领域中的著名NP(Nonlinear Programming)难题。本文以VRP为基础，建立该问题的数学模型，设计了改进的遗传算法，通过大量计算机计算分析验证，此改进算法对VRP有良好的近似解和较高的收敛速度。     

基于换乘运力协调的地铁列车运行调整策略

为了应对城市轨道交通网络化条件下的延误影响,提出基于线路间换乘运力协调的列车运行调整策略.通过上海轨道交通系统的多源运营大数据分析,得到运行延误对相邻线路列车间衔接关系和换乘站客流组成的影响规律,提出衔接调整策略和分流调整策略.结合相邻线路连接关系,考虑客流需求和站台能力约束,给出换乘运力协调方案的求解算法,并分析策略适用情况.实例验证结果表明,线间协调调整策略能够有效降低延误影响,优于传统的延误本线疏解方案,可为网络化运营条件下的延误管理提供解决方案.     

有偏好的交通网络路径选择模型

在城市交通网络中, 已知路径的时间属性与费用属性, 分析了出行者对路径有、无主观偏好时的路径选择问题。当无偏好时, 利用信息熵理论和多属性综合决策方法给出了获得路径综合属性值的计算模型; 当有偏好时, 对不同的路径通过互反判断矩阵给出主观偏好, 然后利用互反判断矩阵之间的偏差建立关于属性权重向量的优化模型, 并采用解析的方法对模型进行求解, 得到每个属性的权重, 从而进一步计算出每条路径的综合属性值, 属性值最大的路径为最优路径。分析结果表明: 在无偏好时最佳选择路径2的综合属性值为0.918;在有偏好时最佳选择路径4的综合属性值为0.965, 与无偏好的相差较大, 且6条路径的选择次序不同。可见, 出行者的主观偏好对路径选择结果有较大的影响。     

城市轨道交通应急处置预案管理信息系统设计

为保证运营安全和应对故障及突发事件,对城市轨道交通运营部门制定的法规、规程和应急预案等需进行有效可靠的管理。针对目前预案管理中存在的分散管理、查询修改不易、共享性差等问题,研究了城市轨道交通应急处置预案的计算机一体化、多媒体管理问题,建立了法规、规程和应急预案数据的数学模型,描述了预案管理信息系统的结构、功能,数据库设计以及计算机实现过程。     

胶济铁路干线调度集中系统的研究

调度集中系统是铁路运输调度指挥的重要行车设备，是提高铁路调度指挥效率、保证行车安全的重要系统。分散自律调度集中系统是综合了计算机技术、网络通信技术和现代控制技术，采用智能化分散自律设计原则，以列车运行调整计划控制为中心，兼顾列车与调车作业的高度自动化的调度指挥系统。现以胶济线为背景，详细分析胶济线的运输组织模式及运输作业特点，总结该线铁路运输规律，在此基础上提出了适用于繁忙铁路干线的调度集中系统方案，探讨了调度集中系统的应用对传统运输组织模式所带来的变革。胶济线调度集中系统的应用，为全路繁忙铁路干线实现调度集中指挥提供了示范。     

城市轨道交通事故故障应急处置相关问题研究

研究了城市轨道交通事故故障应急处置的机制及基本原则。应急反应机制和应急处理机制是应急处置机制的重要组成部分。在应急反应机制中,提出建立由高技术支持的轨道交通应急处置信息管理和发布系统,做好信息的采集、处理和发布,实现事故故障预警;在应急处理机制中,构建完整规范的事故故障预案体系,实现预案的及时更新、有效管理、方便学习和考核以及预案效果的评价和仿真。     

城市轨道交通车站局部空间拥堵风险等级评价方法研究

合理地评估城市轨道交通车站内客流拥堵风险,对车站运营安全管理具有重要意义。基于现有的服务水平等级标准,结合密度分布、速度分布和客流流线提出拥挤区域的判别方法,引入指定密度、持续时间等时间维度的指标,提出基于时空维度的客流拥堵风险等级评价方法,通过风险概率值对车站内可能的拥挤区域进行动态识别。以广州地铁杨箕换乘枢纽站为例进行仿真建模,结果表明,优化后拥堵风险降低,服务水平提高,验证了上述方法的可靠性和实用性。     

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。     

地铁快慢车运行计划综合优化模型

为了综合优化地铁快慢车运行计划, 建立了综合求解列车开行方案、停站方案和时刻表的优化模型; 分析了地铁列车停站、区间运行、快慢车运行组织与客流出行等特点, 构建了快慢车运行计划的约束条件, 设计了综合协调优化列车运行时间和运输成本的目标函数, 建立了完整的地铁快慢车运行计划优化模型; 分析了模型特点及其复杂度, 设计了两阶段近似算法求解模型, 第1阶段根据乘客能够忍耐的最大候车时间推算出慢车的开行列数, 同时将其均匀分布在编制时段范围内, 并对初始时刻表进行合理调整, 第2阶段采用CPLEX求解器求解地铁快慢车运行计划; 针对上海地铁16号线, 对其早高峰7:00~9:00下行方向的快慢车运行计划进行编制试验。试验结果表明: 快慢车运行计划中共开行列车30列, 其中快车11列, 慢车19列, 完成9次越行, 87次跨站不停车, 快车全程最大节约时间为628 s, 约降低4.1%, 总旅行时间节约4 450 s; 根据客流需求在1:1~1:2之间灵活安排快慢车开行比例; 根据各车站上下车客流需求灵活安排快车停站方案, 快车之间停站方案不固定; 随着列车规模的增大, 模型求解时间大幅增长, 当规模达到一定程度时, 需设计更为高效的求解算法。     

动态不确定性环境下的地铁车站应急疏散仿真建模

针对动态不确定环境下乘客初始状态、疏散行为、全局疏散路径不确定等问题,提出基于Agent的疏散行为动态切换模型,并引入选择变更代价实现了多种疏散行为的动态切换;考虑与常态仿真衔接构建疏散空间衔接关系,并提出基于改进Dijkstra算法的全局疏散路径搜索方法;最后,以某车站突发事故场景为例进行多个应急预案的仿真评估.结果验证模型具有可行性,并能更真实反映动态不确定环境对乘客疏散过程的影响,进一步提高了疏散仿真精度.