多干扰下地铁列车运行与车底周转一体化调整优化

作     者：彭其渊 江山 刘思源 石俊刚 李登辉 张永祥 

作者机构：西南交通大学交通运输与物流学院 西南交通大学综合交通运输智能化国家地方联合工程实验室 华东交通大学交通运输工程学院 

出 版 物：《交通运输系统工程与信息》 (Journal of Transportation Systems Engineering and Information Technology)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：08[工学] 082303[工学-交通运输规划与管理] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：国家重点研发计划 (2022YFB4300502) 国家自然科学基金(72201218) 四川省科技计划资助(2023NSFSC0901) 

主　　题：城市交通 一体化调整 迭代局部搜索 列车运行图 车底周转计划 多干扰 

摘      要：为有效应对多干扰事件(区间短时中断、区间限速和车站停站延长)对地铁运营的影响，本文综合使用扣停、取消列车、小交路折返、跳停车站和车底空驶出入库五种调整策略，考虑列车运行、车底周转和车底折返等约束，以最小化列车延误时间、客运收益损失、备用车底启用数和车底空驶里程的加权和为目标，构建列车运行图和车底周转计划一体化调整整数线性规划模型，并设计迭代局部搜索算法求解。以某一条地铁线路的实际数据为背景构造一组例子测试所提出方法。结果表明：1) 针对不同干扰场景的例子，本文提出的方法均能在短时间内生成一体化调整方案，平均求解时间为15.55s；2) 提出的取消列车和小交路折返策略能控制发生延误的列车数量并阻止延误的传播，车底空驶出入库策略可减小因折返站能力紧张而导致的次生干扰；3) 与固定车底周转计划和不考虑车底周转调整成本相比，本文提出的调整方法分别平均减小了74.9%和7.3%的列车延误，其中考虑车底周转调整成本后进一步平均减小了23.1%的备用车底启用数量和20.1%的车底空驶里程。