城市軌道交通大小交路列車開行方案優(yōu)化

通過以列車編組、最小時間間隔、列車上座率等為約束條件,建立以旅客出行成本最小和企業(yè)運營成本最小的非線性雙目標整數(shù)規(guī)劃模型,引入平均運距對乘客出行時間進行求解.通過對大連市快軌3號線主線開行方案的確定,來驗證模型的合理性.計算結(jié)果表明,本模型得到的開行方案滿足約束條件,符合旅客與企業(yè)雙方的利益要求.

將列車編組納入城市軌道交通列車開行方案,優(yōu)化確定列車編組長度、列車數(shù)量和開行時段。在分析客流廣義出行費用的基礎(chǔ)上,合理考慮運輸能力、運輸組織要求、運輸效益和客流需求,明確列車開行的約束條件和目標函數(shù),建立了城市軌道交通列車開行方案的多目標規(guī)劃模型。根據(jù)模型特點,借鑒開行方案制定的實踐經(jīng)驗,設(shè)計了三階段求解方法。針對長沙地鐵2號線的應(yīng)用表明,優(yōu)化方法具有較高求解效率和較好求解質(zhì)量。

針對目前我國城市軌道交通列車開行方案對于線路之間的換乘協(xié)調(diào)問題考慮較少存在的問題,結(jié)合城市軌道交通旅客換乘的特點,構(gòu)建換乘機理模型,并以車站換乘旅客平均等待時間最短作為目標函數(shù),設(shè)計優(yōu)化模型對列車開行方案進行優(yōu)化。通過算例分析,說明優(yōu)化效果較為明顯,對于地鐵等城市軌道交通運營有一定的參考價值。

針對城市軌道交通全日客流時間分布不均衡下的列車開行方案優(yōu)化問題,以乘客等待時間和企業(yè)成本最小為優(yōu)化目標,以運輸供給、列車最小發(fā)車間隔、最大服務(wù)間隔,以及列車數(shù)為約束條件,構(gòu)建基于多編組模式下的多目標列車開行方案優(yōu)化模型,并設(shè)計兩階段求解算法.案例分析表明：與傳統(tǒng)單一編組列車開行方案相比,基于多編組的軌道交通列車開行方案使乘客等待時間和車公里數(shù)分別減少17%和27%,列車運行小時增加20%;當客流不均衡系數(shù)大于1.48時,宜采用多編組運輸組織方式.

分析了列車開行方案的特點和要素,運用多質(zhì)點模型設(shè)計了多列車追蹤運行計算模型,討論了多方案運行仿真中遇到的多種問題及其解決方案,如單交路情況、多交路情況、交路間的協(xié)調(diào)控制、不同方案間的平滑過渡等。在此基礎(chǔ)上,設(shè)計了仿真系統(tǒng)的總體流程,并通過算例驗證了系統(tǒng)的有效性。

根據(jù)城市軌道交通的特點,分析客流需求的時變特征、乘客在車站的等待行為和列車與運行線的匹配關(guān)系。以軌道列車運行要求、動車組數(shù)量和運營企業(yè)利益為約束條件,以最小化乘客的等待時間為目標函數(shù),構(gòu)造擁擠環(huán)境下城市軌道交通列車開行方案的數(shù)學模型。采用遺傳算法求解模型,設(shè)計基于二進制結(jié)構(gòu)的特殊編碼方法。以南京市地鐵1號線為背景,應(yīng)用本文的模型和算法進行了仿真測算。計算結(jié)果表明,利用本文模型得到的非均衡列車開行方案能夠更好地滿足城市軌道交通乘客和運營企業(yè)雙方的利益。

隨著科技的進步與時代的發(fā)展,現(xiàn)代文明城市正在如火如荼的發(fā)展,但是就目前而言城市交通卻很難滿足實際需要,尤其是運輸組織管理顯得有些跟不上節(jié)奏.鑒于這一點,本文將會首先闡述當前城市軌道交通運輸組織管理的實際狀況,然后結(jié)合多年來的實際工作經(jīng)驗提出一些相關(guān)的優(yōu)化措施,希望能夠得到一些借鑒和參考.

城市軌道交通開行跨站停列車受到很多因素的影響,概述跨站停車方案,分析其優(yōu)缺點并構(gòu)建多目標綜合評價體系,包括通過能力、服務(wù)水平、運營效率和費用支出4個一級指標及相應(yīng)9個二級指標,闡述各指標的含義和計算方法,最后運用ahp-f法,結(jié)合具體實例對城市軌道交通跨站停車方案進行綜合評價,以分析其優(yōu)劣并指出不足之處。

鑒于國內(nèi)軌道交通列車編號規(guī)則不統(tǒng)一,本文通過分析總結(jié)國內(nèi)各大城市軌道交通和大鐵路的列車編號規(guī)則,提出軌道交通列車編號統(tǒng)一的具體方案。

上海軌道交通1號線開行大小交路列車,是根據(jù)客流預測和車輛配屬的實際情況而采取的運營方案。闡述了開通大小交路后所采取的運營調(diào)整措施,包括運營列車調(diào)整措施,以及在車站和列車兩方面所采取的客運組織措施。最后對1號線開行大小交路的運營實踐經(jīng)驗進行總結(jié)。

針對城市軌道交通列車能耗問題,提出了一種基于剩余平均速度比較法的能耗計算方法,建立了列車能耗模型,并對該模型在gunplot環(huán)境中進行了仿真,表明剩余平均速度比較法在列車區(qū)間運行中能很好地節(jié)省能耗,為列車的能耗優(yōu)化提供了依據(jù)。

針對城市軌道交通中常出現(xiàn)客流分布不均的潮汐現(xiàn)象,以乘客在途成本和企業(yè)運營成本最小化為目標,構(gòu)建多目標優(yōu)化模型。運用遺傳算法進行參數(shù)尋優(yōu),用線性加權(quán)法對該優(yōu)化模型進行求解,并提出在某條路線上不同列車編組運行結(jié)果評價函數(shù)及仿真方法。以深圳地鐵四號線為例驗證了該優(yōu)化模型的有效性。

針對當前已有列車開行方案優(yōu)化研究大多以站站停為前提,且固定列車停站時間、將優(yōu)化時段內(nèi)旅客人數(shù)設(shè)為定值,同時只考慮列車單向運營優(yōu)化等不足。首先,將列車停站時間設(shè)為動態(tài)值,接著考慮乘客到達率分布,以乘客總出行時間最小及企業(yè)生產(chǎn)成本最低為目標函數(shù),引入考慮乘客心理感知的乘客候車懲罰系數(shù),構(gòu)造了基于動態(tài)停站時間的跨站列車非均衡開行方案多目標規(guī)劃模型,并設(shè)計了基于遺傳退火算法的求解流程。最后,以某市城市軌道交通線路為算例進行分析,結(jié)果表明,與固定停站時間的站站停方案對比,該方法可節(jié)約乘客總旅行時間6.5%、企業(yè)運營成本3.7%,優(yōu)化效果較為明顯。

城市化發(fā)展的速度越來越快，城市人口數(shù)量不斷增加，這種現(xiàn)象無疑加大了城市交通的壓力，城市軌道交通的建設(shè)和運行有效的緩解了這一問題。但同時，客流波動的特點，影響著軌道交通的運行。本文將對客流波動條件下城市軌道交通列車開行方案進行研究。

城軌跨線運營可減少乘客換乘,提高資源利用率.本文以企業(yè)車輛使用成本,列車運營成本和乘客出行成本最小為目標,考慮跨線列車對線路通過能力的影響,以列車發(fā)車間隔、滿載率、可用車輛數(shù)為約束,構(gòu)建跨線運營模式下的運力配置模型,結(jié)合算例提出判定跨線運營模式適用的必要條件.研究表明,實施跨線運營線路需具備一定的冗余能力,其實施效果依賴于跨線客流強度、接軌站的換乘條件、行車組織等多個因素;同臺換乘易實現(xiàn)跨線運營,因線路通過能力和可節(jié)省的換乘時間都有限,高峰期實施跨線運營優(yōu)勢并不明顯;與單線獨立運營開行方案相比,實施跨線運營可減少企業(yè)運營成本和乘客出行成本,且隨著跨線客流強度的增加,成本節(jié)約效益越明顯.

提出了城市軌道交通列車區(qū)間運行的節(jié)能駕駛策略,分析了能耗節(jié)約量與區(qū)間運行時分增加量的關(guān)系.通過解析方程,分析了列車區(qū)間運行的節(jié)能效果.通過實例驗證了惰行進站策略的節(jié)能效果優(yōu)于降速行駛策略.利用動態(tài)規(guī)劃的方法,在城市軌道交通服務(wù)水平的約束下,求解了全線路能耗節(jié)約量與列車旅行時間的關(guān)系,便于運營管理部門制定更節(jié)能的列車運行計劃.

介紹列車自動運行仿真系統(tǒng)(satm)中數(shù)據(jù)庫存儲模塊、列車自動監(jiān)控核心部件、列車運行仿真和列車調(diào)度終端系統(tǒng)的功能特點,給出該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框架。

隨著城市交通壓力不斷增大,人們的交通需求無法得到充分滿足,城市軌道交通隨之發(fā)展起來本文在建立單質(zhì)點模型基礎(chǔ)上,進行列車牽引計算分析,對城市軌道交通列車運行過程進行仿真研究,希望能夠為城市軌道交通列車運營提供參考。

研究了單列和多列列車運行能耗優(yōu)化決策問題。城市軌道交通系統(tǒng)對能源的需求量非常大,通過對列車的合理調(diào)度,可使列車的運行能耗進一步降低。列車運行環(huán)境和線路路型的復雜性,導致列車運行過程中其本身所受到的力是隨時變化的。通過模擬現(xiàn)實列車運行狀態(tài)得出優(yōu)化模型,具有十分重要的理論意義和應(yīng)用價值。主要采用極大值原理、非線性方程模型、多目標二次規(guī)劃對列車消耗的能量進行優(yōu)化。在能量最優(yōu)化的情況下,對速度與位移和時間與速度的變換規(guī)律進行了研究。

結(jié)合廈門城市規(guī)劃和城市軌道交通規(guī)劃,借鑒國內(nèi)外鐵路運營經(jīng)驗,對廈門地區(qū)利用國鐵開行城市軌道交通及市郊列車進行了專題研究,對合理引導城市發(fā)展方向,為國鐵創(chuàng)造多種運營模式、提供新的利潤增長點,啟動廈門市城市軌道交通具有現(xiàn)實的意義。

介紹列車自動運行仿真系統(tǒng)(satm)中數(shù)據(jù)庫存儲模塊、列車自動監(jiān)控核心部件、列車運行仿真和列車調(diào)度終端系統(tǒng)的功能特點，給出該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框架。

列車牽引計算是整個城市軌道交通的重要組成部分。利用計算機對列車的牽引計算進行模擬研究,可以較好地實現(xiàn)在整個列車運行過程中牽引過程的模擬。