动态客流需求下城市轨道交通列车时刻表优化

为编制以动态需求为导向的城市轨道交通列车时刻表,针对城市轨道交通主要站间高峰时段客流特点,建立以S型曲线为解析式的动态客流累计需求模型,结合轨道交通运营特性,建立动态需求下的城市轨道交通列车时刻表优化模型,采用遗传算法求解最优开行方案。算例结果表明采用该优化模型得到的列车时刻表能最大限度地满足动态客流需求,同时验证了决策偏好影响时刻表的制订,可为轨道交通运营管理提供参考。

基于客流需求的城市轨道交通行车计划与列车时刻表优化

满足客流需求和提高运输效率对提高城市轨道交通的吸引力具有重要作用。为平衡城市轨道交通运力、客流需求以及运输效率,对城市轨道交通行车计划和列车时刻表的优化进行研究。首先根据客流需求制定行车计划,然后在此基础上以列车运行安全和运力为约束条件,建立以乘客在站台等待时间最小化为目标的优化模型,并设计遗传和声算法求解该模型。通过算例进行分析计算,得到了满足要求且合理的列车时刻表,该研究可以为匹配城市轨道交通运输资源和客流需求提供决策依据。

基于换乘旅客的换乘站列车时刻表优化模型研究

本文以最小化换乘接续旅客在站的无效等待时间为目标函数,综合考虑列车停站、相邻列车安全间隔、车站能力等约束,构建了换乘站列车时刻表优化模型,该模型是混合整数线性规划模型。然后利用MATLAB里面的CPLEX工具包对两个模型进行分别求解,最后利用算例对该模型进行验证研究,结果表明,本文建立的基于旅客换乘的换乘站列车时刻表优化模型对比原列车时刻表能够有效减少换乘接续旅客在换乘站的无效等待时间,具有可行性。

考虑客货混合运输的城市轨道交通列车时刻表优化模型

近年来城市交通网络负荷不断增加,我国城市交通拥堵问题日趋严重,城市地面物流运输效率低下,而城市轨道交通具有覆盖面广、运输量大、运输速度快等特点,可以利用剩余运力缓解城市物流配送的压力。基于城市轨道交通进行客货混合运输包括客货共车和客货分离等模式。在客货共车模式下,本文在满足原有乘客运输需求基础上进行货物运输,以货运成本最小化为目标,将给定的货单需求与列车匹配,分别考虑固定发车间隔与灵活发车间隔两种列车发车情况,构建了混合整数线性规划模型。以上海地铁13号线一期工程线路为案例,利用Cplex求解器进行数值实验,结果表明,本文建立的模型可以将客货需求与列车进行匹配,通过改变列车的发车时间、发车数量和客货列车的车厢分配,能够提高货运收益和客货运输效率,为轨道交通运营方提供了客货混合运输的可行性方法。

基于动态客流的城市轨道列车全天时刻表优化

针对乘客需求的动态变化,提出一种基于整数规划的全天候乘客排队模型,该模型综合考虑高峰时期和非高峰时期的客流需求。以乘客总候车时间为优化目标,对各车站所有列车的时刻表进行优化,以提高乘客的候车体验。此外,提出基于0~1整数规划的遗传算法,计算使乘客候车时间达到最小的列车时刻表。最后,利用北京地铁的客运需求数据进行仿真实验,验证该模型和算法的有效性。相比现行的时刻表,优化后的时刻表使乘客的总候车时间缩短56.89%。

基于灵活编组的市域快轨时刻表优化方法研究

市域快轨因具有线路里程长、运营公交化的特点,其通勤客流需求普遍存在时空分布不均衡现象。为克服周期时刻表与固定编组运营模式带来的高峰期运能紧张,平峰期运能浪费的问题,本文提出一种基于灵活编组的市域快轨时刻表优化方法。首先,详细描述了灵活编组模式下的列车运行场景。然后,以各车站的列车到发时刻与包含线路各区段列车编组类型的灵活编组方案为决策变量,以极小化乘客平均等待时间与车辆走行公里数为优化目标,构建基于灵活编组的市域快轨时刻表优化模型,并设计一种三阶段模型求解算法。最后,以某条市域快轨线路的实际数据为例进行案例分析,计算结果表明,相较于常规周期时刻表与固定编组运营模式,基于灵活编组的市域快轨列车时刻表能够减少14.80%的乘客平均等待时间以及41.09%的车辆走行公里数,是一种应对市域快轨非均衡客流需求的有效运营策略,从而验证了本文所提模型与算法的有效性。

城市轨道交通小交路计划与客流控制协同优化策略

高峰时段的大客流需求易造成城市轨道站台乘客大量聚集,从而给城市轨道交通系统带来安全隐患,降低乘客乘车的舒适度;同时,客流空间分布的不均衡性导致供需能力不匹配,降低了列车资源的利用率。针对该现象,本文结合大小交路开行方案与客流控制策略研究城市轨道交通列车时刻表协同优化问题。考虑到城市轨道交通客流的不确定性,将乘客到达率设置为不确定变量,而后基于客流演化与列车运行的动态关系,建立以最小化滞留乘客数、客流控制人数、列车运行时间,以及最大化列车资源利用率衡量值为目标的优化模型,并设计一种基于机会约束的随机场景优化算法进行模型求解。以北京市某轨道线路为例进行数值实验验证模型的有效性。结果表明,相较于常规运营策略,本文提出的协同优化策略在期望滞留人数和列车运行时间方面有了较大改善,更好地实现了乘客成本和企业运营成本之间的均衡。

基于遗传算法的大小交路开行方案优化模型研究

近年来,我国城市轨道交通快速发展,并成为城市公共交通的重要组成部分。城市轨道主要采用大小交路方案,即将轨道交通线路划分为2条大小不同的交路,可以更好地应对客流不均匀的情况,大小交路运营模式是我国城市轨道交通运用得最广泛的运营管理方式,在面对庞大的客流量和复杂的车站数据时,需要将企业的运营成本尽可能最小化和乘客服务水平尽可能最大化,在此基础上决定列车开行方案成为城市轨道交通运营的重要一环,故该文旨在解决大小交路模式下的列车开行方案问题。