城際客運(yùn)專(zhuān)線列車(chē)運(yùn)行圖冗余時(shí)間布局優(yōu)化研究.pdf

1、城際客運(yùn)專(zhuān)線列車(chē)速度目標(biāo)值、舒適度、安全性較普速鐵路均有大幅度提高，旅客對(duì)列車(chē)運(yùn)行正點(diǎn)可靠性的要求也在逐步提高，保證列車(chē)具有較高的運(yùn)行正點(diǎn)率已成為一個(gè)值得關(guān)注的問(wèn)題。城際客運(yùn)專(zhuān)線鐵路要保證一定的正點(diǎn)可靠性，其實(shí)就是要通過(guò)提高列車(chē)運(yùn)行圖質(zhì)量來(lái)實(shí)現(xiàn)，而運(yùn)行圖中冗余時(shí)間的設(shè)置則是決定運(yùn)行圖質(zhì)量的一個(gè)重要因素。
　　 本文圍繞運(yùn)行圖冗余時(shí)間優(yōu)化這一問(wèn)題，針對(duì)城際客運(yùn)專(zhuān)線運(yùn)行圖結(jié)構(gòu)、列車(chē)運(yùn)行干擾量化，冗余時(shí)間布局優(yōu)化等一系列問(wèn)題進(jìn)行了深入

2、的研究與探討，其主要工作與結(jié)論如下:
　　 (1)對(duì)城際客運(yùn)專(zhuān)線運(yùn)行圖冗余時(shí)間相關(guān)概念做了系統(tǒng)研究。界定了冗余時(shí)間的概念、分類(lèi)、產(chǎn)生原因、作用機(jī)理，分析了不同冗余時(shí)間并存在列車(chē)單元組中時(shí)，對(duì)全圖能力、列車(chē)旅行速度、運(yùn)行圖均衡性等的影響。研究發(fā)現(xiàn)，在列車(chē)單元組中必須同時(shí)設(shè)置區(qū)間冗余時(shí)間和線間冗余時(shí)間時(shí)，區(qū)間冗余時(shí)間應(yīng)該設(shè)置在高速列車(chē)運(yùn)行線上，列車(chē)單元組的區(qū)間占用時(shí)間較小，能力利用率較高。而車(chē)站冗余時(shí)間和區(qū)間冗余時(shí)間分別設(shè)置在相鄰的

3、兩條運(yùn)行線上可以有效的緩解冗余時(shí)間對(duì)能力的影響，當(dāng)前行列車(chē)設(shè)置區(qū)間冗余時(shí)間，在后行列車(chē)上設(shè)置車(chē)站冗余時(shí)間且兩者相等時(shí)，運(yùn)行圖結(jié)構(gòu)化的冗余時(shí)間最小，對(duì)全圖能力的影響最小。
　　 (2)對(duì)列車(chē)運(yùn)行干擾及干擾時(shí)間在運(yùn)行線上的傳播做了定量研究。論述了列車(chē)運(yùn)行干擾的概念，產(chǎn)生原因及特征，然后從概率角度對(duì)列車(chē)運(yùn)行干擾時(shí)間進(jìn)行了量化，列車(chē)運(yùn)行干擾時(shí)間是可以用β分布來(lái)描述的。由于列車(chē)運(yùn)行干擾時(shí)間在列車(chē)運(yùn)行線上的傳播是會(huì)產(chǎn)生累加的，本文詳細(xì)量化了

4、列車(chē)運(yùn)行干擾時(shí)間在運(yùn)行圖上的橫向及縱向傳播。最后，討論了冗余時(shí)間、列車(chē)運(yùn)行干擾及運(yùn)行圖性能三者之間的關(guān)系。車(chē)站冗余時(shí)間必然造成運(yùn)行圖能力減小，對(duì)于多種速度并存的城際客運(yùn)專(zhuān)線，區(qū)間冗余時(shí)間必然造成運(yùn)行圖能力減小，線間冗余時(shí)間必然造成運(yùn)行圖能力減小。
　　 (3)建立冗余時(shí)間布局優(yōu)化方法。從冗余時(shí)間的影響出發(fā)建立了綜合優(yōu)化模型，綜合考慮了冗余時(shí)間對(duì)運(yùn)行圖穩(wěn)定性及對(duì)列車(chē)旅行時(shí)間兩個(gè)方面的影響。建立以運(yùn)行穩(wěn)定性和“多余冗余時(shí)間”的加權(quán)和

5、最小為目標(biāo)函數(shù)的單目標(biāo)規(guī)劃。在列車(chē)運(yùn)行干擾未發(fā)生時(shí)，車(chē)站冗余時(shí)間b1、區(qū)間冗余時(shí)間b2的設(shè)置必然造成列車(chē)旅行時(shí)間T增加。這部分冗余時(shí)間就是“多余的冗余時(shí)間”。在列車(chē)運(yùn)行干擾實(shí)際發(fā)生時(shí)，在運(yùn)行線上設(shè)置的車(chē)站冗余時(shí)間b1、區(qū)間冗余時(shí)間b2能夠?qū)Ω蓴_進(jìn)行“吸收”。因此，模型保證了未發(fā)生延誤的概率下冗余時(shí)間和發(fā)生延誤的概率下運(yùn)行線偏離度加權(quán)和最小。
　　 利用上述冗余時(shí)間優(yōu)化理論，以京津城際客運(yùn)專(zhuān)線為背景進(jìn)行實(shí)例分析，發(fā)現(xiàn)采用此方法優(yōu)化