單線鐵路列車時刻表的抗延誤研究.pdf

1、穩(wěn)健性是列車系統(tǒng)規(guī)劃中的一個重要參數(shù)，并表現(xiàn)為系統(tǒng)的抗干擾能力。較小的干擾會對非穩(wěn)健的軌道系統(tǒng)造成較大的延誤，因此本文在設計階段上分析了鐵路時刻表穩(wěn)健性改善。根據(jù)評估的時間，其穩(wěn)健性測量可以劃分為:事前評估和事后評估。事前評估方法對設計階段的規(guī)劃十分有益，但該方法的局限性在于其僅僅適合單線列車時刻表的穩(wěn)健性評估。本文介紹了一種在設計階段進行定量評估和提高列車時刻表穩(wěn)健性的方法。本文還介紹了單線鐵路事前穩(wěn)健性測量的建模和應用，被稱為臨界穩(wěn)

2、健性測量(Critical Robustness Measure，CRM)。CRM的有效性是通過其與現(xiàn)有事前穩(wěn)健性評估指標的對比呈現(xiàn)的，如每小時每區(qū)間通過的列車數(shù)、每列車運行時間成本總額、最小車頭時距倒數(shù)之和、加權平均距離、邊際運行時間差異、臨界點的穩(wěn)健性和最長路徑邊際。計算結果表明，在列車時刻表穩(wěn)健性中，所有時間邊際都無法被使用。此外，穩(wěn)健性是不可靜態(tài)量化的，而且隨時間變化而變化，并取決于列車相互作用的方式。
　　為了提高列車時

3、刻表的穩(wěn)健性，論文提出了一種模型和啟發(fā)式技術，用以在時刻表中找到更好的位置來分配時間邊際（緩沖區(qū)和運行冗余時間）。重新分配可用時間邊際的目的是為了調整現(xiàn)有的時刻表，以在運行擾動的情況下最小化列車總延遲，從而增加時刻表的穩(wěn)健性。本文把列車時刻表作為帶有聚合概念的向弧圖(Directed Arc Graph，DAG)。聚合的基本概念是在網(wǎng)絡中相當大的一部分看作圖形的單個節(jié)點。本文提出了被稱為臨界時間邊際分配（Critical Time Ma

4、rgins Allocation，CTMA）的時間邊際再分配啟發(fā)式技術，模擬和評估了不同干擾情況下調整后的時刻表。本文將該技術用于一個假設的小型軌道路網(wǎng)，并應用于巴基斯坦從Rawalpindi到Lalamusa的單線鐵路時刻表。此外，產(chǎn)生隨機擾動的實例進一步驗證了CTMA的有效性。在不同的隨機干擾的情況進行測試結果表明，用CTMA改進的時刻表使假設小型軌道路網(wǎng)的總延誤平均減少了3.25％，而對于大型現(xiàn)實路網(wǎng)的減少了5.18％。結果表明，

5、在時刻表適當位置增加冗余時間可以減少延誤擴散。
　　最后，本文模擬了單線鐵路網(wǎng)列車時刻表問題，并注重側線位置的運行成本與延誤的最小化?？赡軈R合地點的范圍之大，對最小化滿足規(guī)劃要求的基礎設施投資的同時又要保持特定的服務水平是一個挑戰(zhàn)。這個問題主要關注的是如何布置側線，以降低總運行成本和總延誤（包括沖突延誤）。需要考慮的問題是單線鐵路網(wǎng)的側線的數(shù)量和位置對時刻表的影響。本文通過改變側線和列車的數(shù)量來量化側線數(shù)量和列車沖突延遲之間的相關