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.     

铁路客运服务网络路径搜索算法的研究与实现

基于反映旅客出行链的有向换乘服务网,采用一种拼接和去冗相结合的K最短路算法,设计并实现客运服务网络路径搜索系统.该系统可根据客流计划和列车开行方案,以多种路径搜索模式得到合理的乘车方案.以某高速铁路及相关路网的列车开行方案和相应的客流计划为例,对客运服务网络路径搜索算法进行测试,取得了预期的结果,但需在乘车效用的丰富和优化方面进行深入研究.     

基于时刻表的客运专线列车客流分配研究

为实现列车开行方案及运行图的综合评价,对基于时刻表的客运专线列车客流分配进行研究.首先以列车开行方案为基础,构造旅客混合换乘网络,分析旅客乘车方案的表达方法.旅客混合换乘网络结构简单,可直观表达旅客的乘车方案.其后以旅客发到时间满意度费用和拥挤折算费用为重点,讨论旅客出行广义费用的构成及计算方法.最后建立基于时刻表的客运专线列车客流分配模型,提出采用基于增量的客流分配算法,该算法复杂度低,符合客运专线旅客运输组织的实际情况.     

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。     

高速铁路旅客出行服务体验优化对策

随着我国经济社会快速发展,人民生活水平日益提高,旅客在出行服务体验上提出了更高层次的要求。通过从票务服务、竞争优势区间和常旅客积分服务等方面的比较分析,阐述高速铁路与民航旅客出行服务体验现状,剖析高速铁路与民航旅客出行体验的竞争优势,提出高速铁路旅客出行服务体验优化对策,即:完善票务服务形式,提升长距离运输竞争优势,加强客流换乘衔接服务,完善常旅客积分优惠服务,以更好促进高速铁路旅客出行服务高质量发展,提升高速铁路的竞争力。     

直达与换乘相结合的旅客行程规划模型与算法研究

旅客行程规划是铁路客运服务的重要内容,高效的行程规划算法可以为旅客提供高质量的客运服务信息,设计旅客在枢纽换乘可以提高客流OD的服务频率或减少旅行时间。在阐述直达与换乘相组合行程规划模式的基础上,根据列车时刻表设计带时间信息的列车服务网,建立包含意愿出发时间与到达时间的旅客行程规划模型,并利用帕累托最优原理,设计直达与换乘相组合的行程规划搜索算法。以我国高速铁路2017年7月的列车时刻表为例,利用旅客行程方案搜索算法计算,结果表明规划直达与换乘相组合的行程方案可以大幅提升客流OD服务频率。     

高速铁路运营参数对客流分担率的影响及灵敏度分析

分析高速铁路技术经济特性对客流分担率的影响,对优化客运产品、提升高速铁路市场竞争力具有重要意义。在概述高速铁路客流分担率研究成果的基础上,基于京广高速铁路5个客流OD间的高速铁路、航空、公路客流数据,选取经济性、快速性、方便性、舒适性和安全性5个影响因素,应用基于旅客广义出行费用的Logit模型分析不同运营参数调整方案下高速铁路客流分担率的变化情况,并运用灵敏度分析法探讨不同出行距离下各影响因素对旅客出行选择的重要程度。研究结果表明,经济性始终是旅客选择高速铁路出行的重要影响因素,而舒适性对中长距离旅客的出行选择行为影响较大,方便性对短途旅客出行影响较大。     

高速铁路夕发朝至列车旅客特征调查研究

为提升高速铁路夕发朝至列车的吸引力,选取高速铁路夕发朝至列车旅客作为调查对象,从旅客的基本属性、出行意愿、选择偏好、旅客来源等方面进行问卷调查,分析高速铁路夕发朝至列车旅客群体特征,并采用卡方检验和方差分析对高速铁路夕发朝至列车进行竞争力分析。根据分析结果,提出全周开行高速铁路夕发朝至列车、合理确定列车始发终到时间和动车组速度等级、引入收益管理、监测既有客运产品客流等高速铁路夕发朝至列车客运产品设计建议。     

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。     

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。     

基于高速铁路动卧列车的客运产品营销研究

针对高速铁路动卧列车的开行状况剖析当前客流市场,通过问卷调查和数据挖掘分析高速铁路客流市场趋势、客流市场成分、旅客倾向性选择,以及航空与高速铁路的旅客行程距离选择。在此基础上,从高速铁路旅客列车开行方案、席别分配、车票价格3个方面对其客运产品进行设计,提出节点换乘为主、直达为辅的运行方案,最后从宣传和体验、价格、促销、服务对高速铁路客运产品提出营销建议。     

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。     

基于客流博弈均衡的旅客列车双层开行方案优化

为提高旅客列车运行效益及旅客出行满意度,以铁路运营部门净收益、列车空座位走行公里最小化为上层0-1规划模型,以旅客出行满意度最大化为下层客流均衡模型,构建了纯整数非线性高速铁路旅客列车开行方案双层规划模型。针对下层客流均衡模型,通过划分博弈环境和分析旅客乘车出行选择行为,选取旅客同质群体作为局中人,构造各局中人合理赢得函数,对每个博弈环境均运用非合作博弈理论进行客流均衡分配。基于构建的模型特征分析,采用NSGA-Ⅱ算法求解上层停站方案模型,运用QPSO算法求解下层客流博弈均衡模型,并以兰新高速铁路为例验证了模型及算法的可行性。结果表明：该算法可获得使铁路运营部门与旅客双方均满意的Nash均衡解,由此得到的开行方案铁路旅客损失率为0%。     

不同等级城市高速铁路客运站客流特征分析

通过对不同等级城市高速铁路客运站进行旅客问卷调查,分析不同等级城市高速铁路客流基本特征、旅客出行特征和乘坐高速铁路意向,并结合调查统计分析客流特征的异同,提出合理优化各等级城市高速铁路客运站的列车发车频率、完善各中小城市高速铁路客运站与县市内交通的衔接、建立高速铁路票价市场化波动机制、提高高速铁路车站内部设施的便利性等建议。     

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.     

高速铁路成网条件下长距离列车开行模式研究

我国高速铁路网基本形成,长距离列车开行模式选择对于高速铁路成网条件下列车开行方案设计具有重要意义。为提高高速铁路长距离列车的运输效益,充分考虑直达或中转客流需求、动车组运用与检修、高速铁路运输组织对长距离列车开行模式的影响,建立高速铁路长距离直达或中转换乘选择模型,并研究其求解。以2020年新增高速铁路长距离起讫点为对象,进行长距离直达或中转换乘选择的实例论证,提出兰州—青岛、北京—兰州、北京—银川等12个起迄点之间新增开行高速铁路长距离直达列车的规划设想。结果表明,应用长距离直达或中转换乘选择模型能够解决高速铁路成网条件下长距离列车开行模式选择问题。     

面向供需协同的城际通道高速列车开行方案优化研究

探讨城际通道短距离多线路列车优化问题,建立城际通道高速列车开行方案优化模型,提升列车运输效益和服务水平。针对城际通道线路特点,以多线路、多列车类型为基础构造列车流路径网络;分析旅客出行费用偏差,将客票费用偏差和旅行时间费用偏差相结合考虑,通过引入旅客对不同因素的容忍度参数,提出旅客出行需求与运输供给的协同偏差,进而建立供需协同的城际通道列车开行方案优化模型。以模拟退火算法为基础,设计模型求解算法。最后通过算例进行仿真验证,结果表明,利用该方法得到的开行方案,能在满足旅客需求条件下,在列车运输效率、运营收益和服务质量方面得到一定程度的提高,从而为高速铁路列车开行方案优化提供新思路。     

中长途高速客流组织模式决策影响因素研究

根据我国高速铁路网距离长、覆盖面大的特点,在分析高速客流分类及组织模式的基础上,从中长途高速客流组织跨线模式和换乘模式的2种模式,分析安全性、旅客服务水平、设备利用率、运输组织复杂性等因素对不同列车组织模式的影响,提出对我国中长途高速列车开行模式的选择,应在客流需求调研的基础上,研究换乘对客流损失率的影响,并建立相应的评价体系,从而提高高速铁路运营组织水平。     

铁路快速客运网络客流输送模式选择条件分析

为提高快速客运网络的整体效率,使快速客运网络客流输送模式的设计更好地兼顾运输企业效益及旅客需求,通过分析直达、中转换乘模式的优缺点及适应条件,依据区域子网的划分原则,以及现有旅客运输节点等级分类的划分标准,对铁路快速客运网络区域子网及客流节点进行划分。在讨论旅客出行广义费用组成要素的基础上,通过算例分析,研究直达、中转2种客流输送模式下票价率、发车频率、中转时间、换乘便捷性等参数间的关系,以分析旅客自愿选择换乘的满足条件,为旅客列车服务属性的设计提供参考。     

高速铁路夕发朝至列车开行模式组合研究

在高速铁路夕发朝至列车客流的不断增加的条件下,少列单一开行模式的列车已难以满足旅客需求。从未来客流量增加的角度出发,针对高速铁路夕发朝至列车开行模式组合进行研究,从旅客始发终到满意度、时间惩罚成本和调度指挥组织难度3个方面,建立列车开行模式组合优化模型。以京广高速铁路为例,采用遗传算法进行求解。结果表明,当列车数量较少时,高速铁路夕发朝至列车选择等线模式运行,随着列车数量的增加,部分列车开始选择下既有线运行,为高速铁路夕发朝至列车客流需求增加的情况下列车的开行模式提供研究支撑。