城市軌道交通網(wǎng)絡化運輸組織協(xié)調理論及方法研究.pdf

1、隨著我國城市軌道交通網(wǎng)絡化進程的快速推進,軌道交通的運營管理方式逐步從單線相對獨立運營向多線綜合運營的方向轉變,形成了城市軌道交通網(wǎng)絡化運營的新局面。在網(wǎng)絡條件下,城市軌道交通系統(tǒng)各線路間的相互關聯(lián)和影響必不可免,對軌道交通運輸組織的協(xié)調性要求更高。為此,從路網(wǎng)運營管理的角度進一步提高網(wǎng)絡客流分析預測的準確性、線網(wǎng)運力資源配置的均衡性、網(wǎng)絡列車運行的協(xié)調性,對提升網(wǎng)絡化運營管理的水平,更好地發(fā)揮軌道交通網(wǎng)絡系統(tǒng)的整體能力和綜合效益,實現(xiàn)

2、運營的高效、安全和可靠非常重要。
　　 針對我國城市軌道交通網(wǎng)絡化發(fā)展的現(xiàn)狀,在充分借鑒國內外先進經(jīng)驗的基礎上,本文以城市軌道交通網(wǎng)絡化運輸組織為研究對象,以網(wǎng)絡化運輸組織協(xié)調高效為根本目標,展開了一系列的相關研究。
　　 (1)本文對城市軌道交通網(wǎng)絡化運輸組織及其呈現(xiàn)的新特點進行了研究,闡述了城市軌道交通網(wǎng)絡化運輸組織的協(xié)調標準及其內涵。對城市軌道交通網(wǎng)絡化運輸組織所涉及的協(xié)調優(yōu)化問題進行了簡單分析,初步建立了城市軌道

3、交通網(wǎng)絡化運輸組織協(xié)調理論研究的基本體系,并界定了論文的研究范圍和主要內容。
　　 (2)對成網(wǎng)條件下軌道交通客流需求的網(wǎng)絡化特性和動態(tài)性變化進行了分析研究,總結了客流隨網(wǎng)絡結構演變的變化規(guī)律。結合此后介紹的常規(guī)公交競爭與協(xié)作模式下的客流預測方法,可形成中長期客流預測技術。在軌道交通網(wǎng)絡化客流分配方面,建立了一種考慮擁擠對路徑廣義費用影響的多路徑出行選擇隨機用戶平衡客流分配模型,并設計了相應的蟻群算法搜尋K短路與動態(tài)規(guī)劃方法回溯

4、驗證相結合的K短路混合算法,且通過部分軌道交通路網(wǎng)客流數(shù)據(jù)驗證了模型和算法的有效性。
　　 (3)本文從超長線路列車運行交路設置、市郊軌道交通跨站停列車開行及覆蓋區(qū)域重合線路的共線運營三個方面,探討了網(wǎng)絡條件下城市軌道交通行車組織可能出現(xiàn)的新問題。尤其針對跨站停列車的停站方案設計,根據(jù)線路的長、短途客流特點和通過能力利用狀況,建立了以運營企業(yè)社會經(jīng)濟利益最大化和旅客總出行時間最小化為目標的多目標優(yōu)化模型,并設計了蟻群算法對模型進

5、行求解,最終得到了跨站停列車開行的停站方案、服務頻率以及該方案下的社會經(jīng)濟效益和總旅行時間。
　　 (4)借鑒交通流理論的基本思想和相關方法,發(fā)現(xiàn)了各線列車開行密度配置方案間存在的影響因素和約束關系,并定量描述了單條線路列車開行密度的傳播規(guī)律。利用超網(wǎng)絡流理論對網(wǎng)狀線路列車開行密度配置問題進行了描述,進而將問題轉化為部分與整體的關系進行分階段求解。根據(jù)現(xiàn)有研究成果,總結了獨立線路不同運營模式條件下的列車開行密度配置方案的求解方法

6、。并且在單獨線路列車開行密度配置已確定條件下,建立了網(wǎng)絡化列車開行密度配置關系協(xié)調性評價指標,并通過DEA方法對任意兩線路列車開行密度的配置進行協(xié)調性評價,最終得到了各列車開行密度配置協(xié)調與否的評價結果及導致不協(xié)調存在的原因。
　　 (5)在各線路列車運行圖已獨立鋪畫完成的條件下,根據(jù)城市軌道交通網(wǎng)絡客流特點,兼顧多線換乘銜接的便捷性和合理性,在保證運營費用不增加的條件下構造了一個以旅客換乘及等待時間最少為目標的多向列車換乘銜接