高速鐵路列車停站方案與運行圖協(xié)同優(yōu)化理論與方法.pdf

1、通過長期的鐵路建設(shè)和發(fā)展，中國鐵路基礎(chǔ)設(shè)施已經(jīng)趕上甚至超過一些發(fā)達國家，鐵路運輸能力緊張得到了極大的緩解，已經(jīng)能較好地滿足旅客的鐵路出行需求。截至2015年底中國高速鐵路的營業(yè)里程已經(jīng)達到1.9萬公里，根據(jù)國務(wù)院于2016年修編的《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》，到2020年，中國鐵路網(wǎng)規(guī)模將達到15萬公里，其中高速鐵路3萬公里。到2025年，鐵路網(wǎng)規(guī)模將達到17.5萬公里左右，其中高速鐵路3.8萬公里左右，保障如此大規(guī)模的高速鐵路有條不紊地高質(zhì)量

2、運行將面臨前所未有的挑戰(zhàn)。
　　高速鐵路運輸組織的理論和方法是高速鐵路安全平穩(wěn)運行、滿足旅客需求、確保鐵路經(jīng)濟和社會效益的重要保障，而高速鐵路停站方案和列車運行圖正是高速鐵路運輸組織的重要內(nèi)容。停站方案的設(shè)置在很大程度上反映旅客服務(wù)水平和鐵路資源的配置，而且影響列車運行圖結(jié)構(gòu)的設(shè)計，從而影響運行圖的通過能力。因此，研究高速鐵路列車停站方案和列車運行圖協(xié)同優(yōu)化問題，具有重要的理論價值和現(xiàn)實意義，期望為高速鐵路運輸組織理論和方法提供新

3、的內(nèi)容和視角。
　　本文以高速鐵路列車停站方案和運行圖為研究對象，試圖建立停站方案和運行圖協(xié)同優(yōu)化理論。一方面，從停站方案的均衡性和可達性著手，旨在提高鐵路運輸?shù)姆?wù)水平，期望制定科學(xué)合理、方便旅客的停站方案;另一方面，以列車停站方案為基礎(chǔ)，優(yōu)化列車運行圖的結(jié)構(gòu)，期望編制出高質(zhì)量的列車運行圖，提高鐵路通過能力的利用。在參考國內(nèi)外專家學(xué)者研究成果的基礎(chǔ)上，建立了相關(guān)問題的優(yōu)化數(shù)學(xué)模型，設(shè)計了模型的有效求解算法，并用2015年京滬高速

4、鐵路數(shù)據(jù)進行了驗證。
　　論文的主要研究工作如下:
　　(1)從理論研究和客觀現(xiàn)實兩個方面分析了選題背景，闡述了高速鐵路列車停站方案和列車運行圖協(xié)同優(yōu)化的必要性及進行深入研究的意義。對高速鐵路列車停站方案和列車運行圖編制的研究成果進行了綜述，從而把握了高速鐵路列車停站方案和列車運行圖編制的研究現(xiàn)狀和前沿動態(tài)，了解了研究對象的發(fā)展歷程、研究視角、所建模型和求解算法，為本文的研究內(nèi)容的展開奠定了一定的基礎(chǔ)。
　　(2)研究

5、基于均衡性和可達性的高速鐵路列車停站方案的優(yōu)化模型及算法。通過對高速鐵路停站方案的概述，主要介紹停站方案與開行方案的關(guān)系，分析了停站方案的種類和主要影響因素。建立了基于均衡性和可達性的高速鐵路列車停站方案的優(yōu)化數(shù)學(xué)模型，并采用了遺傳模擬退火算法對其進行求解，最后用京滬高速鐵路進行了實例測算。將原方案與優(yōu)化方案進行對比，由遺傳退火算法求解得到的優(yōu)化停站方案的均衡性有顯著提高，可達性指數(shù)提高約2.32％，總體效果良好。
　　(3)研究