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可变线路公交接驳地铁时刻表构建方法

西南交通大学学报 2024年

作者：张进李文权郭蓉蓉东南大学交通学院

科学合理的制定公交运行时刻表可以尽可能多的满足乘客出行需求，保持稳定运行的同时降低运行成本。针对可变线路公交区别于常规定点定线公交的运行特征，提出一种将常规公交转变为可变线路公交接驳地铁的策略，在不需要开设新接驳线路... 详细信息

科学合理的制定公交运行时刻表可以尽可能多的满足乘客出行需求，保持稳定运行的同时降低运行成本。针对可变线路公交区别于常规定点定线公交的运行特征，提出一种将常规公交转变为可变线路公交接驳地铁的策略，在不需要开设新接驳线路的前提下可以同时服务原有公交车出行需求乘客和有短途出行需求的地铁乘客。分析了乘客出行行为的规律和特点，根据可变线路公交和地铁的时空信息及乘客换乘行为时空参数，利用混合整数非线性规划构建可变线路公交接驳地铁的路径、时间、调度协同优化模型和算法。结合案例分析车辆运行速度与出行需求水平以及不同时间成本侧重情况对发车间隔、车辆运行时间、运行成本等系统各项指标的影响，结果表明在运行周期内适当增加发车频率可以有效降低乘客出行时间成本同时不会增加系统总成本。可为可变线路公交接驳地铁时刻表构建提供基本理论和自动化编制方法，降低各项出行成本的同时提高运行效率和服务质量。

关键词：可变线路公交地铁时刻表换乘分析运营协调

面向灵活编组的城轨列车开行频率与时刻表综合优化

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交通运输工程与信息学报 2024年第2期22卷 104-115页

作者：钟林环徐光明邓连波周文梁赵疆昀霍云峰中南大学交通运输工程学院长沙410075 天津轨道交通运营集团有限公司天津300380

在城市轨道交通中,列车开行频率与时刻表在很大程度上决定着其运输服务水平。针对城市轨道交通客流时空分布不均衡的问题,本文采用灵活编组运营模式综合优化列车开行频率和时刻表,以达到运输能力供给与客流需求的精准匹配,保证乘客服务... 详细信息

在城市轨道交通中,列车开行频率与时刻表在很大程度上决定着其运输服务水平。针对城市轨道交通客流时空分布不均衡的问题,本文采用灵活编组运营模式综合优化列车开行频率和时刻表,以达到运输能力供给与客流需求的精准匹配,保证乘客服务水平的同时降低企业运营成本。首先,通过列车运行线候选集的建模方法,考虑列车开行频率、安全间隔等约束,以乘客总等待时间和企业总运营成本最小化为目标,构建灵活编组模式下列车开行频率与时刻表综合优化混合整数非线性数学模型,对列车开行频率、列车编组方案和列车时刻表进行协同决策优化。其次,针对所构建模型非线性的特点,基于变邻域搜索算法框架构造3种邻域结构并结合动态客流加载仿真过程,设计了高效求解的启发式算法。最后,以某城轨线路的实际数据进行案例分析,验证所提模型和算法的有效性。算例结果表明:相较于固定编组运营模式,本文方法可在乘客平均等待时间仅增加0.26 min的情况下,降低约7.05%的运营成本;此外,相较于单一运营方案优化,在灵活编组模式下综合优化列车开行频率和时刻表能够进一步实现列车运输能力与乘客需求精准匹配,在保证乘客服务水平的同时降低运营成本;并且在实际应用中,运营企业还可根据运营目标合理设置权重系数,进一步平衡乘客服务水平与企业运营成本。

关键词：城市轨道交通灵活编组模式列车开行频率时刻表变邻域搜索算法

城市轨道交通运营时刻表分析与规整系统研发及应用

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交通与港航 2024年第2期11卷 50-53页

作者：李俊铖广州地铁集团有限公司

时刻表的分析与规整是城市轨道交通运营管理的重要环节之一,传统人工作业模式难以满足运输分析与运营组织的要求。通过分析广州地铁行车关键岗位对时刻表的需要以及运输分析环节的统计指标体系,建立了时刻表规整模型与分析算法。研发相... 详细信息

时刻表的分析与规整是城市轨道交通运营管理的重要环节之一,传统人工作业模式难以满足运输分析与运营组织的要求。通过分析广州地铁行车关键岗位对时刻表的需要以及运输分析环节的统计指标体系,建立了时刻表规整模型与分析算法。研发相关系统,系统已在广州地铁投入应用,有效减轻了运输管理人员的工作压力。

关键词：时刻表分析规整

基于非均匀发车间隔的大小交路时刻表优化模型

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交通运输系统工程与信息 2022年第6期22卷 224-233页

作者：张海吕苗苗倪少权西南交通大学交通运输与物流学院成都610031 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成都610031 西南交通大学综合交通大数据应用技术国家工程实验室成都610031

基于客流时空分布规律,考虑列车平均发车间隔、运行时间、最大载客量等约束条件,将列车在车站的停站时间与上、下车客流量相关联,建立城市轨道交通高峰时段基于非均匀发车间隔的大小交路时刻表优化模型,对乘客平均旅行时间及列车发车间... 详细信息

基于客流时空分布规律,考虑列车平均发车间隔、运行时间、最大载客量等约束条件,将列车在车站的停站时间与上、下车客流量相关联,建立城市轨道交通高峰时段基于非均匀发车间隔的大小交路时刻表优化模型,对乘客平均旅行时间及列车发车间隔平均偏离值进行协同优化。以某城市轨道交通线路实际运营数据验证模型的有效性。结果表明,优化后乘客在各个车站平均等待时间较优化前减少幅度为0.4%~13.1%,其中全线客流量较大的第7、8、9站优化幅度较为明显,分别为11.7%、13.1%、11.9%。优化后列车在各个车站最大满载率较优化前降低幅度为1.8%~8.5%,且所有车站站台均无滞留乘客,体现了优化后列车运输能力与客流需求的良好匹配。灵敏度分析讨论了目标函数权重系数及列车平均发车间隔值对模型的影响,表明本模型具有良好的可用性及稳定性,能够为城市轨道交通列车时刻表优化提供参考。

关键词：铁路运输时刻表发车间隔停站时间最大满载率

考虑车数限制的城市轨道交通非对称时刻表优化

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控制与决策 2023年第9期38卷 2632-2640页

作者：张京辉陈曦李博睿清华大学自动化系北京100084 国家高速列车青岛技术创新中心技术研究部山东青岛266081

在城市轨道交通中,优化时刻表是提高能效、改善乘客体验的重要手段.潮汐客流给时刻表的优化带来了较大的困难.此外,地铁建设期购置多少列车、运营期如何在有限车数下制定时刻表也是常常被忽视的问题.对此,以列车发车间隔为决策变量,构... 详细信息

在城市轨道交通中,优化时刻表是提高能效、改善乘客体验的重要手段.潮汐客流给时刻表的优化带来了较大的困难.此外,地铁建设期购置多少列车、运营期如何在有限车数下制定时刻表也是常常被忽视的问题.对此,以列车发车间隔为决策变量,构建列车运行模型以及乘客行为模型,考虑车数限制条件,设计列车能效与乘客体验的优化目标,建立一个非线性多目标优化问题.该问题采用NSGA-II算法进行求解.以某城市某条地铁线路为算例,通过放宽车数限制最多可以节能11.1%,同时增加车辆储备带来的边际效益递减;通过设计非对称的时刻表,可以在列车能效上最多得到4.6%的优化.当客流具有潮汐特征时,通过设计非对称时刻表可以带来显著的收益.

关键词：城市轨道交通列车调度时刻表车数限制潮汐客流进化算法

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考虑客流时变特性的列车时刻表优化方法

运筹与管理 2023年第8期32卷 44-50页

作者：张矢宇杨云超杨宇昊武汉理工大学交通学院湖北武汉430063 河南省交通规划设计研究院股份有限公司河南郑州450000

针对列车时刻表优化问题,考虑客流的时变特性,提出了一个列车运行优化方法。以列车出发时间为变量,以车站容量、列车容量、出发间隔、首末班车出发时间和备用车辆的数量为约束条件,以乘客和运营单位的最小总成本为优化目标,构建了城市... 详细信息

针对列车时刻表优化问题,考虑客流的时变特性,提出了一个列车运行优化方法。以列车出发时间为变量,以车站容量、列车容量、出发间隔、首末班车出发时间和备用车辆的数量为约束条件,以乘客和运营单位的最小总成本为优化目标,构建了城市轨道交通列车时刻表的优化模型。根据模型的特点,设计了基于仿真的两步遗传算法。以武汉地铁一号线为例,对列车的运行时刻表进行优化,验证了模型和算法的有效性。研究结果表明,设计的算法收敛性强,求解效率高;“小而高密度”列车运行计划可以平衡乘客和运营单位的利益,较小的平台容量严重限制了城市轨道交通的服务水平,导致运营成本增加,车站容量越小,运营成本和乘客等候的成本越高。

关键词：城市交通遗传算法时刻表客流时变特性

区域内不同层次轨道交通末班车时刻表协同优化

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城市轨道交通研究 2022年第9期25卷 146-151页

作者：胡勇健郑俊锋李莉合肥市轨道交通集团有限公司合肥230601

区域内不同层次轨道交通末班车协同优化是促进区域轨道交通一体化的关键。基于区域内OD(起讫点)客流可达性,构建多层拓扑网络,通过线网复杂度、收车延时值差异等指标确定OD间换乘信息复杂度;通过MML(多项罗吉特)模型计算末班车时段乘客... 详细信息

区域内不同层次轨道交通末班车协同优化是促进区域轨道交通一体化的关键。基于区域内OD(起讫点)客流可达性,构建多层拓扑网络,通过线网复杂度、收车延时值差异等指标确定OD间换乘信息复杂度;通过MML(多项罗吉特)模型计算末班车时段乘客选择OD间不同路径概率,基于区域OD可达性与列车收车总延时值构建多目标优化模型;设计嵌套Dijkstra的NSGA-II算法求解模型。合肥多层次轨道交通网络的实例验证结果表明,该算法求得的最优解集中,各方案均在一定程度上优于现行方案,其中最大可达客流量增加比例为24.29%,不可达比例优于现行方案的收车延时最小值为-10.272 min。

关键词：轨道交通多层次末班车时刻表协同优化

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冬奥单赛区公铁接驳疏散时刻表协同优化研究

铁道运输与经济 2022年第9期44卷 34-41页

作者：李祯怡王洪业颜颖王京阎志远中国铁道科学研究院集团有限公司电子计算技术研究所北京100081 中国国家铁路集团有限公司客运部北京100844 中国铁路北京局集团有限公司客运部北京100860

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... 详细信息

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。

关键词：公铁接驳疏散时刻表协同优化模拟退火冬奥会

混合交路模式下城市轨道交通交路计划与时刻表综合优化研究

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铁道运输与经济 2023年第12期45卷 171-180页

作者：张慧蒋佳锟鲜楚逸陈钉均西南交通大学交通运输与物流学院四川成都610031 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四川成都610031 西南交通大学综合交通大数据应用技术国家工程实验室四川成都610031 四川省城乡建设研究院市政建设研究所四川成都610041

混合交路模式由于运力利用效率高、客流辐射范围广的特点,对提升城市轨道交通运营组织管理水平具有重要意义。针对既有研究普遍基于不同交路列车的发车频率存在倍数关系,或设定单位时段内(往往为1 h及以上)列车的发车间隔一致,难以解决... 详细信息

混合交路模式由于运力利用效率高、客流辐射范围广的特点,对提升城市轨道交通运营组织管理水平具有重要意义。针对既有研究普遍基于不同交路列车的发车频率存在倍数关系,或设定单位时段内(往往为1 h及以上)列车的发车间隔一致,难以解决运力供给与时变客流需求间矛盾的问题,提出一种混合交路模式下城市轨道交通交路计划与时刻表综合优化方案,即按照乘客行为的差异性确定分时段客流OD需求,构建混合交路模式下交路计划及时刻表综合优化模型,并设计分层优化算法,以实例验证优化后线路的满载率最大值下降0.397,满载率均衡度下降15.5%,满载率大于0.8区间的优化效果为100%,有助于提升运输能力对时变客流的适应性,实现高品质的快捷运输服务。

关键词：城市轨道交通混合交路交路计划时刻表综合优化