考虑客流控制的地铁列车运行方案研究

作     者：朱冠吉 

作者单位：大连交通大学 

学位级别：硕士

导师姓名：刘迪;于伯良

授予年度：2021年

学科分类：08[工学] 082303[工学-交通运输规划与管理] 082302[工学-交通信息工程及控制] 0823[工学-交通运输工程] 

主      题：客流控制 地铁列车运行方案 列车时刻表 车底衔接计划 混合逻辑动态模型 

摘      要：随着地铁不断的建设与发展,由于其大运量、高速度和准时等优点,地铁逐渐成为乘客出行的主要方式。地铁运营里程与规模增长迅速,地铁在城市交通系统中承担的运输任务也逐渐增加。地铁车站作为人流流动的主要场所之一,当客流量过大时,需要采取车站客流控制保障乘客出行安全,由于后疫情时期仍需要常态化疫情防控,车站客流控制显得更加重要。因此地铁企业需要在考虑车站客流控制的基础上科学制定地铁列车运行方案,实行常态化疫情防护,确保乘客的出行安全。本文结合国内外相关研究,从以下几方面对考虑客流控制的地铁列车运行方案进行研究。首先,分析地铁列车运行组织中地铁列车运行计划和车底运用等主要要素的特征,并讨论地铁列车时刻表与车底衔接计划的关系。然后,分析地铁客流的特征以及车站客流控制的原因以及方法,通过人车交互流程梳理车站客流控制对地铁列车运行组织的影响。接着,将列车发车间隔、列车载客量以及站台等待乘客数量作为状态变量,同时考虑正常客流控制与疫情客流控制情况下的列车和站台容量限制、列车折返作业和进出车辆段作业等约束,以最大化由同一车底承接的车次数量、最小化车站客流控制人数和站台滞留人数为目标函数,构建考虑客流控制的地铁列车运行方案的混合整数非线性规划模型。通过混合逻辑动态模型(MLD)将该模型中非线性约束进行线性化处理,原模型转化为混合整数线性规划模型。最后,以M市H地铁线路为例,运用本文提出的方法得出正常客流控制和疫情客流控制情况下的列车发车间隔、列车停站时间、车底衔接次数、车站客流控制人数和车载乘客数量,通过分析两种情况下各项指标的差异,得出疫情客流控制情况下列车发车间隔更小以及需要的车底数量更多,提出的考虑客流控制的地铁列车运行方案研究模型可为地铁运营计划编制提供理论参考。