大小编组模式下城际铁路列车开行方案优化研究

城际铁路建成后，需要经过长时间客流培育。在客流量较小的运营初期采用大小编组的列车开行方案，一方面可以降低运输企业运营成本，另一方面可以缩短行车间隔、提升客运服务水平。以开行跨线列车的城际铁路线网为研究对象，以各运行交路编组方案和发车对数为决策变量，以乘客出行成本和企业运营成本为优化目标，构建列车开行方案优化模型，并使用熵权法开展方案评价，最终得出大小编组模式下城际铁路列车开行方案优化结论。该模型通过输入某都市圈线网OD客流及各交路基本情况等数据，经案例分析得出：大编组列车与小编组列车开行对数保持平均对于乘客出行成本的下降具有显著的优化效果；少量开行小编组列车是平衡乘客出行成本与企业运营成本的最优选择。     

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.     

基于虚拟编组技术的城市轨道交通列车延误跳停调整研究

针对城市轨道交通突发列车延误问题,为恢复正常行车秩序和保障总体乘客出行效率,提出基于虚拟编组技术的列车跳停调整方法。首先,分析虚拟编组技术下的列车运输组织模式,总结虚拟编组技术支持下的列车跳停调整优势,以乘客总旅行时间最小为目标构建延误条件下的列车跳停调整模型。然后,采用遗传算法对模型进行求解。最后,通过算例分析将传统跳停调整策略和基于虚拟编组技术的跳停调整策略进行对比。结果表明,在列车延误条件下,基于虚拟编组技术的跳停调整方案相较于传统跳停调整方案能减少15.64%的乘客总旅行时间,保障乘客的出行体验,提高总体乘客的出行效率。基于虚拟编组技术的跳停调整方案可为城市轨道交通列车延误问题提供新的方法性借鉴。     

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.     

基于多项Logit模型的高速铁路客流分配实证研究

研究旅客对不同高速铁路列车产品的选择行为、定量分析不同列车间的客流分配规律,可以有效提高列车上座率。在综合考虑不同列车服务水平因素的基础上,根据随机效用最大化理论构建多项Logit模型,应用华东地区高速铁路旅客发送量的实际数据拟合模型并标定参数。结果表明,多项Logit模型具有较高的客流预测能力,列车出发时间范围、车票价格及列车停站次数对旅客乘车选择行为有显著影响,车票价格、列车停站次数与旅客乘车选择负相关。研究结论表明,预测不同列车客流分担率,结果与实际统计值偏差在5%以内,说明模型具有较好的预测能力。     

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。     

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%。     

面向虚拟编组的城市轨道交通运行优化调度方法

伴随着我国城市化进程持续快速发展,既有的城市轨道交通列车运行控制系统下运力资源的调控能力已经趋于饱和。为了满足不断增长的乘客出行需求,以列车虚拟编组为代表的新技术成为发展方向。为了解决虚拟编组下列车的运行调度问题,提出面向虚拟编组的城市轨道交通运行优化调度方法,建立列车运行和客流变化模型,描述列车运行和乘客人数的动态变化;构建列车时刻表和编组策略的协同优化模型,以实现列车利用率、列车停站时间和乘客等待时间之间的平衡为目标求解优化策略,并根据最优解生成列车调度和编组方案;最后选取北京地铁亦庄线为线路仿真对象,结果表明该模型可以显著提高列车利用率,减少乘客候车时间,具备良好的应用前景。     

城市轨道交通大小交路结合快慢车开行方案优化

城市轨道交通线路可以实行大小交路的开行模式,以克服断面客流不均衡导致的能力浪费,而这种模式使长距离乘客的出行时间增加,可以在列车开行大小交路的基础上考虑开行快慢车。以乘客出行成本与企业运营成本最小为目标,考虑列车停站时间与客流需求的关系,将停站时间纳入乘客出行成本,建立双目标非线性整数优化模型,求解乘客与运营企业的成本博弈均衡点。通过算例验证模型的有效性,结果表明,相对于大小交路嵌套的运营模式,实行“大小交路+快慢车”的运营模式可以有效降低乘客出行成本与企业运营成本。     

城市轨道交通票务清分方法研究

为建立简单有效的城市轨道交通票务清分体系,保证清分方法的实操性和精度,从乘客路径选择行为角度对票务清分的影响因素进行探讨,结合相关调研数据对客流径路筛选因素进行选取,即以出行时间、换乘次数(换乘方便程度)、乘坐站数及乘坐里程作为客流划分的主要筛选因素。以客流属性为划分依据,构造出行阻抗,在各类客流中分别进行"双比例"清分,完成模型的构建。最后选取广州轨道交通2组OD应用于清分模型,通过比较分析,模型计算得出的客流分配比例与实际调查结果比较接近,进而验证了模型的准确性和实用性。     

企业

北京地铁完善列车延误时的乘客服务措施 近日，北京地铁运营公司着手完善地铁列车延误时的乘客服务措施，为所辖235座运营车站各配备500张“应急导行卡”，在出现列车延误时（含京港地铁所属线路），为有需要的乘客在“应急导行卡”上描划出从“应急导行卡”发放站至乘客要到达的目的站的推荐路径．使乘客通过绕行其它线路到达目的地。以减少乘客等候时间。方便乘客出行。北京地铁运营公司还加强一线服务人员培训，使其熟悉路网线路、车站分布情况，并能在短时间内为乘客指明最短绕行路径。在发放“应急导行卡”过程中，广泛收集乘客意见，不断完善服务手段。     

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。     

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.     

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。     

城市轨道交通多路径选择研究

城市轨道交通路网中有效路径的选择及其对客流的承担比例是地铁清分的重要依据.结合深圳地铁线路布局特点,分析影响旅客出行路径选择的主要因素,确定构建模型的参数指标.以正态分布概率模型为基础构建深圳轨道交通多路径选择模型,并确定模型重要参数及其标定办法,计算出各有效路径的分担比例,得到模型参数变化对运营商清分比例的影响规律.     

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。     

可变编组条件下的城市轨道交通大小交路优化研究

城市轨道交通断面客流具有时间和空间上的波动性,应根据断面客流差异采取大小交路的运营模式。以乘客等待时间、车辆走行公里和列车运行时间最小化为目标,在列车编组可变前提下构建多目标优化模型,优化大小交路开行方案,以线性加权法将多目标优化模型转化为单目标优化模型,并以受控随机搜索算法求解。通过实例验证了模型的有效性,结果说明开行大小交路是断面客流不均衡条件下城市轨道交通运输组织的有效模式,采用大交路大编组、小交路小编组的模式能有效平衡乘客等待时间与城市轨道交通运营企业效益。