城市轨道交通大小交路列车开行方案优化研究 被引量：36

1

作者 许得杰 毛保华 雷莲桂 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 北大核心 2017年第1期120-126,共7页

根据城市轨道交通大小交路运营模式的特点,以最小化乘客等待时间、车辆走行公里和列车运行时间为目标,构建大小交路列车开行方案多目标优化模型.其中决策变量为发车频率、列车编组和小交路折返站位置.采用线性加权法将原模型转化为单目... 根据城市轨道交通大小交路运营模式的特点,以最小化乘客等待时间、车辆走行公里和列车运行时间为目标,构建大小交路列车开行方案多目标优化模型.其中决策变量为发车频率、列车编组和小交路折返站位置.采用线性加权法将原模型转化为单目标优化模型,并设计受控随机搜索算法求解.通过案例验证了模型的有效性,对小交路发车频率、折返站位置进行了灵敏度分析.结果表明,开行大小交路可以有效降低大交路列车满载率的非均衡性,减少车辆运用数;小交路长度越短对乘客越不利,且不能使企业成本节省越多. 展开更多

关键词 城市交通 开行方案 受控随机搜索算法 大小交路 多编组

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考虑客流时变需求的大小交路列车时刻表优化模型 被引量：20

2

作者 许得杰 巩亮 曾俊伟 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 北大核心 2019年第2期122-129,共8页

以城市轨道交通放射线为研究对象,考虑客流时变需求和高峰期乘客滞留现象,以乘客等待时间、列车运行时间和车辆走行公里最小为目标,以发车间隔、列车满载率及其均衡性、发车比例为约束,构建了城市轨道交通大小交路列车时刻表优化模型.... 以城市轨道交通放射线为研究对象,考虑客流时变需求和高峰期乘客滞留现象,以乘客等待时间、列车运行时间和车辆走行公里最小为目标,以发车间隔、列车满载率及其均衡性、发车比例为约束,构建了城市轨道交通大小交路列车时刻表优化模型.运用离散事件系统建模方法,建立基于乘客活动和列车运行过程的动态仿真模型,并将其与遗传算法相结合,提出了计算机仿真的遗传算法进行求解.算例结果表明,优化后的时刻表可以使运力与客流需求更加匹配,有效降低了高峰期乘客拥挤程度,并提高了各次列车满载率的均衡性.在企业运营成本相等的情况下,优化后的乘客等待时间减少了1 266.2 h,降幅达16.5%. 展开更多

关键词 城市交通 城市轨道交通 时刻表 大小交路 时变需求 满载率

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城市轨道交通大小交路结合快慢车开行方案优化 被引量：16

3

作者 段凌林 查伟雄 +1 位作者 李剑 严利鑫 《铁道运输与经济》 北大核心 2020年第5期103-109,共7页

城市轨道交通线路可以实行大小交路的开行模式,以克服断面客流不均衡导致的能力浪费,而这种模式使长距离乘客的出行时间增加,可以在列车开行大小交路的基础上考虑开行快慢车。以乘客出行成本与企业运营成本最小为目标,考虑列车停站时间... 城市轨道交通线路可以实行大小交路的开行模式,以克服断面客流不均衡导致的能力浪费,而这种模式使长距离乘客的出行时间增加,可以在列车开行大小交路的基础上考虑开行快慢车。以乘客出行成本与企业运营成本最小为目标,考虑列车停站时间与客流需求的关系,将停站时间纳入乘客出行成本,建立双目标非线性整数优化模型,求解乘客与运营企业的成本博弈均衡点。通过算例验证模型的有效性,结果表明,相对于大小交路嵌套的运营模式,实行“大小交路+快慢车”的运营模式可以有效降低乘客出行成本与企业运营成本。 展开更多

关键词 城市轨道交通 开行方案 大小交路 快慢车 双目标非线性整数规划

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考虑满载率均衡性的大小交路列车开行方案优化研究 被引量：13

4

作者 许得杰 曾俊伟 +1 位作者 麻存瑞 陈绍宽 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 北大核心 2017年第6期185-192,共8页

多交路列车开行方案的优化编制是城市轨道交通网络化运营面临的重要课题.根据大小交路列车运行特点,本文构建大小交路列车开行方案双层规划模型.上层模型考虑小交路区段乘客乘车选择偏好对列车客流分担比例的影响,以乘客等待时间、车辆... 多交路列车开行方案的优化编制是城市轨道交通网络化运营面临的重要课题.根据大小交路列车运行特点,本文构建大小交路列车开行方案双层规划模型.上层模型考虑小交路区段乘客乘车选择偏好对列车客流分担比例的影响,以乘客等待时间、车辆走行公里和列车运行时间最小化为目标,以小交路折返站、发车频率及大小交路的发车比例为决策变量;下层模型以大小交路列车间满载率的均衡程度最大为目标,以列车编组辆数和发车间隔为决策变量.算例结果表明,采用"大交路大编组,小交路小编组"可以提高大小交路列车间满载率的均衡性;考虑满载率均衡性时,早晚高峰大小交路列车间平均满载率差值分别减小21.5%和17.9%;调整列车发车间隔和缩短小交路列车编组2种方法均可以提高满载率的均衡性. 展开更多

关键词 城市交通 开行方案 大小交路 满载率 均衡性

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基于虚拟编组技术的大小交路列车开行方案优化 被引量：10

5

作者 杨安安 孙继营 +2 位作者 汪波 陈绍宽 明玮 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期9-14,共6页

虚拟编组技术下的实时动态编组,为根据客流时空分布特征开行分区段不同编组列车提供了保障.在分析虚拟编组技术下大小交路列车运行的基础上,基于城市轨道交通客流分布不均衡特点,构建了以列车运营里程最小为目标的城市轨道交通运力配置... 虚拟编组技术下的实时动态编组,为根据客流时空分布特征开行分区段不同编组列车提供了保障.在分析虚拟编组技术下大小交路列车运行的基础上,基于城市轨道交通客流分布不均衡特点,构建了以列车运营里程最小为目标的城市轨道交通运力配置优化模型.模型的考虑因素包括发车间隔、大小交路区段满载率、可用车辆数、线路通行能力等.最后,以北京市轨道交通4-大兴线和10号线为例,分析了平峰期两条线路的优化方案.研究结果表明:将虚拟编组技术与大小交路运营相结合,可在满足不同交路区段运力运量匹配需求前提下,更好地实现满载率和发车间隔的平衡,有利于提高乘客出行效率,并降低运营成本. 展开更多

关键词 城市轨道交通 虚拟编组 开行方案 大小交路

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可变编组条件下的城市轨道交通大小交路优化研究 被引量：10

6

作者 方开莎 董奇志 牛红霞 《铁道运输与经济》 北大核心 2018年第5期94-99,110,共7页

城市轨道交通断面客流具有时间和空间上的波动性,应根据断面客流差异采取大小交路的运营模式。以乘客等待时间、车辆走行公里和列车运行时间最小化为目标,在列车编组可变前提下构建多目标优化模型,优化大小交路开行方案,以线性加权法将... 城市轨道交通断面客流具有时间和空间上的波动性,应根据断面客流差异采取大小交路的运营模式。以乘客等待时间、车辆走行公里和列车运行时间最小化为目标,在列车编组可变前提下构建多目标优化模型,优化大小交路开行方案,以线性加权法将多目标优化模型转化为单目标优化模型,并以受控随机搜索算法求解。通过实例验证了模型的有效性,结果说明开行大小交路是断面客流不均衡条件下城市轨道交通运输组织的有效模式,采用大交路大编组、小交路小编组的模式能有效平衡乘客等待时间与城市轨道交通运营企业效益。 展开更多

关键词 城市轨道交通 列车开行方案 大小交路 多编组 受控随机搜索算法

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基于大小交路的城轨列车开行频率与票价综合优化方法 被引量：4

7

作者 陈治亚 苏慧杰 +1 位作者 徐光明 欧阳灏 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期94-104,共11页

针对城市轨道交通线路客流时空分布不均衡问题,为缓解高峰时段客流压力,均衡时段客流,提升列车运输能力利用率,提出基于大小交路的城轨列车开行频率与票价综合优化方法。构建双层优化模型,其中上层模型为多时段大小交路列车开行频率及... 针对城市轨道交通线路客流时空分布不均衡问题,为缓解高峰时段客流压力,均衡时段客流,提升列车运输能力利用率,提出基于大小交路的城轨列车开行频率与票价综合优化方法。构建双层优化模型,其中上层模型为多时段大小交路列车开行频率及票价综合优化模型,模型以不同运营时段内大小交路列车开行数量、不同运营时段内票价率为决策变量,以企业运营效益最大为优化目标。下层模型为基于弹性需求的多时段随机客流分配模型,考虑票价优化对旅客出行需求的影响,在分析旅客广义出行费用的基础上,建立旅客出行弹性需求函数。设计嵌套Logit随机用户客流分配方法的遗传算法对双层模型进行求解,并进行算例分析,验证优化模型可行性。算例结果表明:1)通过对各运营时段票价和大小交路列车开行频率综合优化能够满足城轨线路各区段的旅客出行需求,降低高峰运营时段内客流量,均衡同一OD对在不同运营时段内的出行需求,充分缓解线路客流的时空分布不均衡的现状;2)城轨票价优化能够在一定程度上吸引更多潜在客流,有效提升企业票价收益,提高旅客人车公里数,同时开行大小交路列车能避免列车运输能力浪费,从而降低企业运营成本。所提出的方法能够为城轨列车开行方案和票价制定提供理论基础。 展开更多

关键词 大小交路 开行频率 弹性需求 票价 多时段

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基于大小交路的西安地铁3号线行车组织优化 被引量：7

8

作者 张宇亭 张佳 +1 位作者 李昕晏 陈宽民 《城市轨道交通研究》 北大核心 2019年第4期139-142,共4页

在大小交路一定的情况下,对西安地铁3号线行车组织进行了优化。以最小化乘客等待时间、最大化车辆平均满载率及最小化车辆运行总距离为目标,以发车频率及列车编组为决策变量,构建大小交路列车开行方案多目标优化模型。选用Matlab软件中f... 在大小交路一定的情况下,对西安地铁3号线行车组织进行了优化。以最小化乘客等待时间、最大化车辆平均满载率及最小化车辆运行总距离为目标,以发车频率及列车编组为决策变量,构建大小交路列车开行方案多目标优化模型。选用Matlab软件中fminimax函数求解该多目标非线性约束优化问题。优化后,早高峰小时内,乘客的总等待时间基本保持不变,车辆的平均满载率增加17%,列车运行总距离减少1 305 km,节约牵引能耗约3 027 kWh。 展开更多

关键词 城市轨道交通 行车组织 多目标优化 大小交路

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列车大小交路通信协同运行自适应控制方法

9

作者 朱爱红 田晓晴 何明明 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期969-979,共11页

针对列车运输能力与客流时空分布不匹配的问题,提出列车灵活编组方案和短编组小间隔自适应控制方法。首先,根据新型列控系统的特点,设计列车自适应闭环控制框架,构建列车最小追踪间隔模型,提出大小交路列车在小交路通信协同运行的编组... 针对列车运输能力与客流时空分布不匹配的问题,提出列车灵活编组方案和短编组小间隔自适应控制方法。首先,根据新型列控系统的特点,设计列车自适应闭环控制框架,构建列车最小追踪间隔模型,提出大小交路列车在小交路通信协同运行的编组方案。其次,根据列车编组方案短编组小间隔控制需求,基于深度确定性策略梯度(Deep Deterministic Policy Gradient,DDPG)算法设计列车自适应控制模型,模型中通过设置奖励函数实现列车多目标控制,通过设计神经网络输出列车最优控制策略。然后,利用Matlab/Simulink仿真平台,以上海地铁2号线2A-2A列车通信协同运行为例,设置其追踪间隔为10 s,搭建加入随机阻力扰动的列车自适应控制模型并进行训练。研究结果表明:列车停车误差为0.1 m,准时误差为0.2 s,协同速度差小于2 km/h,区间最小追踪间隔为180.6 m,满足列车精准停车、速度协同和间隔安全性要求。针对DDPG算法估值过高而导致列车运行速度波动的问题,将神经网络中的Critic网络进行改进,改进后训练仿真表明:列车停车误差为0.03 m,准时误差为0.1 s,协同速度差小于2 km/h,区间最小追踪间隔为181.1 m,列车停车精度和间隔安全性均有提高,且速度波动相对平稳。最后,为验证该控制方法的实时性和安全性,假设前车在意外情况下减速停车,经仿真验证:后车停车误差为1.3 s,停车间隔为220.8 m,满足实时性和安全性的要求。研究成果可为城市轨道交通提供一种灵活匹配客流量的行车编组方案,为新型列控系统列车短编组小间隔运行提供一种安全高效的自适应控制方法。 展开更多

关键词 新型列控系统 大小交路 协同运行 DDPG算法 自适应控制

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考虑均衡性的城市轨道交通线路负荷水平评估研究 被引量：5

10

作者 王敏 毛保华 +2 位作者 杨彦强 史芮嘉 王瑜琼 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 北大核心 2021年第2期98-104,118,共8页

线路负荷水平的评价工作是优化运输组织方案的重要前提。首先,本文分析了采用单一均值性指标表征负荷水平不能体现线路内负荷分布偏差的问题。为此,从城市轨道交通线路客流与运输能力匹配的角度出发,以列车负荷为评价单元,建立包括负荷... 线路负荷水平的评价工作是优化运输组织方案的重要前提。首先,本文分析了采用单一均值性指标表征负荷水平不能体现线路内负荷分布偏差的问题。为此,从城市轨道交通线路客流与运输能力匹配的角度出发,以列车负荷为评价单元,建立包括负荷均值和标准差率二维指标的线路负荷水平评估模型。负荷均值指标考虑了各评价单元加权计算,以反映每个评价单元对线路负荷水平的贡献程度,标准差率指标表征负荷均衡性。模型分析得出,线路所有区间的运力同等规模变化不影响标准差率指标,相对提高大客流区间或大客流方向上的输送能力能够改善线路负荷的均衡性。算例分析表明:客流方向不均衡系数超过1.4时,应考虑运力优化措施以提高运输能力利用的均衡;组织列车大小交路方案和不成对行车模式,能够提高线路负荷的均衡程度。 展开更多

关键词 城市交通 轨道交通 负荷评估 标准差率 大小交路 不成对行车

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城市轨道交通大小交路乘客出行选择行为模型

11

作者 胡晨皓 许得杰 +1 位作者 巩亮 杨阳阳 《交通科技与经济》 2023年第5期18-24,共7页

随着我国城市轨道交通大小交路运营组织模式的广泛应用,准确描述大小交路乘客出行选择行为,对列车开行方案的编制具有重要影响。既有研究普遍认为乘客在面临相同起讫点的多交路出行时具有选择直达列车的偏好,缺少对乘客出行选择行为的... 随着我国城市轨道交通大小交路运营组织模式的广泛应用,准确描述大小交路乘客出行选择行为,对列车开行方案的编制具有重要影响。既有研究普遍认为乘客在面临相同起讫点的多交路出行时具有选择直达列车的偏好,缺少对乘客出行选择行为的研究。以大小交路跨交路出行乘客为研究对象,通过拟定不同到达交路列车形式及满载率设定相应出行情境,由此将大小交路出行的乘客类型进行划分,并针对无直达偏好类型的乘客,分析其自身属性、路径信息、出行距离和列车满载率等因素对乘车选择的影响。结果表明:无直达偏好类型的乘客占比高,出行选择主要受出行距离及当前到站列车的满载率影响。 展开更多

关键词 城市轨道交通 乘客选择行为 SP调查 大小交路 LOGIT模型

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考虑城市轨道交通折返进路占用的大小交路列车运行组织优化 被引量：6

12

作者 谭彬彬 金华 +1 位作者 刘爽 陈绍宽 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期2161-2168,共8页

折返能力是限制城市轨道交通运行图通过能力的重要因素之一,传统城市轨道交通列车运行组织优化问题通常采用折返时间刻画折返约束。对于折返情况较为复杂的大小交路模式,从折返进路占用角度考虑折返约束可以深挖折返能力,并且合理、灵... 折返能力是限制城市轨道交通运行图通过能力的重要因素之一,传统城市轨道交通列车运行组织优化问题通常采用折返时间刻画折返约束。对于折返情况较为复杂的大小交路模式,从折返进路占用角度考虑折返约束可以深挖折返能力,并且合理、灵活地排列折返进路,在保证高峰时期列车顺利实施折返接续的同时进行线路通过能力的优化。建立大小交路模式下考虑列车折返进路占用的列车运行组织优化模型,从运营角度出发以线路通过能力最大为目标,综合考虑列车运行、折返接续、线路配属车底数等约束,借助累积0-1变量表示折返列车的进路占用,能够实现在优化列车运行组织的同时明确折返列车在折返站内部轨道资源上的占用时长。模型利用Gurobi商业求解器进行求解验证。案例以模型优化结果作为实验组,基于折返间隔推算得到的列车运行图作为对照组,分析考虑折返进路占用对线路通过能力的影响,背景为一条大小交路列车模式下的双向城市轨道交通虚拟线路。案例结果表明,在大小交路列车运行组织计划编制阶段考虑折返列车的进路占用,可以进一步压缩列车折返间隔,提高折返效率。相比传统方法中利用折返间隔计算公式推算出列车运行组织计划,考虑城市轨道交通折返进路占用的列车运行组织优化能降低周期时间,提高线路整体通过能力。 展开更多

关键词 城市轨道交通 列车运行组织 折返进路占用 大小交路模式

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大小交路条件下的城市轨道交通线路多站协同限流优化 被引量：2

13

作者 李思杰 王磊 +1 位作者 潘寒川 刘志钢 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期3536-3545,共10页

随着城市轨道交通客运需求的不断增加,越来越多的线路高峰时段面临着过度拥堵的客流压力。为应对潜在的拥挤、踩踏等风险,轨道交通运营企业常采用客流控制措施。基于此背景,针对大小交路条件下的城市轨道交通线路多站协同限流优化问题... 随着城市轨道交通客运需求的不断增加,越来越多的线路高峰时段面临着过度拥堵的客流压力。为应对潜在的拥挤、踩踏等风险,轨道交通运营企业常采用客流控制措施。基于此背景,针对大小交路条件下的城市轨道交通线路多站协同限流优化问题开展研究。以乘客站外延误时间和站台滞留时间之和最小化为目标,以各车站在各时间间隔的最佳进站人数为决策变量,考虑列车容量限制、车站通过能力限制和站台容量限制等约束条件,构建城市轨道交通线路多站协同限流优化模型;同时,详细刻画了列车运行过程、乘客进站过程、乘客-列车交互过程,计算得到站外滞留人数、站台候车人数、站台滞留人数等各类客流指标;为提高模型求解大规模问题的能力,将其等价转换为整数线性规划模型,利用Gurobi进行求解。以上海地铁9号线为例验证模型的有效性,数值计算结果表明:提出的协同限流方案与无限流和实际非协同限流方案相比,站台滞留乘客数量显著降低,乘客总延误时间较无限流情况减少28.97%,不同运行交路的列车满载率分布更为均衡。该方法有助于缓解车站客流压力,协调线路运能利用,同时提高轨道交通运营安全性和运输效率。 展开更多

关键词 城市轨道交通 协同限流 大小交路 时变需求 整数规划

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