考虑换乘客流的城轨应急接运公交调度优化模型

针对突发运营中断下城市轨道交通与应急接运公交的换乘接续问题,考虑换乘客流的脉冲性特征,提出应急接运公交时刻表和行车计划综合优化模型.首先,分析城市轨道交通与应急接运公交的换乘接续关系,引入乘客容忍度判断接续是否有效.然后,建立双层规划模型,上层为时刻表优化模型,以换乘等车时间和换乘失败人数最小为目标,下层为行车计划优化模型,以公交运营成本最小为目标,并设计改进的模拟退火算法进行求解.最后,以上海轨道交通10号线进行算例分析.结果表明:与等间隔时刻表相比,提出的模型使总成本减少13.7％,乘客等车时间减少14.1％,换乘失败人数减少54.9％.     

基于客流需求的城市轨道交通行车计划与列车时刻表优化

满足客流需求和提高运输效率对提高城市轨道交通的吸引力具有重要作用。为平衡城市轨道交通运力、客流需求以及运输效率,对城市轨道交通行车计划和列车时刻表的优化进行研究。首先根据客流需求制定行车计划,然后在此基础上以列车运行安全和运力为约束条件,建立以乘客在站台等待时间最小化为目标的优化模型,并设计遗传和声算法求解该模型。通过算例进行分析计算,得到了满足要求且合理的列车时刻表,该研究可以为匹配城市轨道交通运输资源和客流需求提供决策依据。     

基于客流需求的城市轨道交通行车计划与列车时刻表优化

满足客流需求和提高运输效率对提高城市轨道交通的吸引力具有重要作用。为平衡城市轨道交通运力、客流需求以及运输效率，对城市轨道交通行车计划和列车时刻表的优化进行研究。首先根据客流需求制定行车计划，然后在此基础上以列车运行安全和运力为约束条件，建立以乘客在站台等待时间最小化为目标的优化模型，并设计遗传和声算法求解该模型。通过算例进行分析计算，得到了满足要求且合理的列车时刻表，该研究可以为匹配城市轨道交通运输资源和客流需求提供决策依据。     

基于运行图的轨道交通网络动态可达性研究

网络各站之间的可达性特别是首末班车可达性衔接方案的生成和发布,对提升城市轨道交通智能化管理水平具有重要意义.OD(起讫点)之间动态可达性,主要依赖于城市轨道交通物理网络和列车运行网络,需综合考虑列车运行图的刚性控制和乘客换乘走行的柔性影响.根据弹性换乘时间,定义完全可达、条件可达和不可达三个层次,构建网络动态可达性的衔接模型,并提出推算流程.以实际城轨线网为例,确定了某OD对之间的可达时间域,表明该方法的推算结果可作为乘客出行向导的依据.     

考虑行车间隔的城轨交通列车运行调整模型

研究城市轨道交通列车运行调整优化方法,建立了以减小列车运行延误时间和提高列车行车间隔均衡性为优化目标的列车运行调整模型.基于理想点法将双目标优化模型转化为单目标优化模型,并设计了控制初始种群育种范围的遗传算法进行模型求解.以某城市轨道交通线路为例对模型进行验证,计算结果表明：与只考虑列车运行延误的赶点调整方案相比,考虑行车间隔的方案在有效降低列车运行延误时间的基础上可以显著提高行车间隔均衡性.     

基于限时免费换乘的公交线网优化模型与求解算法

针对"限时免费换乘"政策的提出,为了使轨道交通与地面常规公共交通线网构成的综合公共交通网络更加合理,以公交线网系统总费用最小为目标,将"限时免费换乘"条件作为乘客乘车成本因子,以公交单条线路长度、线路非直线系数、线路重叠系数、换乘次数为约束条件,建立了城市轨道交通与地面常规公共交通线网优化模型。考虑"限时免费换乘"条件,从信息素的累积与惩罚机理着手改进了蚁群算法,并给出了将该算法求解城市轨道交通与地面常规公共交通线网优化模型的算法流程。所建立的模型与改进的蚁群算法为优化轨道交通与常规公共交通系统构成的综合公共交通网络提供了一种新方法。     

基于差异化换乘感知的轨道交通末班车衔接优化

末班车衔接优化中难于协调的两个关键因素是最大限度减少换乘乘客等待时间和尽可能避免乘客换乘失败.针对末班车时段,重点考虑乘客对换乘满意度的差异化感知,分析换乘站乘客换乘过程及列车接续过程.选取各线路末班车时段内第一趟列车的发车时间为决策变量,以乘客换乘感知费用总和最小为目标,构建全网条件下末班车时段多趟列车的时刻表衔接优化模型,设计多种群遗传算法进行求解.以成都市轨道交通网络为例,对模型及算法进行应用与验证.结果表明:与现有的轨道交通末班车衔接方案相比,通过采用本文提出的模型及多种群遗传算法,成功换乘客流量增加了3.1%,乘客换乘感知费用总和减少了29.7%,有效提高了末班车时段列车接续效果,为网络化运营组织提供重要依据.     

基于均衡和接续的路网列车运行图调整研究

铁路中的换乘车站如果发生突发事件,会造成路网中部分列车到达换乘站晚点,晚点超出一定范围时与之接续的列车将不再保持接续关系,导致旅客无法完成换乘且接续列车晚点。本文建立了基于均衡和接续的路网列车运行调整模型,调整后使列车到达终点站的时刻与原计划时刻偏差最小并且总延误时间最小。使用Gurobi优化软件对模型进行了求解,结果表明,调整后的运行图能够有效缓解突发事件对列车运行造成的影响,且晚点在一定的范围内,通过列车接续能够保证旅客的顺利换乘。     

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.     

城市轨道交通线路与站点规划理论研究

交通方式划分与路网分配理论与算法进行研究,是对轨道交通线网规划过程中进行客流预测的理论支撑。本文分析了影响城市轨道交通线网总体规模的因素,建立了各影响因素的多级递阶结构模型和计算城市轨道交通线网总体规模的数学模型。在客流数据资料不完善的前提下,依据城市轨道交通线路定位原则,以沿线站点人口覆盖量最大、线路建设总费用最小为目标,提出了城市轨道交通线网三阶段规划法,该方法避免进行客流预测带来过大人力、物力的花费。建立了基于乘客出行时间最短的最优平均站距模型、车站选取的覆盖量模型与费用效益模型。     

城市轨道交通网络布局的双层优化模型

为了有效布设轨道交通网络,考虑可达性约束与轨道线网合理规模约束,建立了城市轨道交通网络布局优化的双层模型。该模型上层为一个多目标函数,其使得总出行时间最少,轨道交通线网总长度最少及总换乘次数最少;下层通过容量限制分配方法将客流在轨道交通线网上进行分配。算例结果表明,运用该双层模型可对所有可能的轨道交通线路进行筛选,并得到最优的线路网络布设方案。该模型可用于城市轨道交通规划中,对线路网络进行优化布局。     

动态随机客流下城轨列车运行调整策略

针对城市轨道交通中随机到达客流对列车运行造成的延误问题,将动态变化且服从泊松分布的客流到达率拟合为随机分布变量.结合随机规划理论,构建了以列车发车时间偏差及到站列车间隔偏差为最小化目标的期望模型.应用最优化方法中的K-T条件对所建模型进行求解,得出调整相关偏差的控制策略.通过实例仿真模拟列车运行在受到随机客流及外界干扰的影响下产生的延误,比较采取调整策略前后列车在各站的离站时间偏差及其优化水平,结果表明:所设计的列车运行调整策略能够有效减小列车延误约25%,使得在动态客流下的城市轨道交通列车运行更能"按图行车".     

城市轨道交通联络线布局建设成本优化法的改进

城市轨道交通联络线布局规划是城市轨道交通线网规划的重要组成部分,是充分发挥线网能力、实现网络化运营的必要保证.在分析现有建设成本优化法不足的基础上,基于虚拟建设成本等级理论,本研究改进了路网结构模型,即建模过程不考虑线路的实际走向以及不同方向的数量,以此构建以建设总成本最少为目标的0-1规划模型.深圳2022年城市轨道交通线网的实例表明,改进后的建设成本优化法在城市轨道交通线网联络线布局规划中有较好的适用性和可实施性.     

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。     

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 .     

考虑换乘客流的城市轨道交通网络末班车衔接优化研究

通过研究城市轨道交通网络末班车乘客的换乘衔接问题，对城市轨道交通网络末班车的衔接关系的复杂性进行了分析，建立了以换乘人数最大化为目标的城市轨道交通末班车衔接方案优化模型，该模型的实质是求解加权有向图的最大有向无环子图；然后，设计合适的编码方式，采用类OX法进行交叉操作，提出了对城市轨道交通末班车衔接方案优化模型适用的遗传算法；最后，利用算例对提出的遗传算法进行了验证。结果表明：该算法能够快速求得较为优化的末班车衔接方案，易于计算机实现，可作为末班车计划编制的辅助手段，为城市轨道交通网络中各线路末班车时刻表的编制提供一定的决策依据。     

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.     

基于乘客等待时间的城市轨道交通列车运行调整模型

研究突发事件导致列车晚点情况下城市轨道交通列车运行调整问题.从乘客角度出发,提出了“首站控制”和“多站协调控制”两类列车运行调整策略.考虑列车能力约束和列车区间运行时间、追踪间隔时间等运行条件约束,以受突发事件影响的全部乘客等待时间最小为优化目标,建立了基于两类调整策略的列车运行调整模型,采用Lingo软件进行求解.以某简化线路为算例,与不采取控制策略相比,两类策略下乘客等待时间均节省约9％,结果表明了模型的有效性,能够为轨道交通列车运行调整提供辅助支持.