需求导向的广珠城际铁路列车停站方案优化设计

本文根据广珠城际铁路客流特点,以旅客的总旅行时间最小为目标函数,考虑客流节点服务频率、单列列车停站次数、车站能力和列车运输能力约束,构建了广珠城际铁路列车停站方案优化模型,并设计遗传算法进行求解.算例分析表明,相比于现有方案,优化方案各等级节点服务频率分别减少了4.88％、7.41％、33.33％,各等级节点间平均服务...     

多股道城市轨道交通车站站前折返能力分析

折返能力是制约线路能力的关键因素之一,以4线站前折返站为研究对象,通过综合考虑车站折返模式、列车停站时间、列车进出车站的均衡性等影响因素,基于N-Track理论模型,建立以总折返过程耗费时间最小为目标的整数规划模型,得到不同股道使用方案与不同折返模式条件下的最大折返能力和股道运用方案,最后以上海轨道交通16号线滴水湖站为实例进行分析,验证评估折返能力与折返股道的使用方式、列车停站时间和列车进出车站的均衡程度的关系.     

城市轨道交通快慢车停站方案优化

针对已有的快慢车停站方案优化模型复杂度过高,车站分级方法不合理的情况,应用灰色变权聚类模型对车站进行初步聚类形成决策属性,以各指标聚类结果作为条件属性,对车站分级影响因素进行属性约简,应用约简属性优势分析确定各条件属性、决策属性间的灰色相对关联度,并用灰色定权聚类模型对车站进行分级.通过设定一级车站快车必须停车,二级车站快车根据优化需要停车及三级车站快车不停车的原则,依据分级结果构建快慢车停站方案优化的0-1非线性规划模型,运用遗传退火算法求解模型.结果表明,该方法可剔除大量无效解,解空间大幅缩小,求解效率得到了较大提高,对于快速制定列车运营方案具有重要的意义.     

城际铁路车站分布方法研究

城际铁路是我国当前城市群交通基础设施发展的重要方式,而合理的车站分布方案直接影响着城际铁路对客流的吸引强度、运输功能与输送能力的发挥及运输企业运营效益的增长.文章以此为研究对象,结合我国城际铁路规划与设计现状,分析车站布局的影响因素,确定满足不同速度列车的车辆性能、通过能力、旅速系数及列车间隔等站间距范围,提出以站间距范围为依据的城际铁路车站分布方案.     

基于遗传算法的列车开行方案优化

根据列车停站方案的4种模式,建立了列车开行方案双层规划模型.上层以总的运营费用最小和未服务的旅客数量最少为目标进行停站方案和开行频次的优化;给定停站方案和开行频次后,下层以服务旅客数量最大和旅客总的旅行时间最小为目标,建立了客流分配的混合整数规划.基于GA的开行方案优化算法实现了停站方案生成与客流分配循环反馈优化.最后以台湾高铁为实例分析,验证了本文模型和算法的有效性.     

基于不同目标下的城际铁路列车开行频率优化

研究运营企业效益最大化和社会总成本最小化2个不同目标条件下城际铁路开行频率的优化,建立双层规划模型,上层分别以铁路企业效益最大化和社会总成本最小化为目标,下层以开行方案作为变量、以用户均衡理论建立模型,利用模拟退火算法得出城际运输通道中不同交通方式的分担率,并求出不同等级城际列车的客流量及开行频率.通过算例进行验证,对比和分析了2种目标下的城际列车开行频率方案,为城际通道客运优化管理提供理论参考.     

基于节点重要度的客运专线旅客列车开行方案

将节点重要度的概念应用于列车开行方案的计划制定,通过节点重要度评价指标的计算,建立了客运专线沿线城市的节点重要度三级层次结构,在此基础上提出将一级节点作为列车始发终到起迄点、二级节点采取不固定间隔式停站、三级节点采取低等级列车"站站停"的服务方式建立了列车开行方案的多目标数学规划模型,利用lingo编程求解,实现了列车开行方案的停站优化算法.结合武广客运专线的本线列车开行方案制定,对本算法进行了验证.     

城际铁路列车速度目标值的合理确定

分析了城际铁路速度目标值的选取原则和主要影响因素,分别对大站直达和站站停两种等级列车的速度目标值进行适应性分析,同时对不同等级列车的速度目标值方案进行比选. 提出不同站间距的列车速度推荐方案,并讨论了平均站间距、列车最高速度运行距离和最高速度运行时间的关系,给出了城际铁路大站直达列车速度目标值.     

面向OD客流的高速列车开行方案的优化

满足旅客出行需求的列车开行方案能够更好地吸引客流，提高高速铁路的核心竞争力.以最大化经济收益和最小化出行费用为目标函数，以高速铁路开行方案为研究对象，以旅客出行需求等作为约束条件，将列车开行方案与OD客流量结合起来，同时考虑旅客的购票心理和列车购票的时效性，建立了一种基于动态客流的列车开行方案的多目标优化模型，并设计一种基于个体信息和改进变异算子的多目标差分(SG-MOSaDE)算法进行求解.以广州市某线路为例进行实验，结果表明，优化后的开行方案不仅最大化满足了旅客出行需求，而且在提高铁路部门经济收益的同时降低了旅客的出行花费，并且优化后的列车总停站次数较原来有所下降，停站方案更加均衡.     

动车所选址和列车开行方案编制协同优化

在列车开行方案现有研究成果基础上,考虑动车所选址对列车始发/终到站选择的影响,以列车运行成本、动车所建设成本、动车组出入动车所的空驶成本为优化目标,提出动车所选址与列车开行方案协同优化模型.根据模型特点,采用拉格朗日松弛技术对复杂约束进行松弛,将原问题分解为客流路径分配子问题和列车开行及动车所选址子问题,以珠三角城际网络为案例背景对模型和算法进行验证.计算结果表明:在不考虑动车所与其直接关联车站间空驶里程时,与初始方案相比,优化方案的动车组出入动车所产生的空驶里程降低了56 160列·km,减少了1组车底;与对比方案相比,动车组出入动车所产生的空驶里程降低了13 250列·km,增加了3组车底.通过分析不同服务水平下的列车开行方案与动车所选址方案的联动关系,验证了将两者协同优化的必要性.     

考虑旅客旅行时间的高速铁路票额分配

针对列车间相互替代性、差异性及旅客选择行为对票额分配的影响,利用旅客疲劳恢复时间对列车舒适度进行定量化研究,在考虑列车运行时间、舒适度、停站方式差异性的基础上,以铁路部门和旅客的系统效益最大化为目标,构建考虑旅客旅行时间的高速铁路多列车票额分配随机非线性整数规划模型,并设计模拟退火求解算法.以京沪高铁列车为对象进行实例分析,并与只考虑铁路收益下的票额分配方案对比,结果表明:考虑旅客旅行时间的票额分配方案能在保证铁路收益提升约2.3%的前提下,使得旅客旅行时间和旅行成本均降低约3.6%,铁路部门和旅客的系统效益提高约7.1%,并且能够更好地满足长途旅客的出行需求.所构建模型能够为高速铁路多列车的票额分配提供优化方法.     

高铁列车运行图和到发线分配的协同编制方法

为了解决多线路列车运行图在衔接枢纽站的资源利用协调问题,以高速铁路运输网络为研究对象,充分考虑区间资源、车站到发线、车站咽喉区资源,从中观角度构建时-空网络,提出区间-咽喉区-到发线三段式列车运行图编制框架,协同编制多线路列车运行图和多车站到发线分配方案.以列车运行总费用最小为目标,建立0-1整数规划模型,通过构建不兼容弧集合和不兼容边集合,简化了复杂安全约束的表示,采用整数规划商业求解器CPLEX对模型进行求解.算例结果表明,生成的考虑车站到发线具体分配的列车运行图满足各项安全技术作业需要,验证了三段式运行图编制框架的可行性和模型的有效性,实现同时生成可靠的多线路列车运行图和到发线分配方案.     

灵活编组高铁列车的售票时间窗优化

灵活编组使高铁列车席位容量具备了有限柔性,相比传统固定容量下的控制技术,柔性容量的售票控制优化能实现更高效的供需匹配.基于高铁线路多列车、多停站的服务网络,根据收益管理原理设置不同价格等级的客票.采用偏好序模型刻画旅客购票选择行为,使用售票时间窗控制客票预售过程,以获利最大为目标建立灵活编组方案与售票时间窗的联合优化模型.根据售票需要设计客票排序,将模型转化为线性规划模型,并采用CPLEX快速求解,得到列车最佳编组方案和售票控制策略.实验结果表明:需求不饱和时,相比固定编组,灵活编组下的售票时间窗控制策略获利更高;旅客到达率和转移购买概率越高,列车最佳编组越趋向于大编组.     

区域性城际列车开行方案的研究

基于对城际客运市场的调查分析,探讨了城际列车的种类及其承担客流比率等客运产品设计的基本问题,优化了现行列车开行方案的确定方法,提出了分层次确定开行方案的新模型,并以沪宁城际轨道交通为例进行计算分析,得出了可行、实用的开行方案.     

零散白货的货源组织问题和运输组织问题一体化

以铁路货运网络上的零散白货为研究对象,在充分考虑了货物的发到时间要求、货物的可运出时间与列车在沿途各站到发时间的协调约束、零散白货快运列车的多种停站方案和列车的非满轴运行特性等基础上,构建了以列车运营费用、货物的装卸作业费用、在货运站的库存费用和未满足最迟送达时间的惩罚费用之和最小为目标的混合整数规划模型.在小案例网络上对模型的求解效果进行验证并对一些重要参数进行了灵敏度分析,结果表明,本文提出的模型能优化基于时空网络的列车方案和每支OD可采用的运送方案.     

济滨城际铁路引入滨州地区方案研究

通过分析滨州地区既有、在建和规划铁路现状,针对环渤海地区山东省城际轨道交通网规划,对滨州城际铁路引入滨州地区进行研究,提出了新建车站、分站设置和接既有滨州站三种方案.从城市规划、既有设施现状和旅客便利性等方面进行比选,确定了接既有滨州站为最合理方案,进而对具体站型方案进行研究,提出了站房同侧、站房对侧、置换既有站和高架车站四种站型布置方案,并确定车站规模、折返方式和联络线的设置形式,满足折返、跨线列车的开行需求.结合运营便利性和节约成本等要求,最终推选接既有滨州站、采用站房对侧布置方案为最优方案.     

突发事件下旅客列车行车组织双层规划模型

针对突发事件条件下行车组织所具有的结构复杂、涉及对象多样、运营环境动态变化等特点,建立了列车开行方案与运行计划调整的双层规划模型.上层对列车迂回、列车重联、列车停运等调度策略进行优化,以充分利用路网能力,完成旅客输送过程.在给定上层调度方案后,下层采取改变列车区间运行时间、列车停站时间和列车越行方式等策略,以尽量减少列车晚点的情况和被严重影响的列车数量,恢复按图行车.下层为上层提供调整后的运行时刻表,实现双层迭代整体优化.以京沪高速及相关铁路进行实例分析,实现了在不同突发事件影响范围和限速条件下双层规划模型的迭代过程.实验结果证明,借助双层规划模型可充分利用路网能力,减少突发事件造成的不利影响.     

沪宁城际高速铁路无线信号覆盖的研究

本课题旨在城际铁路开通后,为保证网络的畅通和用户的通话质量,以列车穿透损耗测试、传播模型校正、话音数据业务预测的结果为基础,提出城际高速铁路专网设计方案、组网方案和优化方案等内容。     

考虑客票折扣销售的高铁票额分配

为了改善高铁收益,采用折扣销售策略建立多级票价体系.利用随机非线性规划方法,考虑旅客选择行为,构建多级票价多列车多停站网络的票额分配模型,并根据离散时间需求的特点,将其转化为等价的线性规划模型,然后采用CPLEX软件快速求解.按照实际运营的数据规模进行算例分析,求解最优票额分配方案,并分析不同参数下期望总收益的变化规律.结果表明:所提票额分配模型能够优先满足全价和长途需求,计算复杂度满足应用要求;需求强度越低,需求价格弹性越高,差异化服务敏感度越高,折扣销售的期望总收益增加越大;合理设置折扣票价等级可获得最佳期望总收益.实际运营中,应针对具体市场的需求特征利用此模型进行分析测试,为折扣销售和票额分配提供有效依据.     

城际列车的概念及其开行条件

城际列车是在世界铁路客运发展趋势的宏观背景下 ,结合我国铁路客运改革的需要 ,推出的更能适应市场、满足经济和社会发展的旅客列车新品种 .分析了国内外城际列车运行状况 ,并根据我国铁路客运现状 ,提出了城际列车的概念 ,着重分析了城际列车的开行在区域范围、运输能力以及车底设备 (包括车门数量及宽度、车底板高度等 )方面的条件 ,探讨了城际列车在运行距离、列对密度、旅行速度以及服务质量方面的要求 .最后 ,指出了城际列车的发展需要经历 2个时期 (即既有线运行时期和未来客运专线运行时期 )、5个阶段 (起步阶段、初级阶段、中级阶段、高级阶段以及理想阶段 ) .从而为优化沪宁杭城际列车既有运行方案奠定了理论基础