列车开行方案与客流需求的匹配性评估与优化研究

作     者：李科 李刚 吕红霞 LI Ke;LI Gang;LÜHongxia

作者机构：西南交通大学交通运输与物流学院四川成都610031 宜宾市南溪区公路养护管理段四川宜宾644100 综合交通运输智能化国家地方联合工程实验室四川成都610031 综合交通大数据应用技术国家工程实验室四川成都610031 

出 版 物：《铁道科学与工程学报》 (Journal of Railway Science and Engineering)

年 卷 期：2022年第19卷第7期

页      面：1830-1837页

核心收录：

学科分类：08[工学] 082303[工学-交通运输规划与管理] 0714[理学-统计学（可授理学、经济学学位）] 0701[理学-数学] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(52072314,52172321,52102391) 中国工程院战略研究与咨询项目(运营管理方案研究) 四川省科技计划项目(2020YJ0268,2020YJ0256,2022YFH0016,2021YFQ0001) 中国国家铁路集团有限公司科技研究计划项目(P2020X016,2019F002) 中国铁路北京局集团有限公司科技研究开发计划课题(2020AY02,2021BY02)。 

主　　题：列车开行方案 客流需求 匹配性指标体系 因子分析 E-TOPSIS法 双层规划模型 

摘      要：列车开行方案与客流需求匹配与否在很大程度上决定铁路运输服务的质量。高匹配度的开行方案能有效协调运营方与乘客方之间的利益,实现两者的双赢。为提升列车开行方案与客流需求的匹配度,从能力效用、运输质量和服务水平3个方面以及不同维度的6个指标构建开行方案与客流需求的匹配性评估指标体系。为使评价结果更加客观、科学、严谨,通过解析各个评价指标的特点以及评价指标之间、指标与开行方案之间的关联,比选提出结合因子分析的E-TOPSIS法进行综合评估。基于上述评估结果,针对匹配度较低时段的列车开行方案,创造性地统一了评估模型与优化模型,建立以匹配性评估模型为上层、客流平衡分配模型为下层的双层规划模型,并以保障客流基本出行需求、列车停站需求、线路及列车最大能力等为约束进行优化。最后,由案例分析可知,优化之后的开行列车数较原方案减少了2列,平均客座率提高5.7%,列车停站方案由4类变为5类,停站率增加2.5%,匹配度总体提升0.201,优化后的开行方案更加适应客流需求。研究充分表明,该方法不仅能提前预测与评估列车开行方案的执行情况,还能有效提高两者的匹配度,为往后进一步优化列车开行方案提供决策依据和指导建议。