基于双层规划模型的高速铁路列车开行方案优化研究

基于高速铁路旅客高标准、高质量的出行需求,针对现有研究中双层规划模型存在的问题,均衡考虑运营企业利益和旅客需求,建立反映高速铁路旅客行为的双层规划模型.在客流分配的下层规划模型中根据服务网络结构,结合失败概率的换乘惩罚,采用合适的路径搜索算法进行客流分配,并基于客流分配结果对高速铁路列车开行方案进行评价.通过算例分析得到列车开行方案较优解,验证模型和算法的可行性.     

基于时段偏好的高速铁路列车停站方案双层规划方法

旅客出行需求不断提高,需要同时考虑旅客出行时段选择与运输企业效益,来优化调整高速铁路列车停站方案。针对一条拥挤的高速铁路客运走廊,分时段确定列车停站计划和开行频率,阐述影响旅客出行时段偏好的2个重要因素——吸引度与可达度,据此构建旅客出行阻抗函数,构建双层规划模型,上层规划是以运营成本最小为目标的整数规划模型,用于确定列车停站方案;下层规划是一个用户平衡模型,用于计算客流在停站方案上的分配结果。根据模型特点设计启发式算法,并通过算例对模型和算法进行验证和分析。研究表明,考虑旅客出行时段偏好优化高速铁路列车停站方案的方法,能更好地匹配旅客需求分布,为旅客提供优质服务。     

基于物理路网的高速铁路客流分配优化研究

旅客列车开行方案是高速铁路运输组织的核心,基于物理路网的客流分配问题是开行方案优化的基础。为了提高我国高速铁路列车的服务水平,优化列车开行方案,遵循按流开车的基本原则,根据客流预测结果将客流分为高速客流、中速客流2类,在此基础上,以全部旅客的广义出行费用最小为目标,构建基于物理路网的高速铁路客流分配优化模型,采用LINGO软件进行求解,并通过案例验证模型的正确性及算法的有效性。     

高速铁路线路中断条件下列车开行方案研究

为完善应急条件下列车运输组织理论,提高铁路综合服务水平,针对突发事件造成高速铁路线路中断时列车开行方案的编制问题,以快速疏散滞留旅客为优化目标,将动车组车底运用数和旅客出行时间加以限制,构建高速铁路线路中断条件下列车开行方案的非线性整数规划模型,并针对模型特点设计模拟退火求解算法。运用模型和算法对某高速铁路线路进行实例分析,结果表明,采用上述模型和算法可以在快速疏散滞留旅客的同时保证列车的虚糜度较低,有效解决高速铁路线路中断条件下列车开行方案的编制问题,对铁路部门安全快速疏散旅客具有重要参考意义。     

弹性需求条件下旅客列车客流分配研究

结合铁路客运路网及列车开行方案,构造了列车运行网络,将旅客的出行方案转化为列车运行网络上的路径,并根据列车运行网络,计算网络中不同路径旅客的出行广义费用,结合铁路旅客运输的特点,提出路段拥挤费用的计算公式.根据运输方式客流分担的Logit模型,推导出铁路运输客运需求函数,分析客运需求函数的合理性.最后,建立弹性需求条件下旅客列车的客流分配模型,并给出模型的求解算法.     

铁路旅客出行时段与乘车方式的联合选择行为研究

为优化旅客列车开行方案,更好地满足旅客出行需求,通过对成渝高速铁路出行旅客的问卷调查及样本数据的收集整理,阐述旅客出行特征,基于随机效用最大化理论,以出行时段与乘车方式作为选择肢,各类旅客主体、出行特性及列车服务特性指标作为效用变量,构建出行时段位于上层、乘车方式位于下层的Nested Logit模型,较为准确地描述铁路旅客的出行选择行为。参数标定及结果表明,除出行目的、收入状况及旅客自身偏好外,列车开行方案等供给因素会更为显著地影响旅客对出行时段与乘车方式的选择。     

考虑多方效益的高速铁路客运通道合理分工研究

在铁路通道日常调图中,列车开行方案的调整能否与运行图相互协调显得尤为重要。通过对平行通道内旅客列车开行方案进行调整并与运行图进行综合优化并探究各方效益变化,可得到更贴合运行实际的调整方案,为铁路企业调图决策提供指导。通过构建出行服务网络对旅客市内出行时间进行描述,以运输企业成本及旅客出行时间最小为优化目标,以通过能力限制、列车到发时刻限制等为约束条件,构建非线性整数规划模型,从而实现列车开行方案、运行图调整一体化模型的构建,并调用商业软件对模型进行求解。以某平行通道进行算例分析,对模型有效性进行验证。算例结果分析表明,通过本模型求得的分工方案可对通道内列车进行合理分工,有效减少旅客出行时间。通过对调整前后各铁路企业效益变化情况进行量化计算,其结果可为铁路运营企业进一步优化开行方案提供参考。     

兰新高速铁路旅客列车开行方案优化研究

高速铁路合理的旅客列车开行方案是亟待研究的课题。针对兰新高速铁路,分析其客运量,提出适合兰新运输通道的高速铁路与既有线分工方案,研究客流的输送组织模式,确定旅客列车开行区段。在此基础上,建立求解兰新高速铁路旅客列车开行方案的优化模型,并设计算法进行计算,以制订适宜的旅客列车开行方案。     

基于时段划分的城际列车开行频率优化研究

为合理优化城际列车开行频率,以客流出行特点和规律为依据,对客流日分布数据进行分析,将城际客流分为早平峰、早高峰、午平峰、次高峰、晚高峰、晚平峰6个时段,以此确定不同客流时段的城际列车开行频率。分析旅客出行费用和企业运营成本,在综合考虑旅客候车时间成本、乘车时间成本,以及与列车开行频率相关的列车运行成本、停站成本的基础上,建立以旅客出行费用和企业运营成本最小为目标的列车开行频率优化模型。最后以京津城际铁路为例,采用MATLAB对模型求解,实例表明该模型计算得出的列车开行频率能够更好地满足城际铁路旅客和运营企业双方的利益,为城际列车开行频率优化提供参考。     

基于旅客选择影响的高速铁路及航空客票定价博弈分析

以一个双层规划模型描述以高速铁路和航空为主导的高速客运市场。在上层问题中,以客票价格作为高速铁路和航空的决策变量,建立运营商之间的广义纳什均衡博弈模型,下层问题保证用户广义出行费用最小。将上、下层之间的博弈过程看作Stackelberg博弈,并设计基于灵敏度分析的启发式算法对其进行求解。在实例分析中,对北京—南京段高速铁路与民航的博弈定价进行分析,为上层管理者制定客票价格提供依据。     

广州局集团公司普速铁路干线旅客列车市场化开行的探讨

普速铁路旅客列车市场化开行应以需求为导向,根据不同时期客流变化动态调整旅客列车开行方案,灵活配置运能供给,满足旅客运输需求,提升运营效益。阐述广州局集团公司普速铁路旅客列车开行现状和存在问题,分析普速铁路旅客列车开行的市场需求,设计普速铁路实施"一日一图"运输组织模式的方案。结合高速铁路运营经验,从联合办公与会商、运营分析、人员快速调配、突发情况应急方面,提出"一日一图"模式需要建立的相关组织机制。针对普速铁路"一日一图"特点,从优化资源配置、做优普速产品、创新运输机制方面,提出实施"一日一图"的保障措施,以提升普速铁路干线旅客列车的吸引力。     

我国铁路客运市场特点及客运专线客流组织原则研究

旅客运输需求是我国铁路客运专线运输组织与经营管理的基础。从市场总量、客流性质、旅客平均运距、跨线客流比例几方面概括我国铁路既有线客运市场的现状特征,基于京津城际铁路客流调查数据,分析城际客运专线客流量的周期性与波动性特征以及客流构成情况。参考国外高速铁路运营的成功经验,提出在坚持路网整体性和产品多样性的前提下,合理运用节拍式列车开行方案,满足旅客出行需求,对我国客运专线客流组织原则及合理开发客运专线产品进行探讨。     

冬奥单赛区公铁接驳疏散时刻表协同优化研究

针对赛时旅客出行特点,建立面向冬奥赛区平峰期和高峰期客流分布模型,描述赛事日单赛区客流疏散过程;基于公交直达和站站达2类开行模式,设计面向客流需求的公交开行方案。基于客流时变特征和“先到先服务”原则,建立综合考虑旅客出行时间与企业运营成本的公铁接驳疏散模型,协同优化基于公铁接驳的疏散乘车方案。设计初始运营时刻表的生成方法和邻域解的搜索方法,并据此设计求解模型的模拟退火算法,实现公铁接驳疏散系统时刻表协同优化。结合崇礼赛区赛程及场馆设计容量构造算例,结果表明,采用该模型和算法求解的公铁运输接驳方案在资源约束条件下,可以在时空区域上较好地满足冬奥赛区客流的出行时变需求,模型和算法具有良好的优化效率和实用性。     

基于高速铁路枢纽站的客流中转换乘方案选择研究

在我国高速铁路的大规模建设、客运路网逐步形成的现状下,为充分发挥网络化运营环境下高速铁路的优势,亟需解决基于高速铁路枢纽站的中转换乘方案选择的难题。在阐述高速铁路OD对客流、高速铁路直达运输组织等高速铁路客流组织现状的基础上,结合高速铁路枢纽站客流中转换乘组织条件,针对高速铁路枢纽站存在多种OD出行、多种换乘方案选择问题构建不同OD乘客在高速铁路枢纽站的换乘方案选择模型,最后选取京津地区铁路枢纽进行实例验证,通过模型求解出京津地区铁路枢纽的主要换乘方案,为京津地区铁路枢纽的高速铁路客流中转换乘方案选择提供研究依据,同时也为其他铁路枢纽站的客流中转换乘方案选择提供借鉴。     

城际铁路列车停站方案的遗传算法求解

我国城市群快速发展,城市间人员交流密切频繁,城际铁路成为城际间旅客的重要出行方式。合理的城际铁路列车停站方案可以提高城际铁路的竞争力,提升城际铁路的分担率。分析停站方案相关的运营收益和旅客出行成本,以铁路运营收益最大和旅客出行成本最小为目标函数,以车站服务频率、设备能力、列车停站次数等作为约束条件,建立城际铁路列车停站方案的多目标混合0-1规划模型,运用理想点法和遗传算法求解。算例结果表明,该模型和算法可以优化得到铁路运营收益和旅客出行成本均较优的停站方案。     

基于出行时段的高速铁路列车配流方法

分析高速铁路客流在不同时段的分布特点,以及客流分布与列车服务频率的关系,在此基础上定义由出行时段费用和车厢拥挤程度费用组成的广义旅客出行费用,构建高速铁路列车配流的用户均衡模型,并给出Logit随机网络加载算法结合相继平均法的求解算法。根据构建的配流模型,以上海虹桥到北京南、上海虹桥到南京南的OD客流为例进行客流分配,验证了模型的有效性。     

高速铁路路网瓶颈区段识别方法研究

瓶颈区段限制高速铁路路网的整体能力及运营水平,研究其识别方法对高速铁路路网的规划、设计、运营等阶段均有重要意义。在将瓶颈区段归为服务瓶颈的前提下,研究高速铁路客流需求、高速铁路路网结构和高速旅客列车开行方式等因素对瓶颈区段的影响,结合高速铁路的特点对旅客出行时刻和旅客出行路径进行简化,提出高速铁路路网抽象的方法。在此基础上,利用客流分配方法设计一种关于高速铁路路网瓶颈区段的识别方法,并采用相关算例对该方法进行验证分析,针对瓶颈区段提出改变运输组织模式、加强运输组织工作等建议,为缓解瓶颈区段对高速铁路路网的限制具有一定作用。     

基于双层规划模型的京沪高速铁路票价研究

充分利用国家对高速铁路票价管理的新政策开展高速铁路票价制定相关问题研究,对于提高铁路客运竞争力、提升铁路运营效益具有积极的现实意义。以京沪高速铁路为研究对象,引入双层规划理论对高速铁路市场化定价模型进行研究,建立以运输企业运营效益最大化、旅客出行费用最小化的双层规划模型,提出基于灵敏度分析法的模型求解算法,并以北京至上海高速铁路票价为例进行实证分析。双层规划模型充分考虑了市场供求与票价的相互影响,得到市场均衡条件下的最优票价,为高速铁路市场化定价提供参考。     

基于旅客满意度的旅客列车始发域优化研究

为了使铁路客运产品更好地满足旅客出行需求,对我国铁路基于旅客满意度的旅客列车合理始发域优化问题进行研究。在对我国路网进行分割的基础上,利用现有运行图数据估计各区段旅客列车旅行时间,通过聚类分析方法选取具有代表性的典型城市进行旅客出行满意度调查,计算基于时区偏差的不同城市旅客分时段出行满意度,最终计算得到不同等级旅客列车对应不同发车时刻的整体满意度,并据此确定旅客列车的合理始发域。仿真计算结果表明,考虑旅客满意度对于优化列车开行方案、方便旅客旅行具有现实意义。     

基于客运专线列车开行方案的客流预测研究

分析旅客列车开行方案对客流量的影响因素,建立列车开行方案和客流分担率的关系模型,通过采用满意度值作为中间变量,反映列车开行方案对客流量的影响,计算社会各消费人群对已有列车开行方案的满意度,预测客流可能出现的变化。建立客流量对于列车开行方案的函数模型,并以合肥—蚌埠客运专线为例,分析列车开行方案改进后对旅客满意度及客流量的影响。