基于復雜網絡理論的列車運行圖穩(wěn)定性優(yōu)化研究.pdf

1、我國鐵路進入飛速發(fā)展階段，尤其是隨著高速鐵路網絡的豐富與興建，也為鐵路運行組織工作帶來更多的挑戰(zhàn)。列車能夠安全、正點的輸送旅客或者貨物是鐵路運營工作的最基本要求，也是鐵路部門承諾其運輸服務質量的有效體現(xiàn)。在鐵路運輸組織工作中，作為非常重要的一個核心技術文件，列車運行圖起著舉足輕重的作用。
　　列車運行圖穩(wěn)定性優(yōu)化問題已是一個熱門研究的領域，而且鐵路線路網絡復雜程度越來越高，使得路網上鐵路運輸組織工作更復雜。在遇到特殊情況影響列車正

2、常運行時，為避免引起大范圍的列車晚點情況，我們對于列車運行圖的優(yōu)化調整成為一個亟待解決的問題。非常穩(wěn)定的列車運行圖，在列車晚點發(fā)生時，可以及時恢復至按計劃行車，讓正點率提高。
　　復雜網絡理論作為一個新興的系統(tǒng)理論，目前已在鐵路運輸、社會、通信等領域得到廣泛的應用，然而運用復雜網絡理論對鐵路網絡中列車運行圖穩(wěn)定性的研究仍在初步開始階段。首先，本論文描述了列車運行圖的構成要素和結構參數(shù)，并通過對影響運行圖穩(wěn)定性的因素分析，重新界定穩(wěn)

3、定性的含義。然后，文中通過有關圖論理論的相關知識，包括節(jié)點的度值、鄰接矩陣表示方法，介紹列車運行圖有向網絡圖的構建方法，并通過小案例展示運行圖向網絡的轉化。接下來，文中介紹了復雜網絡理論的基本概念和拓撲特性，以研究列車運行圖網絡的復雜統(tǒng)計特性。在列車運行圖復雜網絡構建基礎上，分析運行圖復雜網絡的均衡性，可靠性和魯棒性能，并確定約束條件，構造網絡運行圖穩(wěn)定性優(yōu)化模型。論文最后，運用京滬高速鐵路案例驗證了復雜網絡模型對運行圖穩(wěn)定性進行優(yōu)化的

4、有效性。
　　因此本文嘗試將路網上列車運行圖轉化為復雜網絡的模型，運用復雜網絡基礎理論研究其復雜統(tǒng)計特性、可靠性，同時對該網絡運行圖模型的穩(wěn)定性優(yōu)化研究。在文章第五章案例中運用京滬線2016年1月份各次列車的到、發(fā)時刻為基礎數(shù)據(jù)，鋪畫列車運行圖，接下來確定構建網絡的基本要素——節(jié)點和邊，以到發(fā)時刻為節(jié)點，將復雜網絡模型具體化，然后運用Pajek復雜網絡分析軟件、R輔助計算軟件和MATLAB編程軟件共同分析求解模型，本論文中的研究方