基于运营成本的城际铁路列车编组和停站方案综合优化研究

针对城际铁路开通初期客流时空分布不均衡导致的单一列车编组模式造成运能浪费的问题,从列车运营成本出发,研究多种停站模式的大小编组列车开行方案。以列车运营成本最小化为目标函数,以大小编组列车的开行列数、列车停站方案为决策变量,综合考虑列车区间断面满载率、OD服务频率等约束条件,构建大小编组列车开行方案模型;采用遗传算法求解,得到全日大小编组列车开行方案。以广清城际铁路和广州东环城际铁路为例,与现行列车开行方案相比,多停站模式的大小编组列车开行方案可使列车运营成本减少59%,日断面满载率平均值由0.288 8提高到0.866 5,说明采用多停站模式的大小编组列车开行方案能够有效降低列车运营成本,提高断面满载率。     

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。     

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。     

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。     

城际铁路旅客列车开行方案优化研究

根据影响列车开行方案的列车交路、列车种类、列车停站方式相互影响、相互制约的特点,以满足客流量为基础,以减少动车组使用数量为优化目标,构建城际铁路列车开行方案的优化模型.该方法根据客流情况具体分析,选定列车编组方案,初步确定列车交路、列车种类和不同种类列车的停站方式,然后对相关方案的动车组使用数量进行计算,得出动车组数量最小的方案,进而最终确定列车开行方案.     

武汉枢纽城际铁路列车交路方案研究

针对武汉三镇鼎立、城际铁路跨线客流比重小及跨江客流比重大的特点,提出利用武汉铁路枢纽过江富余能力开行跨江列车交路的城际列车运输组织方案.通过跨江城际列车交路的组织,形成了城际铁路系统内部便捷的换乘体系,能够满足跨线客流出行需要,同时也极大地提高了城际铁路运输组织的灵活性和弹性.     

西法城际铁路动车组编组辆数及选型研究

西法城际铁路是西部地区关中城际铁路网的重要组成部分,连接沿线各城市及著名旅游景点,是旅游客流的便捷集散通道。基于西法城际铁路的功能定位、旅客列车开行方案、动车组交路,计算编组方案的服务频率,分析编组方案对银西高速铁路通过能力的影响,确定西法城际铁路的合理动车组编组辆数。根据西法城际铁路动车组选型原则,分别为本线列车和跨线列车选择适宜的动车组类型。研究表明,本线动车组可以选择速度等级为200km/h的CRH6系列,采用8辆编组和4辆编组结合的方式,可以在满足运输需求的同时保持较高的开行频率;跨线动车组可以采用8辆编组的动车组,选择与跨线铁路速度等级一致的车型。     

西安市域快速轨道交通草堂线车辆运用方案研究

在客流预测的基础上,根据西安市域快速轨道交通草堂线的特点,综合考虑运量水平、车辆购置成本、资源共享、工程投资等因素,研究并提出车辆选型及列车编组推荐方案,即车辆选用B型,初、近、远期均采用6辆编组。在此基础上,为初、近、远期草堂线运营设计多种列车运行交路方案,经过对不同方案客流适应性、运用车辆数、运营成本、乘客舒适性等的综合分析比较,推荐初期交路为太平峪—侧坡,近、远期按"Y"型交路运行,分别开行平峪—侧坡—航创路和户县—侧坡—航天基地交路,交路开行比例1:1,高峰小时开行列车近期均为10对,远期均为13对。     

重庆市轨道交通较新线运输组织方案的探讨

随着城市发展需要，重庆市计划修建较场口－新山村17．41km城市轨道交通为群众出行提供方便的乘车条件，根据沿线客流预测，对线路运输组织方案和列车编组方案进行优化设计，经过对“4－6－8”，“6－8”，“4－8”不同编组方案配车数量和经济指标量化比较，认为采用4辆和8辆编组列车混合运行，既能满足高峰期运能需要，又能提高列车运用效率，减少运营支出，为最优方案，并结合客流分布特点，建议采取大，小运行交路套跑的组织方式。     

高速铁路可变编组列车开行计划优化

目前,我国高速铁路列车一般采用固定编组形式,动车组运用效率较低,而未来可变编组列车投入使用后,运营组织方式将发生很大变化,需要优化列车开行计划以充分发挥可变编组列车的优势。研究可变编组列车在各技术区段的编组内容和组合拆解计划,以动车组开行成本最小和组合拆解作业时间最短为优化目标,构建可变编组列车开行计划优化模型,设计分支定界算法求解。以京沪高速铁路进行案例分析,结果表明:相比同等条件下固定编组模式,优化的可变编组列车开行计划可以提高列车客座利用率。     

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。     

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。     

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。     

基于IP_(xy)模型的青荣城际铁路列车开行方案研究

在阐述青荣城际铁路概况的基础上,将青荣城际铁路沿线车站划分为3个类型等级,并且根据停站规律提出3种类型的列车运行线,构造青荣城际铁路列车运行线类型图,对青荣城际铁路进行数学建模。以最小化输送旅客的总费用为目标,以组成旅客出行径路类型边的运输能力与旅客流量相匹配为约束条件构建IPxy模型,并且提出各类型运行线上列车开行对数的计算公式,通过计算得到青荣城际铁路某高峰时段的预测客流量和开行密度,从而确定青荣城际铁路列车开行方案。     

基于客流分布特征的昌九城际铁路列车开行方案优化

昌九城际铁路是中部区域高速铁路客运网的重要组成部分,其运输能力的高低直接关系到区域内经济和文化交流水平。依据2016年昌九城际铁路全年客票基础数据,从各站发送、到达客流及时段客流分布等方面分析昌九城际铁路客流分布特征。最后,通过2 h移动平均周期内的客流与列车开行情况比较,对基于客流时空分布特征的列车开行方案进行适应性分析,提出相应的列车开行方案优化建议,用于短期列车开行方案优化调整。     

沪宁杭地区铁路城际客运市场分析

通过对沪宁杭地区铁路城际客运市场的调查,分析该地区城际客流的基本特征、客运需求、出行规律、城际列车服务水平,以及旅客选择不同种类列车的因素等,得出城际客流出行要求高、购票途径多样化、要求减少出行时间、在高峰时段应加大城际列车的开行密度等结论和建议。     

高速铁路节假日列车开行方案优化研究

高速铁路节假日出行需求激增,为使节假日列车开行方案在尽可能保持平日列车开行方案结构的前提下,以更灵活的调节手段优化节假日列车开行方案,实现以最低成本提高客流服务水平,阐述节假日高速列车开行方案现状,借鉴国外灵活优化经验,以降低运营成本与最大程度保持平日列车开行方案结构为目标,通过引入备选列车集合,将求解难度高的非线性混合整数模型转化为0-1线性规划模型,并以京沪高速铁路2015年清明节本线上行列车开行方案为例,对模型的正确性与可行性进行验证,为高速铁路节假日列车开行方案优化提供参考依据。     

优化大西高速铁路运营组织的探讨

通过概述大西高速铁路,根据大西高速铁路太原至西安段开通运营后的客流监测数据,分析节点客流结构、服务水平、客座利用率等,从列车开行方案、列车开行结构等方面提出优化运营组织的近远期方案,可以采取合理调整车底套用交路,提高动车组列车上线率。     

宁波至慈溪城际铁路运输组织模式探讨

合理安排运输组织是实现线路功能的基本途径,是高效发挥各种运输设施设备能力的重要前提,也是满足沿线客流需求的根本保障。为此,以宁波至慈溪城际铁路为例,对其运输组织模式展开研究,在阐述宁波都市圈城际铁路网概况和宁波至慈溪城际铁路概况的基础上,从满足客流需求、同时预留合理运能储备的角度,推荐6辆编组,并采用单一运行交路。根据客流断面特点,提出单一运行交路,并针对宁波至慈溪城际铁路客流类型和平均乘距,提出开行大站快车和站站停2种快慢车模式。最后推荐宁波至慈溪城际铁路的行车调度指挥采用列车自动控制系统,列车乘务制度采用轮乘制。上述研究方法对于城际铁路运输组织模式的确定有较高的适应性。     

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。