基于換乘協(xié)調(diào)的城軌路網(wǎng)列車開行方案設(shè)計(jì)優(yōu)化問題研究.pdf

1、目前，我國(guó)城市軌道交通正處在網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)的初級(jí)階段。列車開行方案作為城市軌道交通運(yùn)營(yíng)管理過程中的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其編制和優(yōu)化過程也應(yīng)逐步實(shí)現(xiàn)從單條線路或局部線網(wǎng)向整個(gè)路網(wǎng)的轉(zhuǎn)變，而路網(wǎng)中換乘站上不同線路之間的換乘協(xié)調(diào)則是網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)條件下開行方案優(yōu)化過程中不可或缺的環(huán)節(jié)。
　　本文以城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)為研究背景，面向網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)組織過程中的換乘協(xié)調(diào)問題，對(duì)傳統(tǒng)的城市軌道交通列車開行方案優(yōu)化方法進(jìn)行改進(jìn)，提出了基于路網(wǎng)換乘協(xié)調(diào)的列車開行

2、方案優(yōu)化模型，為城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)提供了新的理論依據(jù)和決策支持，對(duì)網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)條件下列車開行方案的制定具有較強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。論文的主要研究成果總結(jié)為以下幾個(gè)方面:
　　(1)分析城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)條件下的路網(wǎng)結(jié)構(gòu)特征和客流分布特征。根據(jù)北京市城市軌道交通運(yùn)營(yíng)線路構(gòu)建路網(wǎng)模型，設(shè)計(jì)出城市軌道交通物理網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，并分析了路網(wǎng)客流的時(shí)間和空間分布特征，提出了一種基于物理網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特征和換乘客流特征的換乘節(jié)點(diǎn)重要度評(píng)

3、價(jià)方法，為路網(wǎng)換乘協(xié)調(diào)模型提供權(quán)重評(píng)價(jià)參數(shù)。
　　(2)分析乘客換乘協(xié)調(diào)過程，確定并驗(yàn)證了換乘等待時(shí)間的確定方法。論文描述了乘客的換乘協(xié)調(diào)過程，并對(duì)該過程中的各項(xiàng)要素進(jìn)行了統(tǒng)一定義。利用三參數(shù)韋伯分布法確定了乘客換乘走行時(shí)間，以換乘銜接機(jī)理為基礎(chǔ)，提出了基于到發(fā)時(shí)間集的換乘等待時(shí)間確定方法，并針對(duì)該方法在處理列車到發(fā)時(shí)間不定情況下存在的缺陷，提出和驗(yàn)證了基于諧波原理的換乘等待時(shí)間確定方法。
　　(3)對(duì)城市軌道交通的各種交路

4、模式以及列車發(fā)車間隔基本約束條件進(jìn)行了分析，確定了列車交路方案及發(fā)車間隔備選集的生成原則和方法，在此基礎(chǔ)之上，基于路網(wǎng)換乘協(xié)同，建立了以路網(wǎng)運(yùn)營(yíng)成本最小、路網(wǎng)總平均換乘等待時(shí)間最小為目標(biāo)的路網(wǎng)列車開行方案雙層規(guī)劃模型。
　　(4)根據(jù)開行方案優(yōu)化模型變量特點(diǎn)，將粒子在空間中的分量分為整數(shù)、非整數(shù)兩個(gè)部分，形成了改進(jìn)的粒子群算法，有效減少了搜索空間中的大量不可行解。針對(duì)北京市城市軌道交通的9條主干線路構(gòu)成路網(wǎng)進(jìn)行了實(shí)證研究，采用上述