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.     

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...     

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。     

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。     

考虑拥挤费用条件下的轨道交通客流分配模型

以往的轨道交通网络客流分析常以乘车时间、换乘时间为主要影响因素,但在实际调查中除上述影响因素外,乘车拥挤延误时间和换乘排队时间也是乘客在路径选择时的重要考虑因素.以改进后的广义费用模型为基础提出城市轨道交通随机均衡配流(SUE)模型,并给出相应的MSA算法步骤进行求解.     

The Rail Transit Passenger Flow Assignment Model Under the Condition of Crowded Costs

以往的轨道交通网络客流分析常以乘车时间、换乘时间为主要影响因素,但在实际调查中除上述影响因素外,乘车拥挤延误时间和换乘排队时间也是乘客在路径选择时的重要考虑因素.以改进后的广义费用模型为基础提出城市轨道交通随机均衡配流(SUE)模型,并给出相应的MSA算法步骤进行求解.     

城市轨道交通末班列车的运行时刻表编制与线路接续优化

为了实现城市轨道交通末班列车的列车运行时刻表编制与线路接续优化,以城市轨道交通线网为研究对象,在既有研究基础上进一步考虑线网的空间复杂性和列车衔接的序列性,增加结构化的换乘时间和运营时段等实际场景条件,以各条线路末班列车时刻的组合优化为决策切入点,分析换乘线路接续成功的场景数量;基于列车运行时刻表编制要素构建集成的优化模型,应用人工鱼群算法进行启发式求解,并以北京市城市轨道交通局部干线区域为对象进行算例研究。结果表明,与现有的优化方法相比,所提出的优化模型与计算流程在线路接续成功方向数量、线路接续成功率、平均富余时差、运算执行时间和初次迭代中央处理器使用率方面均具有明显优势。     

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。     

基于余弦决策法对城市轨道交通枢纽换乘的评价

通过分析影响城市轨道交通枢纽换乘若干因素,建立相应的评价指标体系．运用AHP法和熵权相结合的方法对相应指标确定混合权重,通过余弦决策法对城市轨道交通换乘做出综合评价．此模型兼顾主观偏好和客观实际,结果表明该模型具有合理性与有效性．     

基于动态可达性的城轨末班车时刻表优化

对城市轨道交通动态可达性及末班车时刻表的研究,是优化轨道交通末班车换乘衔接,保证运输效益最大化的基础.首先,从点、线、面三个层面,在综合考虑路网静态拓扑结构及动态OD(Origin-Destination)客流的基础上,提出城市轨道交通动态可达性指标及其量化方法;其次,面向广州市轨道交通网络,基于OD客流需求进行网络客流加载并评价轨道交通网络可达性;最后,以动态可达性最大为目标,考虑各线路发车时间等约束,建立末班车时刻表优化模型,并以广州地铁为例,基于遗传算法对其末班车时刻表进行调整优化.结果表明:调整后广州地铁路网末班车静态可达性提高20.29%,动态可达性提高10.97个百分点,优化后的末班车时刻表能有效提高运输能力,该模型可为网络运营组织提供决策依据.     

城市轨道交通出站端潜在自行车接驳分担率转移模型

为了掌握城市轨道交通车站出站端自行车接驳特征,定量描述出站端潜在自行车接驳分担率转移规律,以日本东京都为例,选取570个车站进行调查,总结不同区域自行车接驳分担率变化规律,得出其与车站密度、设施配置的关系.在此基础上,筛选出30组车站-交通小区对调查其接驳距离、步行及公交接驳时间、费用等,探讨接驳距离、步行与公交接驳时间差、公交在车时间比对出站端潜在自行车接驳分担率转移的影响,通过多元非线性拟合,建立出站端潜在自行车接驳分担率转移模型并验证.     

能量存储系统双向变换器控制建模及快速实现

城市轨道交通节能与电压补偿对能量存储系统控制提出较高要求.为快速设计其控制,提高开发效率,利用Simulink/Stateflow建立了基于超级电容的城轨能量存储系统模型来快速开发其控制算法,给出了Stateflow特点分析与优化建议.在简要描述算法模型功能与通过仿真验证算法后,自动生成了适合数字信号处理器(DSP)的嵌入式代码.总结了基于DSP的快速开发流程,给出了加快控制开发迭代措施,对加快双向直流(DC/DC)变换器过渡过程也做了简述.最后,试验验证了生成代码的有效性.此控制快速开发方法同样适用于城轨其他电力电子控制系统,对降低开发难度,加快进度有较好的参考价值.     

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。     

能量回收系统双向变换器控制建模及快速实现

城轨节能和稳定网压对能量回收系统控制提出较高要求。为快速设计其控制,提高开发效率,通过Simulink/Stateflow建立了基于超级电容的城轨能量回收系统模型来快速开发其控制算法,给出了Stateflow特点分析和优化建议。在简要描述算法模型功能和通过仿真验证算法后,自动生成了适合DSP的嵌入式代码。随后总结了基于DSP的快速开发流程,给出了加快控制开发迭代措施,对加快双向直流变换器过渡过程也做了简述。最后,试验验证了生成代码的有效性。这里的控制快速开发方法同样适用于城轨其它电力电子控制系统,对降低开发难度,加快进度有较好参考价值。     

城市交通列车共线运营的通过能力和延误

以上海轨道交通3，4号线为背景，运用概率论的方法研究了城市轨道交通网络共线运营条件下的通过能力．运用计算机仿真的方法，分析了在一定能力利用率及开行方案条件下，列车运行延误对城市轨道交通网络运输组织的影响，提出了采用共线运营条件下运输组织中应注意的问题．     

公共交通系统最佳路径算法

在分析城市道路网络最短路径算法(SP算法)和公交网络的特点的基础上,提出公共交通系统最佳路径算法.首先引入直达矩阵(T矩阵)和最小换乘矩阵(Q矩阵),讨论公交网络节点间换乘问题,得出最少换乘算法.利用Q矩阵确定节点间最少换乘次数,评价公交网络方便可达性.其次结合最少换乘算法,对最短路径算法(Dijkstra算法)进行改进.在标号过程中,利用Q矩阵对待检验T标号点进行筛选,减少T标号计算量,得到一条综合考虑路径长度和换乘的最佳路径.最后用一个简单的算例进行验算,说明该算法适用于一般公交网络,特别是换乘代价较高的公交网络.     

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.     

基于遗传算法的多服务模式公交优化设计

基于独立公交走廊需求特征,利用公交客流起点到终点(OD)数据,建立了以发车频率和公交车型为主要输出参数的多服务模式公交优化设计模型.针对模型求解的复杂性,应用遗传算法进行求解.最后,结合上海公交737路公交客流走廊数据给出了优化算例.结果表明,模型具有较强的实用性,能快速有效地求解出多服务模式的公交优化组合.     

城市轨道交通网络末班车衔接方案的综合优化

分析了城市轨道交通网络末班车衔接关系的复杂性及影响因素,建立了网络末班车衔接方案优化模型;设计了网络线路衔接关系的图形和矩阵表示法;基于线路衔接关系的矩阵表达,借鉴最小生成树Kruskal算法的基本思想,提出了考虑客流需求及运营者的特定衔接需求的网络末班车衔接方案优化算法,并给出了具体算例,表明该算法具有较强的适用性、易于计算机实现,可为城市轨道交通网络运营部门制订网络末班车衔接计划提供决策支持.