多类干扰下的高铁列车运行调整优化模型

高速铁路列车运行实时调整一直是行车调度指挥工作中的重要核心任务之一。为解决有多种行车干扰事件(初始晚点、限速和到发线不可用)影响下的列车运行调整问题,针对准移动闭塞行车方式,基于替代图理论,兼顾车站进路调整约束,建立混合整数线性优化模型,设计两阶段近似求解算法,在600 s内可以实现列车变更到发线次数最少和列车晚点延误时间最短的列车调整方案的快速求解。研究结果表明:模型可以同时实现列车运行调整和列车径路优化,相比时间间隔法行车方式,该模型可以有效避免列车在闭塞区间的冲突;有初始晚点的干扰会加剧列车的二次晚点;列车限速值越低会指数型加剧晚点时间。

地铁快慢车运行计划综合优化模型

为了综合优化地铁快慢车运行计划,建立了综合求解列车开行方案、停站方案和时刻表的优化模型;分析了地铁列车停站、区间运行、快慢车运行组织与客流出行等特点,构建了快慢车运行计划的约束条件,设计了综合协调优化列车运行时间和运输成本的目标函数,建立了完整的地铁快慢车运行计划优化模型;分析了模型特点及其复杂度,设计了两阶段近似算法求解模型,第1阶段根据乘客能够忍耐的最大候车时间推算出慢车的开行列数,同时将其均匀分布在编制时段范围内,并对初始时刻表进行合理调整,第2阶段采用CPLEX求解器求解地铁快慢车运行计划;针对上海地铁16号线,对其早高峰7:00~9:00下行方向的快慢车运行计划进行编制试验。试验结果表明:快慢车运行计划中共开行列车30列,其中快车11列,慢车19列,完成9次越行,87次跨站不停车,快车全程最大节约时间为628s,约降低4.1%,总旅行时间节约4 450s;根据客流需求在1∶1~1∶2之间灵活安排快慢车开行比例;根据各车站上下车客流需求灵活安排快车停站方案,快车之间停站方案不固定;随着列车规模的增大,模型求解时间大幅增长,当规模达到一定程度时,需设计更为高效的求解算法。