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空铁联运客流分配方法及应用研究

空铁联运客流分配方法及应用研究

作者：刘翌洋北京交通大学

学位级别：硕士

大力发展空铁联运具有广阔的市场前景,也是国家推动综合运输体系发展的关键任务之一。当前,我国空铁联运发展水平处于初级阶段,运输供给和运输需求之间匹配关系不明确,空铁双方协调时刻表资源、共享运输能力、合作开展空铁联运服务缺乏... 详细信息

大力发展空铁联运具有广阔的市场前景,也是国家推动综合运输体系发展的关键任务之一。当前,我国空铁联运发展水平处于初级阶段,运输供给和运输需求之间匹配关系不明确,空铁双方协调时刻表资源、共享运输能力、合作开展空铁联运服务缺乏定量依据。既有针对多种交通方式换乘或单一交通方式的客流分配方法存在网络构建粒度过大、路径效用维度单一等问题,难以满足空铁联运复合网络的需要,亟需建立一种目标多元化、匹配过程差异化、结果精细化的空铁联运时空网络客流分配方法,使运营者在规划设计阶段有效掌握旅客实际出行需求,获取不同运营场景的空铁联运供需匹配程度。基于此,本文对基于时刻表的空铁联运客流分配方法及相关应用进行研究,论文工作如下:(1)空铁联运供给和需求特性分析。明确空铁联运产品构成,从衔接线路类型、航线类型两个产品分类角度对空铁联运产品特点进行分析;明确空铁联运客流构成,从OD出行距离、OD城市属性和OD交通竞争三个客流分类角度总结空铁联运客流特点,明确旅客出行选择层面的各项影响因素。(2)空铁联运网络出行路径生成问题研究。以机场和车站为物理节点,构建空铁联运时空服务网络,定义时空服务路径;从空铁运距分工、换乘节点选取等多维度分析路径的合理性,并通过数据分析和调查定量合理路径参数值;提出适用于空铁联运旅客出行路径搜索的双向广度优先搜索算法,结合搜索区域限制、空铁换乘节点备选集构建等优化策略加速问题求解。(3)基于空铁协同时刻表的客流分配方法研究。分析空铁联运客流分配问题与既往研究的相似性和特殊性,提出基于空铁协同时刻表的客流分配研究目标、思路和流程;针对两种实际运营场景,基于旅客感知效用和网络能力供给条件,分别建立以旅客出行效益最大为目标和以空铁联运收益最大为目标的客流分配模型。(4)案例研究。以服务京津冀地区空铁联运的中国民航网和区域铁路网为背景,完成两种运营场景下基于空铁协同时刻表的客流分配应用分析,为京津冀地区开展空铁联运提供建议。利用MATLAB、Cplex软件求解的客流分配结果表明:天津滨海国际机场和石家庄正定国际机场具有空铁联运发展潜力,日均客流总量分别为3.6万人和2.2万人。由于多条铁路线路正在规划建设阶段,案例研究中北京大兴国际机场的空铁联运发展潜力被低估。通过补充空铁联运客流利用铁路和民航闲置座位能力,能有效提升共有收益,当铁路和民航剩余能力比例分别为15%和30%时,就能实现最大日收益3021万元。

关键词：空铁联运客流分配时空服务网络路径搜索高速铁路旅客感知模型

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基于能力约束的多车种空车动态调整方法

北京交通大学学报 2016年第6期40卷 50-56页

作者：张红斌董宝田孙远运北京交通大学交通运输学院北京100044 中国铁路信息技术中心北京100844

引入空车时空服务网络来描述铁路运输动态变化特性,同时考虑到实际运输生产中的能力约束,并据此建立了基于能力约束的动态规划模型.模型的目标函数考虑了与时间因素相关的空车滞留费用和需求未满足时的惩罚费用等相关费用,同时考虑了多... 详细信息

引入空车时空服务网络来描述铁路运输动态变化特性,同时考虑到实际运输生产中的能力约束,并据此建立了基于能力约束的动态规划模型.模型的目标函数考虑了与时间因素相关的空车滞留费用和需求未满足时的惩罚费用等相关费用,同时考虑了多个车种之间的替代费用.模型的能力约束条件考虑了网络弧段的通过能力、空车提供站的发送空车能力和空车需求站的接收空车能力.考虑网络径路绕行的情况,设计了融合K短路算法的模拟退火算法,并采用了两步法的优化策略进行求解.最后对一个简单的路网进行了验证,结果表明融合K短路算法可以在能力约束条件下得到较好的收益.

关键词：铁路运输能力约束多车种空车动态调整时空服务网络模拟退火算法

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高速铁路双准则客流分配方法研究

铁道运输与经济 2021年第5期43卷 24-30,37页

作者：郑金子刘军李平马小宁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 北京物资学院北京101125

在考虑高速铁路旅客个性化乘车选择行为基础上,针对票价优化研究高速铁路双准则客流分配方法。基于高速列车运行图构建列车服务网络,在分析多层次客流选择行为基础上,提出服务网络的路径广义成本计算方法。引入旅客时间价值变量,建立时... 详细信息

在考虑高速铁路旅客个性化乘车选择行为基础上,针对票价优化研究高速铁路双准则客流分配方法。基于高速列车运行图构建列车服务网络,在分析多层次客流选择行为基础上,提出服务网络的路径广义成本计算方法。引入旅客时间价值变量,建立时间-费用双准则客流分配模型,允许旅客在时间和票价2个择路原则之间做出偏向性选择,采用改进的基于迭代加权法(MSA)的蒙特卡罗模拟算法进行客流分配。以京沪高速铁路实际客票数据对模型和算法进行验证,结果表明,研究提出的双准则客流分配方法可以较好地反映特定票价下客流的分布情况。

关键词：高速铁路旅客运输客流分配时间-费用双准则时空服务网络

多阶段空车调整方法在车流推算系统中的应用研究

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铁路计算机应用 2016年第6期25卷 5-8页

作者：单武国家铁路局信息中心北京100891

本文所研究的空车调整模型属于铁路运输信息集成平台下的车流推算系统。车流推算模型能够比较准确地给出在多阶段路网中车站空车的需求量和提供量。针对铁路网络空车调整问题的动态变化特性,建立了多阶段动态空车调整模型,模型的目标函... 详细信息

本文所研究的空车调整模型属于铁路运输信息集成平台下的车流推算系统。车流推算模型能够比较准确地给出在多阶段路网中车站空车的需求量和提供量。针对铁路网络空车调整问题的动态变化特性,建立了多阶段动态空车调整模型,模型的目标函数考虑了与时间因素相关的空车滞留费用和需求未满足惩罚费用等相关费用,设计了模拟退火的启发式算法并进行了求解。对一个简单的路网进行了验证,结果表明,该模型及算法能够较好地解决动态变化环境下的空车调整问题。

关键词：铁路运输多阶段空车调整时空服务网络铁路路网模拟退火算法车流推算系统