城市轨道交通行车组织与调度策略探讨

目前,随着我国城市化和自动化发展进程的加快,城市交通拥堵问题已成为我国各大城市发展的“瓶颈”,迫切需要有效地解决城市交通拥堵问题。而轨道交通这种大容量的交通方式渐渐地被社会各界人士广泛重视。由于城市轨道交通和人民群众日常生活生产有着紧密的联系,所以合理的行车组织和调度策略在轨道交通运输表现及服务质量方面尤为重要。在目前阶段,如何有效优化我国城市轨道交通的运营组织管理,逐渐成为重点话题。因此,需要按照实际发展要求制定相对应的发展策略,并且重点进行研究和分析城市交通行车组织与调度管理的现状。基于此,该文详细地概述了城市轨道交通行车组织的方式,并且深入分析城市轨道交通行车组织的特点,同时提出了相对应的调度策略,以供参考。     

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.     

列车运行调整专家系统的探讨

列车运行调整问题是一个大规模、复杂的问题.本文介绍了构造用于编制列车运行调整计划的专家系统的方法.由于不断增加知识就能增强系统的性能,因此它具有灵活的可扩充性,最终期望能达到有经验调度员编制该计划的水平.     

用改进的混合遗传算法调整优化客运专线列车运行

在借鉴国内外专家对高速铁路列车运行自动调整研究成果的基础上,结合我国的实际情况,建立了客运专线双线列车运行调整的数学模型．为了克服标准遗传算法容易陷入局部最优化从而导致算法过早停滞岛缺陷,基于混合遗传算法对调整模型进行优化设计,引入了罚函数法对约束条件进行处理,建立了基于罚函数的适应度函数,以郑西客运专线的研究为背景构造实例,在matlab7．0仿真环境下对实例进行求解分析;验证结果表明了混合遗传算法具有很好的优化能力,同时也验证了该模型的可行性．     

突发事件下的城市轨道交通列车运行仿真与延误评估

应用系统仿真的方法,建立了突发事件下的城市轨道交通列车运行仿真模型,并应用北京地铁亦庄线的实际数据进行了案例分析。基于离散事件模型的仿真方法,使用Processing和G4P控件库开发仿真软件,实现列车的超速防护、移动闭塞系统生成列车移动授权、列车运行控制和列车停站控制。通过系统仿真,针对城市轨道交通单线多列车的运行场景,对突发事件下的全线运行、延误情况进行模拟和评估。结果表明,故障发生的不同位置和持续时间会对列车延误情况造成不同影响,并且通过运行调整手段如发车调整和停站调整可以有效缓解突发事件下列车的延误情况。     

高速铁路行车调整的优化模型

行车调整问题具有因素众多、各环节之间相互制约关系复杂的特点。如何针对高速铁路自身的特点,建立适当的优化模型,是一亟待解决的问题。作者在系统分析了行车调整问题的基础上,针对我国高速铁路“高、中速混跑”的具体特点,在对问题进行了适当简化后,提出了一个非线性规划数学模型。     

列车运行调整问题的分解协调计算模型

针对列车运行调整问题集中式求解方法的不足,构建多目标优化列车运行调整的数学模型,并设计分解协调计算模型来求解.分解协调计算模型将求解过程分为4个层次,分别是将待调整列车分解为子调整列车集的协调分组层,确定子列车集优化目标的目标设定层,完成子调整问题求解的优化计算层和将各子问题解还原为原问题解的结果还原层.该计算模型能适应多种线路条件,也能适应不同列车调度员指挥的习惯偏好,并能快速求出优化解.     

列车运行控制计算机辅助分析系统的开发

为进行列车运行控制系统性能的计算机辅助分析建立了数学模型,在此基础上基于MATLAB语言,开发了列车运行控制辅助分析软件系统（简称ATOAAS）。该系统包括了时域分析、根轨迹分析以及频域分析。该软件系统操作方便、灵活,具有一定的可扩展性。     

高速铁路列车运行调整的状态空间模型及算法

列车运行调整的优化属超大规模的组合优化问题，具有因素多、各因素之间关系复杂的特点，很难给出一个简洁、易解的规划模型．基于面向事件的状态空间模型良好的描述能力和具有接近系统自然特性的特点，本文在前人研究的基础上，结合我国高速铁路的特点，建立了行车调整的事件驱动的状态空间模型．针对前人研究中状态转移方程的表达及在冲突确认和疏解上的缺陷，结合算法的求解特点和列车运行的实际可能性，提出了改进方法．特别是冲突确认和疏解的新方法和策略，清除了事件驱动的状态空间模型和与之相应的调整算法在实用时的主要难点之一．仿真表明模型和算法是有效的．     

城市轨道交通正线列车故障发生概率预测模型

为了合理预测城市轨道交通列车在正线上发生故障的概率,首先通过定性分析得到列车编组数、累计走行公里、架修或大修经历为列车故障发生概率的主要影响因素。之后基于实际数据以每12万km为观测范围生成单列车在一定走行公里内故障发生次数的离散数据集,并根据数据呈现的分布特点选择泊松分布、零膨胀泊松分布及可能的函数形式构造3个备选模型。经过模型比选,最终提出基于泊松分布的城市轨道交通正线列车故障发生概率预测模型。结果表明:列车编组数的增加会提高列车故障发生概率;累计走行公里的增加会使列车故障发生概率先降低后回升,在列车投入运营后的第4个12万km阶段达到最低值,在第7个12万km阶段超过初始值。     

满足客流需求的地铁列车延误协同调整方法

以尽快疏散客流为出发点,提出协同调整城市轨道交通初始延误列车前方列车的方法.基于列车能力与客流需求的交互关系、运行约束和调整时间约束,协调考虑车内乘客和站台乘客,以全部乘客总旅行时间最小为目标建立了整数规划模型,并构建多列车、多车站时刻调整的组合动态规划求解算法.实例验证结果表明了模型与算法的有效性,与其他方法相比,该协同调整方法得到了更少的乘客旅行时间.     

城市轨道交通列车运行图编制的数学模型及方法

在对城市轨道交通线路属性进行数学描述的基础上,以车辆段设置地点为核心,提出两站图及三站图理论,设计分层顺序和反序推点算法计算列车在中间站的到发时刻,并以分时段列车等间隔运行为目标函数,构建城市轨道交通列车运行图通用数学模型.利用北京城铁13号线数据,通过计算机模拟方法验证了论文提出的城市轨道交通列车运行图编制理论的正确性和实用性.     

基于快慢车组合的城市轨交走廊客流分析模型

构建的客流分析模型由三部分组成,首先在随机用户均衡分配理论的基础上建立乘客路径选择模型,确定乘客选择路径的原则和客流分配的基本依据;其次,以轨道行程时间、车内拥挤度及平均候车时间作为影响乘客出行成本的主要因素建立乘客出行成本模型;再次,通过建立弹性需求模型,考虑乘客出行意愿与服务水平的相互影响.最后运用案例,对客流分析模型进行验证,并得出快慢线组合运营对轨道交通走廊运营效率的影响效用及相关结论.     

城市轨道交通车站接驳范围的计算模型

依据可达性一致原则,建立了基于广义出行费用的城市轨道交通车站接驳范围计算模型,并给出详细算法及案例分析.针对城市居民出行并非全部都以市中心为目的地这一现实情况,引入城市轨道交通可达点的概念并分别赋予权重,解决了既往研究中只取单一目的地的不足;根据车站周边每个交通小区的实际人口结构对出行时间价值进行细化处理;根据实际路网形态计算接驳距离,使之更加接近实际的走行距离;给出求取车站接驳范围的详细算法,并对算法优化进行讨论;最后,利用广东省某市的预测数据对模型进行计算验证.结果表明,接驳范围与车站周边的道路情况、出行分布以及竞争交通方式的服务水平相关,并不是简单的圆形区域.该模型可以为城市轨道交通已建或规划车站确定客流吸引范围提供计算方法,从而为客流预测及接驳交通设施衔接规划提供参考.     

市郊线与市区轨道网络衔接的设计比选方法

分析了现有数学模型对市郊线与市区轨道网络衔接设计问题的不适用性,在此基础上提出两阶段设计方法,并着重对第一阶段——衔接方案集的生成方法进行了阐述.设计了一个以贪婪搜索思想为基础的启发式算法,求解市郊线与市区轨道网络衔接的优化方案.从寻优过程和换乘主导性两个角度分别生成了较优的可选设计方案集合.这些备选方案保证了较高的方案设计质量,并能覆盖不同站间距的郊区线衔接模式,为下一阶段的方案评价比选提供基础.最后通过一个算例实现了所提出的备选衔接方案集合生成方法,证明了这一方法在大规模轨道网络中的适用性.     

上海城市轨道交通网络演化特性分析

近来越来越多的城市开始注重城市轨道交通的发展。借助复杂网络理论研究轨道交通网络特性与演化特征具有重要的意义。城市轨道交通网络是由轨道线路和车站组成的复杂网路。通过引入六个网络特征参量,以上海城市轨道交通网络为研究对象,系统分析了其网络特征参量和演化特性。基于研究结果,从网络拓扑的角度分析了地铁拥挤产生的根本原因。     

基于行程时间阈的城轨乘客乘车方案多维匹配推定模型

基于城市轨道交通网络化运营过程中的自动售检票系统(AFC)票卡和列车自动监控系统(ATS)行车数据以及乘客走行时间参数数据,提取乘客乘车方案行程时间阈,分析乘客实际选择的影响因素,提出基于行程时间阈的乘客乘车方案多维匹配推定模型.该模型实现了逐位票卡乘客推定至最可能的乘客方案上,并具有较强的合理性和实用性.最后通过北京...     

城市轨道交通发展模式的探讨

简单回顾了欧洲先进城市轨道交通系统的发展过程,探讨了在我国发展中等运量的综合轨道交通系统的总体思路     

城市轨道交通发展的定量解析方法

应用计量经济学原理，在城市轨道交通发展相关影响因素分析基础上，构建了城市轨道交通发展的宏观定量分析模型．该模型可以描述城市经济、投资，以及城市轨道交通路网扩展之间的互动关系．依据上海市过去10年的数据和确定的外生与虚拟变量值，应用该模型对上海市近期城市轨道交通发展情况进行了实例分析．