跨线条件下城市轨道交通列车交路计划优化方法

跨线运营是城市轨道交通重点发展方向。针对跨线条件下列车交路计划编制问题,通过构造乘客出行时空网络图准确刻画复杂交路下的客流行为,建立以最小化列车走行公里与乘客出行时间成本为目标的混合整数规划模型。模型以列车交路方案、开行比例与频率为决策变量,并针对跨线交路与本线交路的行车冲突,考虑非等间隔发车,确定列车发车时刻。设计基于交路及开行频率搜索与运行间隔协调的定制分解算法。案例结果表明,列车跨线方向与乘客换乘主方向一致时,跨线交路可同时提升企业运营与乘客出行效益。换乘出行导致的断面客流量差异是跨线交路开行方案设置的主要依据。研究结论可为运营企业制定列车交路计划提供依据,有助于提高网络运输效率。

城市轨道交通网络跨线列车开行方案优化模型研究

通过开行跨线列车减少乘客换乘次数可有效提升城市轨道交通运输服务水平,本文结合线网客流特征提出跨线方案备选方法,构建跨线列车开行方案优化模型。首先,根据研制的出行路径推算系统分析线网全日各类客流量及比例,确定线网跨线列车的跨线次数,获得备选跨线长交路集;其次,以乘客换乘次数最小化为目标构建满足运营基本条件和跨线能力约束的跨线列车开行方案模型,并嵌套基于发车频率客流分配的改进遗传算法求解,获得本线交路和跨线交路的开行频率;最后,以某城市轨道交通线网为例,研究跨线列车开行方案的优化效果。结果表明:在换乘站开行跨线长交路,全网换乘乘客总换乘次数减少了2.02%~5.97%,降低乘客换乘时间和线网换乘系数,同时直达客流增加了1.58%~4.58%;跨线长交路在衔接线路上承担小交路以补充断面运力,减少本线交路列车的开行频率,可减少线网的上线列车总数和列车正线走行公里数;此外,当换乘站的换乘客流量较高时,跨线长交路因衔接线路上本线交路列车开行频率较高而无法实施,且随着跨线交路开行频率接近跨线能力上限,运营服务水平的提升效果呈逐渐降低趋势。

考虑多交路多编组的城市轨道线路列车交路计划优化

城市轨道交通线路列车交路设计问题在于确定线路在给定时段运营的交路条数,以及各交路的折返站、列车编组和开行频率。根据线路折返站布置,生成备选交路集并构建服务网络,使用最优策略对服务网络进行客流分配,描述乘客对不同交路列车的选择行为。考虑线路运营组织及能力限制约束,以运营企业成本与乘客等待时间成本最小为目标,建立混合整数非线性规划模型,在备选集中挑选交路,并确定各交路的列车编组及开行频率。将模型线性化,并提出服务网络简化方法,缩减模型规模,提高求解速度。以某规划线路为例验证所提出方法的有效性,并对列车交路数量与列车编组类型进行灵敏度分析。

列车时空服务网络客流分配方法研究

客流分配方法研究是铁路客运产品设计的核心,对评价列车服务网络质量具有重要意义.本文研究旅客列车运行图形成的时空服务网络属性及其构造方法,在分析多层次旅客具有不同的服务时间窗期望、换乘次数、换乘时间等出行选择行为基础上,确定网络弧段阻抗.建立体现旅客时空差异服务需求约束的客流分配模型.提出由时间窗搜索和改进的Dijkstra算法构成的组合算法求解旅客合理时空服务路径集合,设计基于合理服务路径集的客流分配子算法.实现在网络条件下,根据分配权重函数不同,完成客流时空分配.最后,利用MATLAB编程,以京广高速铁路相关时空服务网络为例,验证模型和算法的有效性.