城市軌道交通大小交路列車(chē)開(kāi)行方案優(yōu)化

通過(guò)以列車(chē)編組、最小時(shí)間間隔、列車(chē)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(yùn)營(yíng)成本最小的非線(xiàn)性雙目標(biāo)整數(shù)規(guī)劃模型,引入平均運(yùn)距對(duì)乘客出行時(shí)間進(jìn)行求解.通過(guò)對(duì)大連市快軌3號(hào)線(xiàn)主線(xiàn)開(kāi)行方案的確定,來(lái)驗(yàn)證模型的合理性.計(jì)算結(jié)果表明,本模型得到的開(kāi)行方案滿(mǎn)足約束條件,符合旅客與企業(yè)雙方的利益要求.

將列車(chē)編組納入城市軌道交通列車(chē)開(kāi)行方案,優(yōu)化確定列車(chē)編組長(zhǎng)度、列車(chē)數(shù)量和開(kāi)行時(shí)段。在分析客流廣義出行費(fèi)用的基礎(chǔ)上,合理考慮運(yùn)輸能力、運(yùn)輸組織要求、運(yùn)輸效益和客流需求,明確列車(chē)開(kāi)行的約束條件和目標(biāo)函數(shù),建立了城市軌道交通列車(chē)開(kāi)行方案的多目標(biāo)規(guī)劃模型。根據(jù)模型特點(diǎn),借鑒開(kāi)行方案制定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),設(shè)計(jì)了三階段求解方法。針對(duì)長(zhǎng)沙地鐵2號(hào)線(xiàn)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(duì)目前我國(guó)城市軌道交通列車(chē)開(kāi)行方案對(duì)于線(xiàn)路之間的換乘協(xié)調(diào)問(wèn)題考慮較少存在的問(wèn)題,結(jié)合城市軌道交通旅客換乘的特點(diǎn),構(gòu)建換乘機(jī)理模型,并以車(chē)站換乘旅客平均等待時(shí)間最短作為目標(biāo)函數(shù),設(shè)計(jì)優(yōu)化模型對(duì)列車(chē)開(kāi)行方案進(jìn)行優(yōu)化。通過(guò)算例分析,說(shuō)明優(yōu)化效果較為明顯,對(duì)于地鐵等城市軌道交通運(yùn)營(yíng)有一定的參考價(jià)值。

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

分析了列車(chē)開(kāi)行方案的特點(diǎn)和要素,運(yùn)用多質(zhì)點(diǎn)模型設(shè)計(jì)了多列車(chē)追蹤運(yùn)行計(jì)算模型,討論了多方案運(yùn)行仿真中遇到的多種問(wèn)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(guò)渡等。在此基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了仿真系統(tǒng)的總體流程,并通過(guò)算例驗(yàn)證了系統(tǒng)的有效性。

根據(jù)城市軌道交通的特點(diǎn),分析客流需求的時(shí)變特征、乘客在車(chē)站的等待行為和列車(chē)與運(yùn)行線(xiàn)的匹配關(guān)系。以軌道列車(chē)運(yùn)行要求、動(dòng)車(chē)組數(shù)量和運(yùn)營(yíng)企業(yè)利益為約束條件,以最小化乘客的等待時(shí)間為目標(biāo)函數(shù),構(gòu)造擁擠環(huán)境下城市軌道交通列車(chē)開(kāi)行方案的數(shù)學(xué)模型。采用遺傳算法求解模型,設(shè)計(jì)基于二進(jìn)制結(jié)構(gòu)的特殊編碼方法。以南京市地鐵1號(hào)線(xiàn)為背景,應(yīng)用本文的模型和算法進(jìn)行了仿真測(cè)算。計(jì)算結(jié)果表明,利用本文模型得到的非均衡列車(chē)開(kāi)行方案能夠更好地滿(mǎn)足城市軌道交通乘客和運(yùn)營(yíng)企業(yè)雙方的利益。

隨著科技的進(jìn)步與時(shí)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(mǎn)足實(shí)際需要,尤其是運(yùn)輸組織管理顯得有些跟不上節(jié)奏.鑒于這一點(diǎn),本文將會(huì)首先闡述當(dāng)前城市軌道交通運(yùn)輸組織管理的實(shí)際狀況,然后結(jié)合多年來(lái)的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)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(kāi)行跨站停列車(chē)受到很多因素的影響,概述跨站停車(chē)方案,分析其優(yōu)缺點(diǎn)并構(gòu)建多目標(biāo)綜合評(píng)價(jià)體系,包括通過(guò)能力、服務(wù)水平、運(yùn)營(yíng)效率和費(fèi)用支出4個(gè)一級(jí)指標(biāo)及相應(yīng)9個(gè)二級(jí)指標(biāo),闡述各指標(biāo)的含義和計(jì)算方法,最后運(yùn)用ahp-f法,結(jié)合具體實(shí)例對(duì)城市軌道交通跨站停車(chē)方案進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),以分析其優(yōu)劣并指出不足之處。

鑒于國(guó)內(nèi)軌道交通列車(chē)編號(hào)規(guī)則不統(tǒng)一,本文通過(guò)分析總結(jié)國(guó)內(nèi)各大城市軌道交通和大鐵路的列車(chē)編號(hào)規(guī)則,提出軌道交通列車(chē)編號(hào)統(tǒng)一的具體方案。

上海軌道交通1號(hào)線(xiàn)開(kāi)行大小交路列車(chē),是根據(jù)客流預(yù)測(cè)和車(chē)輛配屬的實(shí)際情況而采取的運(yùn)營(yíng)方案。闡述了開(kāi)通大小交路后所采取的運(yùn)營(yíng)調(diào)整措施,包括運(yùn)營(yíng)列車(chē)調(diào)整措施,以及在車(chē)站和列車(chē)兩方面所采取的客運(yùn)組織措施。最后對(duì)1號(hào)線(xiàn)開(kāi)行大小交路的運(yùn)營(yíng)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)。

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

針對(duì)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(yùn)營(yíng)成本最小化為目標(biāo),構(gòu)建多目標(biāo)優(yōu)化模型。運(yùn)用遺傳算法進(jìn)行參數(shù)尋優(yōu),用線(xiàn)性加權(quán)法對(duì)該優(yōu)化模型進(jìn)行求解,并提出在某條路線(xiàn)上不同列車(chē)編組運(yùn)行結(jié)果評(píng)價(jià)函數(shù)及仿真方法。以深圳地鐵四號(hào)線(xiàn)為例驗(yàn)證了該優(yōu)化模型的有效性。

針對(duì)當(dāng)前已有列車(chē)開(kāi)行方案優(yōu)化研究大多以站站停為前提,且固定列車(chē)停站時(shí)間、將優(yōu)化時(shí)段內(nèi)旅客人數(shù)設(shè)為定值,同時(shí)只考慮列車(chē)單向運(yùn)營(yíng)優(yōu)化等不足。首先,將列車(chē)停站時(shí)間設(shè)為動(dòng)態(tài)值,接著考慮乘客到達(dá)率分布,以乘客總出行時(shí)間最小及企業(yè)生產(chǎn)成本最低為目標(biāo)函數(shù),引入考慮乘客心理感知的乘客候車(chē)懲罰系數(shù),構(gòu)造了基于動(dòng)態(tài)停站時(shí)間的跨站列車(chē)非均衡開(kāi)行方案多目標(biāo)規(guī)劃模型,并設(shè)計(jì)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(xiàn)路為算例進(jìn)行分析,結(jié)果表明,與固定停站時(shí)間的站站停方案對(duì)比,該方法可節(jié)約乘客總旅行時(shí)間6.5%、企業(yè)運(yùn)營(yíng)成本3.7%,優(yōu)化效果較為明顯。

城市化發(fā)展的速度越來(lái)越快，城市人口數(shù)量不斷增加，這種現(xiàn)象無(wú)疑加大了城市交通的壓力，城市軌道交通的建設(shè)和運(yùn)行有效的緩解了這一問(wèn)題。但同時(shí)，客流波動(dòng)的特點(diǎn)，影響著軌道交通的運(yùn)行。本文將對(duì)客流波動(dòng)條件下城市軌道交通列車(chē)開(kāi)行方案進(jìn)行研究。

城軌跨線(xiàn)運(yùn)營(yíng)可減少乘客換乘,提高資源利用率.本文以企業(yè)車(chē)輛使用成本,列車(chē)運(yùn)營(yíng)成本和乘客出行成本最小為目標(biāo),考慮跨線(xiàn)列車(chē)對(duì)線(xiàn)路通過(guò)能力的影響,以列車(chē)發(fā)車(chē)間隔、滿(mǎn)載率、可用車(chē)輛數(shù)為約束,構(gòu)建跨線(xiàn)運(yùn)營(yíng)模式下的運(yùn)力配置模型,結(jié)合算例提出判定跨線(xiàn)運(yùn)營(yíng)模式適用的必要條件.研究表明,實(shí)施跨線(xiàn)運(yùn)營(yíng)線(xiàn)路需具備一定的冗余能力,其實(shí)施效果依賴(lài)于跨線(xiàn)客流強(qiáng)度、接軌站的換乘條件、行車(chē)組織等多個(gè)因素;同臺(tái)換乘易實(shí)現(xiàn)跨線(xiàn)運(yùn)營(yíng),因線(xiàn)路通過(guò)能力和可節(jié)省的換乘時(shí)間都有限,高峰期實(shí)施跨線(xiàn)運(yùn)營(yíng)優(yōu)勢(shì)并不明顯;與單線(xiàn)獨(dú)立運(yùn)營(yíng)開(kāi)行方案相比,實(shí)施跨線(xiàn)運(yùn)營(yíng)可減少企業(yè)運(yùn)營(yíng)成本和乘客出行成本,且隨著跨線(xiàn)客流強(qiáng)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(chē)區(qū)間運(yùn)行的節(jié)能駕駛策略,分析了能耗節(jié)約量與區(qū)間運(yùn)行時(shí)分增加量的關(guān)系.通過(guò)解析方程,分析了列車(chē)區(qū)間運(yùn)行的節(jié)能效果.通過(guò)實(shí)例驗(yàn)證了惰行進(jìn)站策略的節(jié)能效果優(yōu)于降速行駛策略.利用動(dòng)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(xiàn)路能耗節(jié)約量與列車(chē)旅行時(shí)間的關(guān)系,便于運(yùn)營(yíng)管理部門(mén)制定更節(jié)能的列車(chē)運(yùn)行計(jì)劃.

介紹列車(chē)自動(dòng)運(yùn)行仿真系統(tǒng)(satm)中數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)模塊、列車(chē)自動(dòng)監(jiān)控核心部件、列車(chē)運(yùn)行仿真和列車(chē)調(diào)度終端系統(tǒng)的功能特點(diǎn),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(wú)法得到充分滿(mǎn)足,城市軌道交通隨之發(fā)展起來(lái)本文在建立單質(zhì)點(diǎn)模型基礎(chǔ)上,進(jìn)行列車(chē)牽引計(jì)算分析,對(duì)城市軌道交通列車(chē)運(yùn)行過(guò)程進(jìn)行仿真研究,希望能夠?yàn)槌鞘熊壍澜煌熊?chē)運(yùn)營(yíng)提供參考。

隨著城市交通壓力不斷增大,人們的交通需求無(wú)法得到充分滿(mǎn)足,城市軌道交通隨之發(fā)展起來(lái)本文在建立單質(zhì)點(diǎn)模型基礎(chǔ)上,進(jìn)行列車(chē)牽引計(jì)算分析,對(duì)城市軌道交通列車(chē)運(yùn)行過(guò)程進(jìn)行仿真研究,希望能夠?yàn)槌鞘熊壍澜煌熊?chē)運(yùn)營(yíng)提供參考.

隨著城市交通壓力不斷增大,人們的交通需求無(wú)法得到充分滿(mǎn)足,城市軌道交通隨之發(fā)展起來(lái)本文在建立單質(zhì)點(diǎn)模型基礎(chǔ)上,進(jìn)行列車(chē)牽引計(jì)算分析,對(duì)城市軌道交通列車(chē)運(yùn)行過(guò)程進(jìn)行仿真研究,希望能夠?yàn)槌鞘熊壍澜煌熊?chē)運(yùn)營(yíng)提供參考。

地鐵列車(chē)在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)偏離計(jì)劃運(yùn)行圖的情況,為使列車(chē)盡量正點(diǎn)運(yùn)行,提升列車(chē)的正點(diǎn)率及乘客滿(mǎn)意度,需對(duì)偏離運(yùn)行圖的列車(chē)進(jìn)行調(diào)整。改變列車(chē)的運(yùn)行等級(jí)是列車(chē)調(diào)整的一種重要手段。通過(guò)對(duì)現(xiàn)有運(yùn)行等級(jí)的研究,改進(jìn)了列車(chē)運(yùn)行等級(jí)劃分,將列車(chē)運(yùn)行等級(jí)劃分為p1—p8共8個(gè)等級(jí),每個(gè)運(yùn)行等級(jí)對(duì)應(yīng)一個(gè)運(yùn)行的速度上限,包括列車(chē)允許的最大行駛速度、最大牽引加速度及制動(dòng)減速度。并基于鄭州地鐵1號(hào)線(xiàn)的部分線(xiàn)路進(jìn)行牽引仿真計(jì)算,驗(yàn)證該運(yùn)行等級(jí)劃分的合理性。仿真結(jié)果表明,運(yùn)行等級(jí)的劃分合理,通過(guò)改變列車(chē)的運(yùn)行等級(jí),能夠在很大程度上改善列車(chē)偏離的情況。

主要對(duì)列車(chē)在區(qū)間運(yùn)行的時(shí)間進(jìn)行科學(xué)劃分,相應(yīng)地由信號(hào)系統(tǒng)生成不同的運(yùn)行等級(jí)。通過(guò)單車(chē)測(cè)試、載客測(cè)試等方式,測(cè)算和分析不同運(yùn)行等級(jí)與牽引能耗的關(guān)系。在滿(mǎn)足正線(xiàn)運(yùn)營(yíng)周期及單邊運(yùn)行時(shí)間的基礎(chǔ)上,分析運(yùn)行等級(jí)節(jié)能的成效,研究運(yùn)行圖編制的科學(xué)性和節(jié)能性。