基于“互联互通”的嘉兴至枫南市域铁路列车开行方案研究

嘉兴至枫南市域铁路是浙江省嘉兴市第一条市域铁路,是长三角地区多层次轨道交通网络中重要线路之一,与嘉善至西塘市域铁路互联互通。“互联互通”条件下市域铁路网络跨线运营是未来的发展趋势,列车开行方案设计是制定市域铁路运输组织方案的前提,做好“互联互通”条件下列车开行方案的制定是运营期市域铁路运营管理的一项主要工作,也是市域铁路规划设计阶段需要重点考虑的问题。在研究嘉兴至枫南市域铁路概况的基础上,对其进行数学建模。在分析市域铁路不同列车种类的基础上,以所有乘客总体出行时间效益最大化为优化目标,应用数学规划、多目标优化的方法构建了一套“互联互通”条件下列车开行方案优化模型,包括市域铁路直达列车数量计算模型、大站快车停站选择模型和大站快车、站站停列车数量计算模型。在研究嘉兴至枫南市域铁路线路互联互通的基础上,依据初期早高峰时段客流预测结果,计算得到初期早高峰时段嘉兴南站—南枫线段采用快慢车混跑方式,大站快车停车站为科技城站、嘉善站,开行直达列车1对/h,大站快车3对/h,站站停列车5对/h;嘉兴南站—示范区线段采用快慢车混跑方式,大站快车停车站为科技城站、嘉善站、西塘站,开行大站快车2对/h,站站停列车6对/h,进而确定嘉兴至枫南市域铁路列车开行方案。

基于乘客出行特征和综合成本均衡的城轨列车开行方案优化研究

基于乘客的出行特征和线路运营特性,研究构建一个多目标非线性整合优化模型,旨在实现乘客等候时间、车辆运用时间及走行公里的最优组合。该模型以列车开行频率和小交路折返位置为关键决策变量。为简化问题,通过线性加权方法将各项指标转化为总成本,从而将原模型简化为单目标优化模型。以北京地铁A线为例,深入研究如何找到均衡总成本最低的列车开行方案。研究结果表明:与常规交路列车开行方案相比,精准匹配乘客出行特征的大小交路开行方案能够显著降低整体运营成本,最高可降低11.9%;在比较不同覆盖区域和行车间隔的大小交路列车开行方案时,发现越能精准匹配乘客出行特征的方案,其总成本越低,可在满足乘客需求的同时,有效避免运力浪费;当小交路运行区段过短时,可能会使乘客出行不便,且无法进一步降低企业的运营成本。

防止黄浦江核心区客运船员饮酒不安全值班行为的监管对策

黄浦海事局辖区年均水上客流量约2 500万人次,航班超过36万艘次。船舶驾驶员一旦违规饮酒值班,将导致船员的适任能力下降,极易引发船舶碰撞风险,进而对人民生命财产造成巨大威胁。通过对法律法规、违法事实认定、执法流程优化和推动行业自律等方面的研究,提出防止黄浦江核心区客运船员饮酒不安全值班行为的监管举措。

考虑停靠站影响的公交优先信号配时优化

为了解决城市道路交叉口及其公交停靠站附近交通拥堵频发现象,以城市道路交叉口及其下游公交停靠站为公交优先信号配时优化控制单元,以控制单元范围内的乘客出行总延误最小为控制目标,构建考虑下游公交停靠站影响的交叉口公交优先绿灯延长时间优化模型;结合南京市汉中门大街—北圩路交叉口及其下游汉中门大街—嫩江路公交停靠站晚高峰时段的乘客出行延误数据进行实例分析,结果显示优化后的公交优先信号配时方案的乘客出行总延误比优化前降低了8.38%。

美国49CFR238法规《铁路客运装备安全标准》借鉴建议

美国联邦铁路管理局(FRA)制定的《铁路客运装备安全标准》(49CFR238法规),明晰了联邦政府对铁路客运装备安全监管的底线要求,以技术法规的方式赋予了装备安全标准强制执行的效力。其中该法规规定了运营前运输企业对客运装备进行验收测试的要求、运营中运输企业装备检查、试验、维保等运用安全的自治要求。法规放权运输企业自适应安全管理项点的做法,给我国铁路装备安全监管以借鉴,为我国铁路装备安全监管“放管服”改革提供了思路。

基于综合运输网络的客流分配优化模型与算法

以综合运输网络条件下的客流分配为研究对象,提出更适合表现旅客出行需求和各种运输方式相互竞争关系的运输细分方式,采用可量化表征综合运输网络当前客流状态的区间饱和度和径路饱和熵,并结合旅客出行广义费用函数,构造旅客出行阻抗函数,给出以综合运输网络中旅客出行总阻抗最小为目标的客流分配优化模型。基于k条最短路算法和混沌优化算法,在径路选择时考虑当前综合运输网络的旅客出行阻抗因素,设计客流分配迭代优化的动态求解算法。算例表明,利用给出的模型和算法能够得到可行和更为细分的综合运输网络客流分配方案。

论旅游循环经济生态系统

旅游循环经济生态系统的研究有利于推进旅游循环经济、实现旅游可持续发展,将会促进旅游循环经济学的真正确立。基于产业生态学、循环经济学、景观生态学等的基本原理与方法,提出了旅游循环经济生态系统的内涵、系统结构、基本空间形态,在此基础上提出了优化调控策略。旅游循环经济生态系统实质是基于产业生态学、循环经济学、景观生态学等学科的旅游产业生态系统,它包括内生系统、外生系统、共生系统3个子系统,表现为国家、区域、企业等基本空间形态。为了促进旅游循环经济生态系统的良性发育与运行,需要采取产业导向、环境管理、伦理与社会责任、利益协调、应用科学技术等策略,进行优化调控。

基于改进离散粒子群算法的炼钢连铸最优炉次计划

提出了炉次数未知的炼钢连铸一体化生产的组炉模型。对该模型直接求解存在大量不可行解的困难进行分析,提出将该模型转化为伪旅行商问题的方法,并提出采用离散粒子群优化算法求解该问题。针对离散粒子群优化收敛速度和精度低的缺点,提出了一种基于序列倒置的改进离散粒子群优化算法。引入学习选择概率来选择学习粒子,利用运行代数阈值常数确定当前粒子何时向全局最优粒子学习,并通过局部最优子粒子群比决定局部最优子群的规模。讨论了这些参数的选择原则,并给出了相应参考选择范围。实验研究表明,所提模型是合适的,所提改进算法是有效的。

基于旅客乘车选择行为的高速铁路列车开行方案优化研究

高速铁路列车开行方案应充分考虑旅客的乘车选择行为,尽可能满足旅客的乘车需求,提升高速铁路的服务质量,体现以人为本。引入非集计理论的Logit模型分析旅客的乘车选择行为,在此基础上建立高速铁路列车开行方案优化模型,协调优化高速铁路列车开行收益和旅客乘车选择满意度。根据模型多目标、非线性的特点设计粒子群优化算法,以某高速铁路为例对模型和算法进行实证研究。

催化剂计算机辅助设计的进展及蚁群算法

综述了催化剂计算机辅助设计的进展,介绍蚁群算法。蚁群算法是一种全新的仿生算法,具有智能搜索、全局优化、稳健性强、分布式计算、易与其它方法结合等优点,是求解复杂的组合优化问题的有力工具。可以在催化剂计算机辅助设计领域中引入蚁群算法。

基于产业关联度的都市圈轨道交通客流分布预测

阐述了在都市圈轨道交通分布模型中引入产业关联度的必要性和可行性。将两城市之间的产业关联度参数加入到现有交通分布模型中,给出了交通小区间产业关联度的灰色理论计算方法,对系统平衡模型进行了改进。提出了基于产业关联度的都市圈轨道交通客流预测方法,并以重庆市"一小时经济圈"为例,对重庆"一小时经济圈"2020年的轨道交通客流进行了预测和分析,以促进我国都市圈轨道交通规划和客流预测的科学性和合理性。

轨道交通机场线快慢车停站方案优化方法

为了提高轨道交通机场线的满载率,兼顾机场乘客和沿线乘客的出行需求,考虑到机场线市中心区段与郊区区段客流密度相差大的特点,提出市区与郊区分段开行快慢车的停站方案。建立以机场乘客节省时间最大化为目标函数的快慢车优化模型,对机场线郊区区段快车停站位置进行优化。并对连接浦东机场、虹桥机场和市中心的上海地铁2号线进行快慢车停站方案的优化。结果显示,开行快慢车不仅可节省机场乘客的旅行时间,保证列车满载率,还能节省一定的工程成本,具有较大的优化效益。

基于改进蚁群优化算法的客运专线旅客出行方式选择

客运专线建成后客运通道内的旅客出行选择有更多的方式,根据出行时间和费用对旅客出行选择的影响,采用改进蚁群优化算法建立旅客出行方式选择的概率转移模型。用信息量对出行时间和费用进行描述,将通道内城市间各种运输方式线路上的信息量看作是对旅客出行选择的吸引强度。通过引入武汉-广州客运通道进行实例分析,得出不同出行距离的旅客选择各种运输方式(客运专线、既有铁路、公路、航空)的概率。

基于蚁群算法的机器人图像绘制序列优化

为了提高机器人的绘图效率,对机器人的图像绘制序列进行优化.根据离散点数量或外接矩形尺寸将轮廓分为大、小2个部分：大轮廓按从大到小的顺序绘制,小轮廓的绘制顺序转化为旅行商问题.取轮廓重心作为旅行的城市,采用蚁群算法求解遍历轮廓重心的最短路径.在此基础上,沿遍历路径的反向,采用最近邻法依次确定各轮廓线上的落笔点.实验结果表明：采用蚁群算法优化之后,绘图笔在轮廓之间的跳转时间明显缩短,最短路径长度降为原来的1/5～1/2.将该算法应用于机器人离线绘图程序,可以取得运算时间与结果的均衡,降低示教复杂图形的工作量.

实时信息下共线公交线路发车时刻表的协同优化

为改善实时信息下共线公交线路的运营服务水平,提出了一种实时信息下的共线公交线路发车时刻表优化模型。首先,基于时变的客流需求和路况信息,考虑实时信息下乘客出行行为动态变化导致的共线线路客流分布变化,以乘客出行成本、公交企业运营成本为优化目标建立共线公交线路发车时刻表协同优化模型。然后,选择基于动态拓扑结构的改进粒子群优化算法(PSO-DT)对模型进行求解。最后,以大连市两条共线线路为例进行分析,给出了优化后的发车时刻表、车辆运行轨迹图,分析了有无实时信息下客流分布的差异。结果表明:与现有方案相比,文中方案可使乘客出行成本降低12.6%,公交公司运营成本降低8.3%,总成本降低12.3%,发车次数整体上减少3次,乘客平均承载量增加3人,瞬时最高承载量减少4人,各车次承载量标准差降低2.192人,优化后线路服务水平有所提升,各车次的载客量分布更加均衡,说明文中模型是有效的。

铁路客货线网组合优化对产业转移的影响分析

为研究整个区域内高速铁路客运和五定班列货运线网建设对产业转移及其出口产品运输格局的影响,从微观的企业选择行为角度出发,基于铁路客货线网建设的波及效应,以产业中所有企业的总生产成本最低及其从业的劳动力总生活质量(QOL)最高为目标,构建组合优化铁路客运和货运线网的双目标混合整数规划模型.以泛珠三角地区为例,运用双层遗传算法进行数值计算.结果表明,优化的铁路客货线网将不但改善内陆至沿海地区的客货运输状况,而且促进沿海地区的产业向内陆转移,使得大量出海货物除选择珠三角港口群之外,还选择开行五定班列货运专线的其他港口.

可变线路公交车辆调度算法优化研究

为提高可变线路公交的调度效率,在建立以服务人数最多和乘客出行时间最小为目标的可变线路公交调度双层规划模型之后,以拒绝-重新插入为思路,分别从减少乘客平均出行时间(算法2)和降低系统拒绝率(算法3)2个方向出发,对简单插入算法(算法1)进行优化,提出2种调度优化算法以提高简单插入算法的精度。通过仿真试验对3种算法进行比较,研究结果表明,乘客出行需求为10人/h时,3种算法不会或偶尔出现拒绝乘客的现象,最大拒绝率分别为11%,3%和0%,平均乘客平均出行时间均在51min左右;乘客出行需求为15人/h时,3种算法的平均拒绝率分别为6.70%,3.67%和3.28%,方差分别为14.90,12.64和11.91,平均乘客平均出行时间分别为73.49 min,77.50min和78.73min。与算法1相比,算法2和算法3更能够提高调度效率和保证系统服务质量的稳定;与算法2相比,算法3能够在不明显提高乘客平均出行时间的基础上,进一步降低系统的拒绝率。

基于乘客群体出行时间间隔的标度律研究

为了深入研究乘客出行时间间隔的标度律及其形成的机制,本文基于粒子群算法对乘客群体出行时间间隔的概率分布进行了拟合,发现了群体时间间隔不服从统一的幂律分布。基于拟合得到的结果,分别从阵发性、乘客出行时间规律以及出行目的三方面进行了分析。分析结果表明,78.2%的时间间隔聚集在14 h范围内,21.8%的时间间隔大于14 h,从而使得两个范围对应着不同的幂指数。群体时间间隔的标准差值大于平均值,导致分布出现了胖尾现象。群体时间间隔聚集了大量随机出行乘客的时间间隔,使得群体的时间间隔偏离了泊松分布。不同目的出行的乘客具有不同的时间间隔范围,从而导致了群体时间间隔的分布不均匀。在此结果上挖掘出乘客出行时间间隔主要集中在14 h内,从而为交通管理部门预测乘客出行时间提供了一种新的思路。

基于直达客流量的公交路径优化模型及求解算法

针对已有公交线路优化模型求解过程复杂的问题,从直达客流量的角度对公交最优路径进行求解。采用公交线路必经中间站点的选取方法,将最短路径KSP算法进行改进,用于求解最大直达客流量路径;以最大直达客流量、人均最小成本2个维度为优化目标,建立了基于网络人均出行成本最小的公交线路优化模型,并给出了模型求解的算法。实例证实,公交路径优化模型有效可行,降低了线路求解的难度。

基于随机仿真优化的公交时刻表再编制

时刻表作为公交企业与出行乘客之间的沟通桥梁,在满足乘客需求、增强公交可靠性等方面起着至关重要的作用。然而,现有均匀发车间隔和均衡载客量的时刻表之间各有利弊且难以权衡。此外,公交系统中随机的行程时间和乘客需求使得时刻表难以充分发挥效用。鉴于此,需要建立随机规划模型,以实现在均匀发车间隔时刻表的基准上进行微调再编制从而达到减少乘客平均等待时间和均衡最大载客量的目的。针对难以求解的随机规划模型,通过Monte Carlo方法将随机规划模型转化为随机仿真优化模型。使用基于随机克里金(SKG)的多点填充采样全局优化算法进行随机仿真优化模型的求解。研究结果表明:该方法能够达到同时减少乘客平均等待时间和均衡最大载客量的目的,且在不同权重组合下总目标至少能改进8.38%,最多能改进29.68%。通过灵敏度分析研究乘客平均等待时间和均衡最大载客量之间的冲突关系。提出的基于随机仿真优化的公交时刻表再编制方法在减少乘客平均等待时间、均衡最大载客量、改善公交服务水平、提升公交吸引力方面具有丰富的研究价值与现实意义。