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.     

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...     

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.     

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.     

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.     

铁路公交化旅客列车开行方案优化

列车开行方案直接影响旅客运输的需求和铁路企业的成本支出.在充分考虑影响城市间开行列车的各种主要因素的基础上,建立了确定在两主要城市间开行合理列车对数、列车载客人数、旅客列车在沿线车站停车次数及停车机会的数学模型,使旅客延误的总时间最少,并使铁路企业获得最大的经济和社会效益.利用该方法对广深线列车运行方案进行计算,得出了合理的列车运行方案.     

考虑快慢车运营模式的地铁线路纵断面优化

针对地铁线路纵断面设计方案会同时影响建设期工程投资与运营期列车能耗问题,提出运营快慢车模式地铁线路的纵断面优化方法 .首先,在已知线路车站水平位置与平面设计方案的情况下,考虑地铁设计规范、施工条件与列车运行等约束,构建以建设投资与列车能耗总成本之和最小为目标的纵断面优化模型,求解线路各中间站高程与变坡点位置.其次,设计基于间接实数编码的遗传算法和变邻域搜索算法的混合策略进行求解.最后,以国内某运营快慢车的地铁线路进行分析.结果表明：本文模型优化方案相较于实际纵断面设计方案可同时降低线路建设成本和列车能耗成本,总成本节约达7.3%;当快慢车地铁线路的慢车开行数量较多时,采用高站位、陡坡的形式可大幅节约线路建设与列车能耗成本.     

基于PS排队模型的单台流媒体服务器性能分析

在有限容量的M/M/1/N处理机共享(processor-sharing,PS)模型基础上,引入等待队列,建立了单台服务器的性能评价模型.首先,通过求解系统微分方程,推导出稳态下用户平均服务响应时间和平均排队等待时间的表达式;然后,通过引入稳态时平均等待时间阈值和平均服务时间阈值,并按照服务质量好坏由用户评价的原则,提出了一种服务器性能评价方案,为服务器的设计提供了定量参考依据;最后,在并发用户数N=1和N→∞这两种情况下,计算出性能评价模型中用户平均服务响应时间和平均排队等待时间的值,并与典型的M/M/1排队模型以及无限容量的M/M/1-PS模型中的相应结果进行了比较.     

快通系统排队问题的建模与多目标优化

为减少游乐场游客排队时间并提高其满意度,通过改进通道设计和增加团体游客类型等因素建立快通系统模型,并对其进行多目标优化.首先以平均等待时间、平均逗留时间和游客满意度为因子建立评价系统,并进一步提出初始多目标模型;然后通过改进通道设计和增加现实约束条件,建立了多目标优化模型并给出模拟求解算法;最后仿真结果表明所建立的优化模型能够大大减少游客等待时间并提升满意度.     

客运专线车站到发线运用多目标优化模型

为给客运专线车站接发的列车合理安排到发线,构建了客运专线车站到发线运用多目标优化模型.优化目标为列车站内走行时间之和最小及到发线使用最均衡;约束条件主要有到发线作业间隔时间约束、进路冲突约束.基于目标协调优化思想,提出了该多目标优化模型的求解方法.以济南西站为例,对7:00:00～13:00:00时段的到发线运用方案进行求解.结果表明,所求优化方案与图定方案相比,下行、上行列车的站内走行时间之和分别减少7.37%、1.88%;对于各到发线占用时间与到发线平均占用时间之差的平方和,下行、上行列车分别减少62.93%、74.75%.模型能准确地描述列车占用各条到发线的不同,适用于求解客运专线运行图编制阶段的到发线运用问题.     

基于数值实验的医疗排队模型的优化策略

从目前医疗系统中存在的低效率排队问题出发,通过排队论角度对如今医疗系统中一些特定的排队系统进行建模、优化分析,从而得到比较有效、简洁的排队模型,优化其中的排队过程,此优化问题的目的为减少平均等待时间,并且能够为每个排队者预告其预计等待时间.在一个医疗服务系统中,当前每个窗口的排队队列长度是已知的,可以根据队列长度和优先度问题,对等待时间进行估计,从而形成一个排队分流的动态分配策略,争取得到最小的平均等待时间.     

基于理想点法的高速铁路列车停站方案优化

针对高速铁路列车停站方案优化问题,结合铁路运输按流开车、大客流优先的特点,根据乘客对列车的选择方式,即乘客会选择在途时间最短的列车,提出了一种适用于铁路的客流分配方式,并命名为大客流优先分配法.建立了以列车总停站次数、列车空费能力、旅客时间损失最小为目标,满足客流、列车运输能力、每辆列车停站次数、始发终到站及重点车站停站约束的多目标高速铁路列车停站方案优化模型,并设计了以理想点法为适应度函数的遗传算法进行求解.最后,对京沪高铁的实例进行验证.研究表明：优化后列车停站方案的总停站次数降低了7.92%,列车空费能力降低了19.84%,旅客损失时间降低了41.52%.研究成果可为列车停站方案的制定提供合理参考.     

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.     

区域轨道交通跨线运行行车密度优化模型

列车的行车密度是列车运行组织方案编制过程中一个重要指标,与单线运行相比,开行跨线列车时的行车密度计算模型有其自身的特殊性.基于不同的客流出行需求和列车运行模式,对客流类型进行分类,以列车运营成本最小和乘客出行成本最小为目标,约束条件中考虑了开行跨线列车时的行车间隔、与单线运行相比时的成本优势、列车服务水平以及跨线列车对非跨线客流的承运作用等约束条件,建立了区域轨道交通跨线运行行车密度的多目标混合整数非线性优化模型,并将成本控制的偏好性引入模型,使模型更具有灵活性.通过算例验证了模型的适用性和合理性,得到开行跨线列车时不同偏好系数下承运各类客流的列车最优行车密度.     

带排队信息提示的呼叫中心人力资源分配方法

针对一类带有排队等待时间提示的呼叫中心人力资源分配问题,提出了基于考虑顾客放弃行为的M/M/N+M排队模型的优化方法.首先,给出了系统提示等待时间的估算方法和排队等待时间提示对顾客放弃行为(直接退出和中途放弃)影响的概率函数.其次,通过生灭过程的评估方法给出了稳态系统的性能计算公式,并且设计了基于固定点算法的人力资源水平求解算法.最后,通过数值分析给出了排队信息对顾客放弃行为和对人力资源水平的影响效果.研究结果表明,所提出的方法对具有排队信息提示的呼叫中心人力资源管理具有一定的指导作用.     

牵引定数不统一的港口后方腹地车流组织优化

线路区段牵引定数不统一是影响列车编组计划制定的重要因素,导致了列车在部分区段欠轴运行,在换重站或技术站进行补减轴作业.本文重点论述了减重方向列车编组方案的优化问题,提出了按充分条件将各种方案归类的方法,从而减少方案成本的对比次数,能快速获得最优的运送方案.在方案成本构成的分析过程中,充分考虑了各影响因素,将牵引机车费用看作与里程相关的可变成本,将欠轴列车浪费的机车和线路能力转化为惩罚费用,并考虑列车开行频率对方案费用的影响,最后从全网络的角度建立减重方向减轴列车编组优化模型.该模型既可获得合理的减重站,又能依据车流量关系选择优化的减轴编组方式,实例验证了模型的有效性.     

基于开行距离的铁路旅客候车时间分布规律

铁路旅客候车时间分布规律是研究铁路旅客集散行为特征的基础. 基于北京南站旅客平均候车时间与列车开行距离正相关,研究列车开行距离对旅客候车时间分布的影响. 针对7组不同开行距离列车的旅客候车时间,运用对数正态分布模型进行拟合研究,发现参数 μ 和 σ 与列车开行距离 l 分别服从线性函数和对数函数关系并拟合标定,建立了关于开行距离的旅客候车时间分布函数 g(t)=ξ(l). 将该模型应用于候车室(厅)旅客到达强度预测,结果表明列车开行距离之间的差异性可影响铁路客运站旅客到达强度,验证了该模型的有效性.     

带排队信息提示的呼叫中心人力资源分配方法

针对一类带有排队等待时间提示的呼叫中心人力资源分配问题，提出了基于考虑顾客放弃行为的M/M/N+M排队模型的优化方法.首先，给出了系统提示等待时间的估算方法和排队等待时间提示对顾客放弃行为(直接退出和中途放弃)影响的概率函数.其次，通过生灭过程的评估方法给出了稳态系统的性能计算公式，并且设计了基于固定点算法的人力资源水平求解算法.最后，通过数值分析给出了排队信息对顾客放弃行为和对人力资源水平的影响效果.研究结果表明，所提出的方法对具有排队信息提示的呼叫中心人力资源管理具有一定的指导作用.     

考虑客流约束的出租车服务台多目标优化模型

为提高客运枢纽场站服务水平,归纳总结出租车蓄车场上客区服务台布局类型,引入排队论方法,构建了考虑旅客体验(旅客排队长度、时间、最大走行距离)及组织方管理难易程度(上客区面积)的多阶段多目标整数优化模型.以南京南站为例的数值仿真结果表明:多目标优化模型能够使综合指标优化42％.此外,相较单一布局下的优化,综合考虑多种布局的方案优化效果更加显著.     

考虑均衡各站乘客等待时间的城市轨道交通客流协同控制模型

【目的】针对城市轨道交通在高峰期由于前方车站客流需求量过大,迅速占据运能而导致后方车站的乘客需等待较长时间才能乘车的问题,建立考虑均衡各站乘客等待时间的客流控制模型。【方法】首先对乘客乘车过程进行动态建模,然后建立以系统平均等待时间最小和使车站最大平均等待时间最小为目标的优化模型,通过设置权值λ来均衡各站的平均等待时间,当λ=0时,为仅考虑均衡各站的平均等待时间,当λ=1时,为仅考虑最小化系统总等待时间,在实际中,可根据目标的不同选取不同的λ值。【结果】由于建立的模型为整数线性规划模型,运用CPLEX求解器即可得到最优解;最后通过算例进行验证,结果显示通过在目标函数中设置不同的权重,可不同程度地均衡各站的平均等待时间。【结论】通过本文构建的模型,既减小了系统的总等待时间,也均衡了各站的平均等待时间。