Equilibrium analysis of mixed passengers in urban railway network

A model is proposed to describe the passengers’route choice behaviors in urban railway traffic with stochastic link capacity degradation by considering two types of demand,sensitive and insensitive passenger.The insensitive passengers choose their route without paying much attention to congestion.To the contrary,sensitive passengers who consider route congestion choose travel route based on generalized cost.An equilibrium state is given by variational inequalities in terms of travel generalized cost,which is represented by the combinations of mean and variance of total travel time.The diagonalization algorithm is given to solve this programming.Results show that insensitive passengers have large effects on the path choice than sensitive ones,especially for the larger demand.

基于遗传算法的高峰时段车站协同限流方法

车站限流是缓解城市轨道交通高峰客流拥挤的有效应对措施。然而,目前实际应用的限流措施缺乏对同线路相邻车站的协同配合的考虑,限流效果有待进一步提升。综合考虑乘客、列车、车站三者的交互关系,依据列车在车站的发车时间间隔,对高峰时段的列车时刻表进行时间离散化,将离散化的时段作为基本研究时段,提取对应的车站乘客到达量。从供需双方的角度出发,以乘客总延误时间最小化和旅客周转量最大化为优化目标,在考虑列车运输能力、客流控制强度、车站服务水平的同时,引入列车剩余运输能力作为约束条件,平衡不同车站的客流需求,构建车站协同限流优化模型。针对多目标函数求解的复杂性,设计1种嵌入式遗传算法对模型进行求解,平衡多目标函数之间最优解的冲突。以南京地铁三号线高峰时段为例,与不采取协同限流的情景(先到先服务)进行对比分析。结果表明:在乘客总周转量提升1%的情况下,乘客延误人数下降了2.3%,乘客总延误时间降低了4.3%,拥挤车站的延误人数显著降低,延误人数的时空分布更加平衡。为了验证算法的有效性和模型的稳定性,将遗传算法与Gurobi求解器进行算法对比,并对关键参数列车满载率进行灵敏度分析,提出的遗传算法更能兼顾双优化目标,有利于缓解高峰时段大客流延误。

考虑不同折返方式的城际铁路车站通过能力利用研究

城际铁路具有公交化运营特征,在始发终到站接发的列车以折返列车为主。为控制车站占地规模,且充分利用城际铁路车站通过能力,亟需研究不同折返方式下的城际铁路车站通过能力利用情况。将列车在站办理的各项作业抽象为“走行”和“停留”2类,将一组连续的“走行—停留—走行”过程抽象为一个“作业序列”,采用“作业序列”这一概念对列车站前折返或站后折返作业过程进行描述。基于车站通过能力计算的图解法原理,构建城际铁路车站通过能力利用分析模型,对车站作业计划进行压缩,模型求得的最优解表示当前数量列车作业占用车站设备时间最小的方案,将求得的最小占用时间与实际运营时间作比较计算车站通过能力利用率。考虑不同折返列车组合和不同车站间隔时间,设计实验识别车站能力瓶颈所在位置。案例分析结果表明,按照现行车站间隔时间标准,当折返列车只采用站前折返方式时,站前折返列车上升至占全部接发列车数量的48.5%时,车站能力瓶颈将由道岔组转移至到发线;当折返列车同时采用站前折返和站后折返方式时,保持折返列车数量不变,站后折返列车上升至占折返列车总数的50%时,车站能力瓶颈将由到发线转移至站后折返线。上述研究结果可为具备折返条件的车站在站场布局、折返设备布置及折返方式选择等方面提供参考依据。

适应客流波动的高铁运力动态调整策略与实践

高速铁路网的拓展和动车组运载工具数量的增加,使我国高铁客流呈现愈加复杂的变化规律。为了灵活、快速、精准地响应不同时期动态变化的客流需求,基于现阶段运力配置模式,首先揭示平峰时期以及包含季节性假期和国家法定节假日的高峰时期客流波动规律;其次剖析客运生产环节中涉及运力调整的原则、流程、资源和措施;最后根据不同时期、不同场景的客流波动规律,针对性地提出可适应平峰时期客流需求的“三批次”运力动态调整策略与高峰时期的“梯次投放”运力动态调整策略。该高铁运力动态调整策略,可满足市场化背景下客流需求的波动性与复杂性,为进一步完善复合场景下铁路运力精准配置策略提供参考。

大客流场景下列车时刻表与列车容量分配协同优化研究

为缓解城市轨道交通通勤线路中大客流车站及其下游车站的站台拥挤,降低候车乘客的聚集程度和安全风险,本文从时间和空间角度系统优化城市轨道交通列车容量资源配置。通过考虑时变客流需求和预留车厢策略,提出城轨列车时刻表与列车容量分配协同优化方法。具体地,通过引入列车发车时间、预留车厢数量和客流分配方案相关决策变量,以最小化预留车厢运营成本和站台乘客最大聚集数量为目标,建立列车时刻表与列车容量分配协同优化线性整数规划模型。其中,采用大M方法构建的客流分配约束能够满足乘客在时间和空间上的先到先服务原则。为验证所构建模型的有效性,设置4组数值算例进行对比实验,并采用优化求解器Gurobi求解。结果表明,相较于计划列车时刻表方案和两种单一优化策略方案,协同优化方案能够显著降低最大乘客聚集数量分别约为60%、52%和31%,降低乘客总等待时间分别约为29%、17%和29%。即协同优化方法能够均衡城轨列车容量的时空分布,从而有效降低站台候车乘客的聚集风险。

大型赛事下城轨运输保障实践与思考

城轨作为城市服务的窗口,对大型赛事交通保障具有极其重要的作用。文章首先分析城轨在大型赛事运输保障工作中面临的挑战;然后,梳理有关设备设施、行车组织、客运组织、安全服务、应急指挥5个方面的保障措施,并结合典型案例论述工作思路,提炼有关线网运力供给和车站客流组织方面的经验做法;最后,总结大型赛事下城轨运输保障需要重点关注的事项。相关研究可为城轨行业大型赛事运输保障工作提供启示,助力城轨运营企业为活动人员和乘客提供周到满意、安全便捷、舒适高效的高品质运营服务。

新建包西—瓦日铁路联络线工程建设方案研究

研究目的:包西铁路、瓦日铁路作为我国“西煤东运、北煤南运”铁路通道体系中的骨干通道,是保障我国煤炭兜底的重要基础设施。但随着“三西”地区煤炭的不断开发,周边煤运通道存在包西铁路榆林至绥德段运力紧张、太中银铁路后方径路不畅,而瓦日铁路富余能力较多的问题,包西铁路至瓦日铁路联络线的建设有利于加强煤运干线通道互动协作、增加路网运输灵活性、提升路网整体效能、保障“三西”地区煤炭外运需求,意义重大。铁路项目建设方案的确定与功能定位、线路走向、运输任务承担、主要技术标准相互耦合,需进行统筹研究。研究结论:(1)在研究年度路网分工和运量预测的基础上,分析得出研究年度既有铁路不能满足区域煤炭外运需求,结合路网现状,提出考虑整合路网资源的利用既有铁路扩能方案,以及运营管理协调性相对好的新建铁路通道方案两大建设方案;(2)结合运输需求、既有线路标准和线路通过能力提出了两大建设方案的子方案,重点从工程投资、运输组织、运营管理等方面对各方案进行分析,综合分析后推荐投资节省、可充分利用既有路网资源、实现路网整体效益最大化的既有通道扩能方案,即近期沿既有红柠铁路增建二线、在建神瓦单线铁路变更为双线铁路;(3)研究思路和方法可为通道联络线工程建设提供参考和借鉴。

公路网小客车平均载客量调查与估计

通过科学估算路网小客车平均载客量来反映非营运性客运车辆的运输效率,提供一种计算人均交通指标的新方式。采用定量分析的方法,采集数据评估徐州地区5个典型收费站通行小客车的数量和载客人数。结果显示,每个收费站的平均载客量各不相同,综合计算出的总体平均载客数为1.804,科学估算结果反映了非营运性车辆相对低效的客运效率。研究数据对于量化评估路网非经营性车辆的客运效率具有重要意义,并为计算人均交通延误、人均燃油消耗等指标提供了新的研究思路。

客运安检系统通行能力研究

安检系统通行能力大小与客流的匹配程度对进站效率有着较大影响。针对客运场站中安检系统的乘客通行时间问题,在安检过程中对城市轨道交通安检乘客特征进行调查与分析。在此基础上,假设进站客流不间断,行李均匀分布这一理想状况来构建各类旅客通过安检系统时安检设施最大通行能力计算模型。通过对客运站安检系统通行能力的分析,以期为提高城市轨道交通安检服务水平的措施提供建议与参考依据。

乘用车内PM_(2.5)过滤测试方法设计研究

为验证乘用车内相关空气净化装置对车内颗粒物的过滤性能,通过设计整车级车内颗粒物过滤测试方法,并进行试验方法验证,实现了在整车状态下检测验证试验样车对车内PM_(2.5)的过滤能力。结果表明:本整车级车内颗粒物过滤测试方法可靠有效,车内颗粒物过滤能力6次重复检测净化时间t极差为14s、相对标准偏差为2.2%。

突破折返能力制约实现客流精准匹配的运营组织方案优化研究

传统运营组织模式下,城市轨道交通长大线路运能不能满足高峰时段超高峰客流需求,需要通过优化运营组织方案提升长大线路运能。分析了上海轨道交通长大线路客流特征,以及传统运营组织模式下长大线路运能供给与客流需求之间的主要矛盾;介绍了以客流为核心的长大线路运能精准匹配策略;以上海某轨道交通线路为例,分析了突破折返能力制约的极限运能运营组织方案。研究结果表明:传统运营组织模式下,高峰时段断面运能受线路折返能力制约,采用存车线插车方式增加运能,也只能做到少量非连续增能;长大线路的高峰时段高断面客流区间相对固定、超高峰持续时间较短,可通过停车场ATC(列车自动控制)改造、优选插车地点、缩短行车间隔、不对称运行交路、远端停车场收车等综合策略,形成以单向运营为特征的运营方式,突破线路折返能力制约,实现高峰时段局部区段、连续超高密度的行车组织方案,进而实现线路运能精准匹配高峰期超高峰客流需求。

5G XR关键技术挑战和方案研究

扩展现实(XR)业务引入5G仍面临业务识别和保障、网络接口开放、头显终端不成熟等诸多挑战。研究了XR业务的特征和分类,并提出智能优先比特率(Smart PBR)方案和无线接入网(RAN)分组时延预算(PDB)协同调度方案。Smart PBR方案可为XR业务提供带宽确定性保障。RAN PDB协同调度方案可使小区中满足PDB要求的报文比例显著增加,大大提高用户体验质量。本研究对推动XR业务在5G网络中部署有一定的指导意义。

城市轨道交通客流调度策略研究

随着城市轨道交通网络的快速发展,客流需求与运力供给之间的矛盾愈发突出。文章针对城市轨道交通线网中发生大客流的线路,从供给侧和需求侧2个角度出发,研究客流调度策略的制定,提出3种客流调度策略:运力调配策略、协同限流策略、组合策略。在大客流发生时,可以单独采用运力调配策略或协同限流策略,当采用单一策略无法满足客流需求时采用组合策略,即在改变运力的基础上采用协同限流策略。文章首先构建运力调配模型和协同限流模型,然后进行案例分析,根据线路信息和客流数据对模型进行求解,并从乘客候车时间、列车走行公里、列车最大满载率等方面进行对比分析,验证模型的有效性。

200 km/h客货共线铁路速度、密度、重量匹配优化

速度、密度、重量作为客货列车的主要指标与线路运输能力有着紧密的关系,而客货列车共线运行将对线路运能产生较大影响。为充分利用200 km/h客货共线铁路的运输能力,结合200 km/h客货共线铁路的线路特点,首先对客货列车速密重与运输能力影响关系进行分析,在此基础上以通过能力最大和货运量最大为目标,考虑线路客货运输需求,速度、密度、重量约束,建立200 km/h客货共线铁路速密重匹配优化模型,采用NSGA-Ⅱ算法进行求解得到速密重匹配优化方案,并用实例对模型和算法的有效性进行了验证。匹配结果可为200 km/h客货共线铁路客货列车开行提供一定的理论指导和建议。

车厢乘客空间分布的不均衡性对地铁列车能力利用影响分析

为探究车厢乘客空间分布对地铁列车能力利用的影响,基于实地调研得到车厢内乘客分布位置数据,定义“绝对不均匀度”和“相对不均匀度”分别用于量化乘客分布均匀性和不同立席密度标准下考虑乘客位置分布的车厢能力利用水平,利用非线性回归模型对立席密度和绝对不均匀度的关系、满载率和相对不均匀度的关系进行分析。结果显示,立席密度在4.45人/m^(2)时分布均匀性最差,同时4.5人/m^(2)立席密度标准下站立区域满载率最接近车厢内能力利用水平最高状态。相关研究为车厢能力利用水平计算提供新思路,为考虑乘客分布均衡的立席密度标准设定提供参考。

贵阳至南宁高速铁路引入南宁铁路枢纽方案研究

贵阳至南宁高速铁路是我国“八纵八横”高速铁路主通道中包(银)海通道的重要组成部分,分析贵南高铁引入南宁铁路枢纽难点及存在问题:引入枢纽线路方案受控因素多且选线难度大,既有客站到发线适应能力不足,既有动车所存车及检修能力不足。针对以上难点及存在问题,结合南宁铁路枢纽现状、南宁市城市规划、地质条件、既有客运系统能力和既有机辆检修设备情况等因素,研究贵南高铁引入南宁铁路枢纽的合理方案。首先,研究5个重点段落线路方案,并在既有城市规划、主要工程数量和工程地质条件方面进行比选,最终采用兰海高速公路西侧穿越采空区方案;其次,提出主要客站分工调整方案,以解决既有客站到发线能力不足的问题;最后,就既有动车所存车及检修能力不足的问题,给出远期补强方案和条件预留规划。

温州铁路规划年客运枢纽能力适应性分析

温州铁路枢纽作为浙江省南部地区的交通中心,近年来客流量不断攀升。随着温州北站、温州东站等新客运站的规划与建设,温州铁路枢纽结构将进一步调整,开展枢纽客运组织优化与通过能力适应性分析具有重要意义。为了优化规划年温州铁路客运枢纽运输组织,在分析温州铁路枢纽运输组织现状及枢纽规划形态的基础上,阐述枢纽线路能力、车站能力及客运站分工方案,研究枢纽能力的适应性,并提出温州铁路枢纽客运组织优化建议。

综合交通运力资源调控与出行诱导系统架构及流程设计

以2022年北京冬奥会注册利益相关方、观众和普通民众跨城市、跨赛区的出行需求,以及铁路、公路、城市交通等多种交通方式的运力资源调控需求为出发点,在赛前未考虑新冠肺炎疫情因素、观众观赛出行不受防疫政策影响的背景下,分析当前综合交通运力资源调控和出行诱导现状;考虑不同交通方式间的商业壁垒、业务规则限制,综合运用机器学习、分布式计算、可视化等技术,设计了面向冬奥会的综合交通运力资源调控与出行诱导系统总体架构、技术架构,及综合交通运力资源调控、联程出行路径规划和出行诱导等关键业务流程。基于此方案完成了系统研发,在冬奥会多个测试赛中应用示范,可提高各交通方式的运力资源利用率,提升用户出行和观赛体验,为后奥运时代推进综合交通一体化出行提供经验。

双线自动闭塞区段扣除系数法计算铁路通过能力再研究

针对双线自动闭塞客货共线铁路,对扣除系数法计算铁路通过能力展开再研究。以旅客列车单列越行时的扣除系数作为扣除系数的最大值;在不改变旅客列车运行时刻的前提下,于限制区间旅客列车运行线间按规定间隔时间“插满”货物列车,以可“插入”的最大货物列车数计算通过能力后再反算扣除系数,并以此提出扣除系数最小值的计算方法;将扣除系数和通过能力定义为波动值,并给出其范围的计算公式。选取京沪铁路某一繁忙区段作为算例,分别计算扣除系数及通过能力的最大值和最小值,验证了计算方法的可行性。结果表明:该方法可计算扣除系数及通过能力的理论最大值和最小值,是通过能力计算的一个有效途径;在繁忙区段,扣除系数和通过能力的波动范围很大。

重庆市璧山区云巴1号线客流时空特征分析

云巴是一种重要的低运量城市轨道交通制式。以重庆市璧山区云巴1号线作为研究对象,从时间和空间两个维度、线路和车站两个层面,选取全日与早高峰时段的相关客流指标进行系统性解析,并与重庆市中心城区轨道交通1号线客流指标进行对比分析,评估云巴1号线的运营表现。研究结果表明:璧山区云巴1号线客流时间分布形态与中心城区轨道交通1号线较为相似,但工作日客流高峰小时系数较低,节假日较高;云巴1号线的客流空间分布特征也与轨道交通1号线较为相似,包括线路断面客流形态、方向和断面不均衡性等特征,但云巴1号线主要承担了沿线中长距离客流,平均运距占线路长度比例较大。最后,从沿线用地开发、公共交通一体化、运营服务以及网络效应等方面对云巴1号线的发展提出了优化对策建议。