多交路共线运行的城市轨道交通车辆运用优化

基于共线交路的四种基本形式,建立了车底独立与套跑运用条件下的多目标非线性混合整数规划优化模型.开发了一个车底运用优化工具,并通过实例验证了该模型的实用性与有效性.结果表明:车底运用数量与共线段行车间隔、不同交路列车的开行比例、共线段及非共线段运行时分、折返站的折返时间标准及车底的运用方式(独立或套跑运用)等因素关系密切.最后给出了该模型在城市轨道交通列车运行图编制系统中的实际应用效果.     

基于客流需求的列车时刻表和车底调度协同优化

随着城市规模的扩大，对城市轨道交通的需求日渐增长，对城市轨道交通的运营服务质量提出了较高要求。根据乘客需求，以最小乘客总等待时间和城市轨道交通系统运营成本为综合目标，建立混合整数规划模型。通过模拟退火算法，设计给出了某一线路的列车时刻表和车底调度方案，并通过算例分析验证其可行性。结果表明，该模型可以根据乘客需求设计出一个合适的列车时刻表和车底调度协同优化方案。     

基于客流需求的列车时刻表和车底调度协同优化

随着城市规模的扩大,对城市轨道交通的需求日渐增长,对城市轨道交通的运营服务质量提出了较高要求。根据乘客需求,以最小乘客总等待时间和城市轨道交通系统运营成本为综合目标,建立混合整数规划模型。通过模拟退火算法,设计给出了某一线路的列车时刻表和车底调度方案,并通过算例分析验证其可行性。结果表明,该模型可以根据乘客需求设计出一个合适的列车时刻表和车底调度协同优化方案。     

网络化运营的城市轨道交通枢纽站衔接调度研究

针对目前城市轨道交通初步网络化运营换乘时间费用较长的问题,从换乘等待时间费用最小角度出发,对城市轨道交通各线路在客流低、中及高峰时期发车时间进行优化,建立城市轨道交通枢纽站衔接调度优化模型,并设计遗传算法对该模型进行求解,通过多次仿真运算,结果分析表明该模型及算法的有效性和实用性.     

基于灵活编组的轨道交通列车开行方案优化方法

针对城市轨道交通全日客流时间分布不均衡特性下的列车开行方案优化问题,从乘客广义出行成本和企业运营成本角度,考虑列车满载率对牵引能耗成本的影响,利用数学规划方法构建基于灵活编组模式下的多目标列车开行方案优化模型,并提出四阶段求解算法.以某城市轨道交通线路为对象进行案例分析,对比传统固定编组列车开行方案,基于灵活编组的列车开行方案使乘客广义出行费用和企业运营成本分别减少了14.6％和11.0％.结果表明:该方法能有效实现既有固定编组条件下,列车开行方案难以达到的乘客出行费用和企业运营成本双赢目标,可为我国城市轨道交通新型运输组织方案的制定提供新方法.     

计算机编制城市轨道交通共线交路列车运行图

分析了城市轨道交通的网络结构和客流特征条件下的共线交路形式,重点研究了共线交路列车运行图底图结构设计、车底套跑与非套跑的运用方式、列车运行间隔的合理匹配、列车首末班车与换乘节点衔接方案的优化、车场的有效利用以及列车延误的影响等问题,对共线交路列车运行图的铺画流程和方法进行了探讨.     

城市轨道交通列车开行方案的确定

研究了城市轨道交通多个循环区段线路上列车最优开行方案的计算机自动编制问题 ,给出各种循环方式下车底运用数下界的数学计算公式 .建立了使列车实载率达到最大的列车日班次运行计划的优化模型 ,并给出一个求该模型的计算机算法 .实现了编制城轨列车班次计划的自动化 .     

城市轨道交通同步协调的优化模型

为实现换乘客流的无缝衔接和列车到发的同步协调,以总换乘等车时间最少为目标,将列车行车间隔、客流划分结果和等车时间作为主要输入条件,构建了带有0-1决策变量的城市轨道交通同步协调优化模型.运用改进的遗传算法与计算机模拟相结合的方法有效解决了模型的求解问题.最后,以北京市城市轨道交通为例进行仿真,输出整点发车和非整点发车条件下的2种优化方案.结果表明,整点发车方案和非整点发车方案的总换乘等车时间较基础方案分别缩短2.26%和2.48%,单个车站的最大换乘等车时间分别节省了7.90%和12.87%.该优化模型能够有效缩短乘客的换乘等车时间,提高城市轨道交通的服务水平.     

面向运营安全的城市轨道交通线网性能综合评价

为了掌握表征城市轨道系统线网性能的关键指标,给出合理的评价模型,准确获取系统运营安全状况,面向城市轨道交通系统运营安全研究了其线网性能的综合评价问题。通过对城市轨道系统历史事故进行统计分析,构建了面向车站、线路、线网三个不同层次的评价指标体系;运用三角模糊数改进的TOPSIS的评价方法,基于指标集进行综合评价;并结合实际数据,针对评价结果对城轨系统进行分析。研究结果表明：建立面向运营安全的城市轨道交通线网性能综合评价指标体系,运用改进的TOPSIS评价方法,将定性问题定量化,不仅有效反应当前的安全运营水平,而且减少了因为人的主观因素对决策结果产生的影响,提高了城市轨道交通安全评价的科学可靠程度和可信程度,为有关部门和城市轨道交通的安全管理者提供有效的决策支持。     

运行延误下地铁换乘站多线协同客流处置方法

提出列车运营条件下城市轨道交通换乘站多线协同大客流处置方法.首先分析了换乘站站台客流构成及其变化规律,基于对乘客整体影响最少的目标构建多线协同大客流处置模型,满足站台乘客安全约束,然后利用遗传算法求解得出合理的相邻线路列车跳停方案.最后以实际换乘站为背景,进行案例验证分析,说明该模型的应用过程,并表明模型具有有效性.     

城市轨道交通多层次资源共享问题探讨

从城市轨道交通行业、城市区域、城市轨道交通线网内部资源共享问题进行层层分析,重点从网络化运营角度对控制中心、车辆段、主变电所、换乘站等设施及通信、综合监控、自动售检票、信号等系统进行资源共享问题进行分析、研究,从规划、设计、建设、运营等方面提出相关建议。     

北京市轨道交通票制票价改革研究

为了发挥轨道交通票价的杠杆作用,进一步完善地面公交与轨道交通衔接,优化交通结构,增加客票收入,本文通过分析国内外大都市票制体系、票价优惠策略及北京市轨道交通发展状况,提出北京市轨道交通票价改革方案。在重点分析客流量、运营成本和城市人均收入水平的基础上,确定单一票价水平为4元;实施高低峰分时定价策略,通过分析三峰时间分布及高峰客流构成,用Logit模型计算出高低峰票价分别为6元、2元;提出制定月票的策略,以及其他一系列辅助票制来保障上班族、老人等的权益。该研究为实现北京市轨道交通可持续发展提供了理论基础。     

城轨站行人流线网络客流分配算法与软件实现

为实现符合城市轨道交通车站行人流线网络特点的行人设施客流分配,首先将分方向实结点时间阻抗与结点客流方向引入最短路径识别,将其嵌入连续平均法,建立了适用于城市轨道交通车站行人流线网络的客流分配算法.然后,利用C#和Matlab语言在AutoCAD环境下开发了相应的客流分配软件,并在此过程中提出了结点客流方向获取方法.算例表明,该算法能够实现考虑分方向实结点时间阻抗的城轨站行人设施客流分配;与TransCAD、VISUM相比,软件符合行人流线网络特点,操作简便.     

香港和深圳市铁路需求预测

亚洲的许多城市为解决城市交通问题,正关注铁路系统并允许进一步发展．对铁路系统的规划与设计必须有强有力的预测,同时对于有效路径选择效用方面的细微差别必须是敏感的．EMME／2中缺省的公交分配程序能生成出行费用矩阵,这些矩阵适用于战略模型,但是在用这个缺省的程序对铁路进行具体的预测时限制会增加．本文简述了基于logit模型的多路径公交EMME／2模型结构,它适用于低服务间隔的城市铁路网．该模型允许子模式（铁路或其他）的选择,车站和车站间路径的选择,并描述了所必需的网络编码和交通分配增加的自由选择等特征．     

考虑路径尺度的城市轨道交通客流分配

城市轨道交通客流分配是进行轨道交通线网规划、评估和运营管理的关键技术之一。考虑有效路径之间重叠对路径选择概率的影响,在效用函数中加入路径尺度调整效用值,提出基于路径尺度的Logit客流分配方法。以北京地铁线网为例,构建乘客出行广义费用函数,搜索有效路径,清洗自动售检票系统(automatic fare collection, AFC)刷卡数据,通过MATLAB软件进行客流分配计算。结果表明:与既有模型相比,路径尺度Logit模型路径选择概率误差降低了24.32%,提高了客流分配精度。提出的路径尺度Logit模型具有较好的适用性、有效性,对于提升城市轨道交通线网科学规划水平、降低运营安全风险具有重要意义。     

基于旅行时间分析的城轨乘客路径集验证方法

城市轨道交通乘客出行路径集是否正确,是乘客路径选择估计以及网络客流分布计算的前提和基础.从现有客流分布模型中有效路径选择集问题及OD实际旅行时间聚类特征出发,引入Rodriguez-Laio快速聚类算法,提出基于旅行时间聚类分析的城市轨道交通乘客路径集验证方法.以北京地铁网络为例进行算例分析,结果表明,该方法可以在全网络范围内对路径选择集问题OD作出快速识别及滚动验证,并为以原因分析为导向的现场客流调查与模型修正工作提供重要参考.     

基于主客观多维变量的城市轨道网络规模影响

精准研究城市轨道交通网络规模发展的影响机理,有利于政府相关部门进行城市轨道交通系统的规划建设与政策制定。定性分析了5类主客观多维因素对城市轨道交通网络规模的影响,利用问卷调查法探究轨道交通乘客满意度,利用SPSS软件分析7个主客观影响指标与轨道网络规模间的相关性,并基于结构方程建立城市轨道网络规模影响模型。研究结果表明:构建的模型结构与变量间影响关系具有有效性;选取的主客观影响变量均显著影响城市轨道网络规模,与相关性分析结果一致;客观条件因素较主观心理因素对城市轨道线网规模具有更强的影响效应,其中第三产业值和日均客运量具有最大的影响效应值0.495,而乘客满意度影响效应值最低为0.451。研究可为城市轨道交通发展建设的规划决策提供理论支撑。     

基于充分可观控实验方法的城市轨道交通客流随机分配模型优化

城市轨道交通起讫点间路径客流分配直接影响各条线路断面客流量的大小,进行科学精准的网络客流分配是实施客流统计分析、客流预测、运输计划编制、客运组织等工作的重要基础。基于城市轨道交通客流在轨道交通线网内的时空分布是充分可观控的理论,辨析影响客流随机概率分配的主要因素,建立网络模型架构,基于随机效用理论优化乘客出行的微观路径选择行为和决策过程,将客流随机分配模型中的有效路径效益值函数优化为分段函数。通过对结果进行路径分配比例验证及分线断面客流量验证,说明优化方法达到预期目标,为实现规范化、科学化、系统化的城市轨道交通清分奠定了坚实的基础。