基于動(dòng)態(tài)停站時(shí)間城市軌道交通跨站列車開行方案

針對(duì)目前我國(guó)城市軌道交通列車開行方案對(duì)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(diǎn),構(gòu)建換乘機(jī)理模型,并以車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)列車開行方案進(jìn)行優(yōu)化。通過算例分析,說明優(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。

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(diǎn)并構(gòu)建多目標(biāo)綜合評(píng)價(jià)體系,包括通過能力、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。

分析了列車開行方案的特點(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(jì)了仿真系統(tǒng)的總體流程,并通過算例驗(yàn)證了系統(tǒng)的有效性。

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(zhǎng)度、列車數(shù)量和開行時(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,明確列車開行的約束條件和目標(biāo)函數(shù),建立了城市軌道交通列車開行方案的多目標(biāo)規(guī)劃模型。根據(jù)模型特點(diǎn),借鑒開行方案制定的實(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)城市軌道交通全日客流時(shí)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(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(biāo)列車開行方案優(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(shí)間和車公里數(shù)分別減少17%和27%,列車運(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.

城軌跨線運(yùn)營(yíng)可減少乘客換乘,提高資源利用率.本文以企業(yè)車輛使用成本,列車運(yùn)營(yíng)成本和乘客出行成本最小為目標(biāo),考慮跨線列車對(duì)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(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運(yùn)營(yíng)模式適用的必要條件.研究表明,實(shí)施跨線運(yùn)營(yíng)線路需具備一定的冗余能力,其實(shí)施效果依賴于跨線客流強(qiáng)度、接軌站的換乘條件、行車組織等多個(gè)因素;同臺(tái)換乘易實(shí)現(xiàn)跨線運(yùn)營(yíng),因線路通過能力和可節(jié)省的換乘時(shí)間都有限,高峰期實(shí)施跨線運(yùn)營(yíng)優(yōu)勢(shì)并不明顯;與單線獨(dú)立運(yùn)營(yíng)開行方案相比,實(shí)施跨線運(yùn)營(yíng)可減少企業(yè)運(yùn)營(yíng)成本和乘客出行成本,且隨著跨線客流強(qiáng)度的增加,成本節(jié)約效益越明顯.

通過分析軌道交通的跨站停站模式下乘車方案,不同選擇下出行時(shí)間的變化,建立軌道交通列車組合式停站方案0-1整數(shù)規(guī)劃模型。在停站模型中,以總體旅行時(shí)間節(jié)省最多為目標(biāo)函數(shù),以路徑的連續(xù)性、可行性為約束條件。根據(jù)乘車方式的不同將客流進(jìn)行分類處理,引入列車的吸引系數(shù)。采用算例驗(yàn)證模型的有效性以及可行性,同時(shí)對(duì)列車的客流吸引系數(shù)和發(fā)車間隔時(shí)間進(jìn)行靈敏度分析；結(jié)果表明:開行組合停站方案可以節(jié)省乘車時(shí)間。通過參數(shù)靈敏度分析:快慢車停站方案節(jié)省時(shí)間最多,在現(xiàn)有的發(fā)車間隔下,針對(duì)特殊客流,開行組合式停站方案是有利的。

本文根據(jù)目前我國(guó)地鐵車輛運(yùn)行的實(shí)際情況,按照車輛和線路最高運(yùn)行速度80km/h,以b型車為例,分析了列車運(yùn)行的基本過程,計(jì)算出列車在不同運(yùn)行距離情況下列車運(yùn)行時(shí)間,從而為制定城市軌道交通列車運(yùn)營(yíng)時(shí)刻表提供具體的參數(shù)支持.

城市軌道交通大小交路列車開行方案優(yōu)化研究 隨著我國(guó)城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)化進(jìn)程的推進(jìn),北京、上海和廣州等大城市的城 市軌道交通已率先進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)時(shí)代,其他各城市的軌道交通網(wǎng)絡(luò)化格局正在 逐步形成。與此同時(shí),客流的持續(xù)增長(zhǎng),各方對(duì)服務(wù)水平、運(yùn)營(yíng)安全和經(jīng)濟(jì)效益的 關(guān)注,促使我國(guó)城市軌道交通運(yùn)營(yíng)管理方式正在由單線運(yùn)營(yíng)向網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)的方向 轉(zhuǎn)變。多交路運(yùn)營(yíng)組織是網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)組織的重要組成部分,而其中的大小交路運(yùn) 營(yíng)方式也是目前我國(guó)城市軌道交通使用最為廣泛的一種運(yùn)營(yíng)組織方式。因此,研 究城市軌道交通大小交路列車開行方案的優(yōu)化編制,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)背景下城市 軌道交通列車的優(yōu)化組織,對(duì)提高城市軌道交通運(yùn)營(yíng)效率和服務(wù)水平具有十分重 要的意義。 本文在剖析現(xiàn)有文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,總結(jié)了影響城市軌道交通大小交路列車開行 方案編制的關(guān)鍵因素,分析了我國(guó)城市軌道交通開行大小交路的線路情況及其客 流特征

為解決斷面客流空間分布不均衡程度較高的城市軌道交通線路上不同交路區(qū)段中列車相互制約、不能以最小列車運(yùn)行圖周期周轉(zhuǎn)的問題,基于\"運(yùn)行圖周期分析法\"理論來(lái)確定不同交路區(qū)段中列車運(yùn)行圖周期,將其作為計(jì)算運(yùn)用車數(shù)和固定運(yùn)營(yíng)成本的依據(jù)。以列車開行數(shù)量、行車間隔以及編組數(shù)為決策變量,以乘客在站候車時(shí)間成本、車輛固定運(yùn)營(yíng)成本以及虛糜運(yùn)能成本最小化為目標(biāo)函數(shù),建立多目標(biāo)非線性混合整數(shù)優(yōu)化模型。通過將各項(xiàng)成本換算為總成本,原模型簡(jiǎn)化為單目標(biāo)優(yōu)化模型并進(jìn)行實(shí)例分析。結(jié)果表明,列車大小交路開行方案相較常規(guī)交路開行方案,總成本有明顯下降,從而驗(yàn)證了模型的可行性與有效性。

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

根據(jù)城市軌道交通大小交路運(yùn)營(yíng)模式的特點(diǎn),以最小化乘客等待時(shí)間、車輛走行公里和列車運(yùn)行時(shí)間為目標(biāo),構(gòu)建大小交路列車開行方案多目標(biāo)優(yōu)化模型.其中決策變量為發(fā)車頻率、列車編組和小交路折返站位置.采用線性加權(quán)法將原模型轉(zhuǎn)化為單目標(biāo)優(yōu)化模型,并設(shè)計(jì)受控隨機(jī)搜索算法求解.通過案例驗(yàn)證了模型的有效性,對(duì)小交路發(fā)車頻率、折返站位置進(jìn)行了靈敏度分析.結(jié)果表明,開行大小交路可以有效降低大交路列車滿載率的非均衡性,減少車輛運(yùn)用數(shù);小交路長(zhǎng)度越短對(duì)乘客越不利,且不能使企業(yè)成本節(jié)省越多.

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、乘客在車站的等待行為和列車與運(yùn)行線的匹配關(guān)系。以軌道列車運(yùn)行要求、動(dòng)車組數(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開行方案的數(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開行方案能夠更好地滿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.

文章在移動(dòng)空間閉塞、移動(dòng)時(shí)間閉塞、純移動(dòng)閉塞三種移動(dòng)閉塞條件下,通過建立元胞自動(dòng)機(jī)模型分析,對(duì)比不同停站時(shí)間條件下,三種移動(dòng)閉塞方式下列車呈現(xiàn)的不同軌道交通特性,對(duì)于研究停站時(shí)間對(duì)軌道交通特性的影響及提高運(yùn)輸效率有一定參考價(jià)值.

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開行方案進(jìn)行研究。

城市軌道交通客運(yùn)量的不斷增長(zhǎng)使得能源消耗越來(lái)越大,在此背景下,從動(dòng)態(tài)客流層面研究城市軌道交通列車牽引能耗對(duì)實(shí)現(xiàn)城市軌道交通可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。首先建立一個(gè)基于動(dòng)態(tài)客流的城市軌道交通列車牽引能耗算法流程,通過研究動(dòng)態(tài)客流對(duì)列車牽引能耗的影響,初步得到動(dòng)態(tài)客流和列車牽引能耗的耦合機(jī)理。以廣州地鐵某線路區(qū)段為例,利用城軌列車運(yùn)行計(jì)算模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行算例分析,以動(dòng)態(tài)客流為x變量,牽引時(shí)分為y變量,牽引能耗為z變量,并利用matlab對(duì)570組模擬實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行多項(xiàng)式擬合,并對(duì)動(dòng)態(tài)客流進(jìn)行靈敏度分析。分析結(jié)果表明,列車牽引能耗隨著客流的增大呈線性增長(zhǎng)關(guān)系。

城市軌道交通跨站越行模式的列車開行方案需根據(jù)客流分布制定。基于越行站滯留客流量的準(zhǔn)確計(jì)算,以乘客出行費(fèi)用和企業(yè)運(yùn)營(yíng)費(fèi)用最小化為目標(biāo),提出帶有0-1決策變量的雙目標(biāo)非線性混合整數(shù)規(guī)劃模型。采用理想點(diǎn)法和禁忌算法分兩步求解模型,實(shí)現(xiàn)大規(guī)模計(jì)算?；?種不同的客流分布場(chǎng)景,說明跨站越行方案的適用條件。通過敏感性分析,得出連續(xù)跨站約束和發(fā)車間隔是影響求解目標(biāo)的關(guān)鍵因素。算例結(jié)果表明,采用帶有0-1決策變量的雙目標(biāo)非線性混合整數(shù)規(guī)劃模型以及理想點(diǎn)法和禁忌算法來(lái)優(yōu)化跨站越行方案,是有效可行的,并且求解效率較高,乘客出行費(fèi)用節(jié)省6%,企業(yè)運(yùn)營(yíng)費(fèi)用節(jié)省12%。

提出了城市軌道交通列車區(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.通過解析方程,分析了列車區(qū)間運(yùn)行的節(jié)能效果.通過實(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,求解了全線路能耗節(jié)約量與列車旅行時(shí)間的關(guān)系,便于運(yùn)營(yíng)管理部門制定更節(jié)能的列車運(yùn)行計(jì)劃.

隨著我國(guó)大城市軌道交通的蓬勃發(fā)展,軌道交通的網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)將成為不可避免的趨勢(shì),如何制定合理的列車開行方案并實(shí)現(xiàn)整體效益最優(yōu)成為首先需要解決的問題。為了探討網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)下最優(yōu)的運(yùn)營(yíng)方案,以乘客平均等待時(shí)間最小及運(yùn)營(yíng)公司效益最高為目標(biāo),建立組合最小化模型,應(yīng)用動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法求解;并以北京地鐵1、2號(hào)線為實(shí)例進(jìn)行分析,得到較優(yōu)的開行方案,鋪畫出相應(yīng)的運(yùn)行圖,為大城市網(wǎng)狀線路跨線運(yùn)營(yíng)調(diào)度提供借鑒。

介紹列車自動(dòng)運(yùn)行仿真系統(tǒng)(satm)中數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)模塊、列車自動(dòng)監(jiān)控核心部件、列車運(yùn)行仿真和列車調(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)行列車牽引計(jì)算分析,對(duì)城市軌道交通列車運(yùn)行過程進(jìn)行仿真研究,希望能夠?yàn)槌鞘熊壍澜煌熊囘\(yùn)營(yíng)提供參考。