基于換乘協(xié)調(diào)的城軌路網(wǎng)列車開行方案設計優(yōu)化問題研究.pdf

1、目前，我國城市軌道交通正處在網(wǎng)絡化運營的初級階段。列車開行方案作為城市軌道交通運營管理過程中的一個關鍵環(huán)節(jié)，其編制和優(yōu)化過程也應逐步實現(xiàn)從單條線路或局部線網(wǎng)向整個路網(wǎng)的轉(zhuǎn)變，而路網(wǎng)中換乘站上不同線路之間的換乘協(xié)調(diào)則是網(wǎng)絡化運營條件下開行方案優(yōu)化過程中不可或缺的環(huán)節(jié)。
　　本文以城市軌道交通網(wǎng)絡化運營為研究背景，面向網(wǎng)絡化運營組織過程中的換乘協(xié)調(diào)問題，對傳統(tǒng)的城市軌道交通列車開行方案優(yōu)化方法進行改進，提出了基于路網(wǎng)換乘協(xié)調(diào)的列車開行

2、方案優(yōu)化模型，為城市軌道交通網(wǎng)絡化運營提供了新的理論依據(jù)和決策支持，對網(wǎng)絡化運營條件下列車開行方案的制定具有較強的現(xiàn)實指導意義。論文的主要研究成果總結為以下幾個方面:
　　(1)分析城市軌道交通網(wǎng)絡化運營條件下的路網(wǎng)結構特征和客流分布特征。根據(jù)北京市城市軌道交通運營線路構建路網(wǎng)模型，設計出城市軌道交通物理網(wǎng)絡拓撲結構及數(shù)據(jù)存儲結構，并分析了路網(wǎng)客流的時間和空間分布特征，提出了一種基于物理網(wǎng)絡結構特征和換乘客流特征的換乘節(jié)點重要度評

3、價方法，為路網(wǎng)換乘協(xié)調(diào)模型提供權重評價參數(shù)。
　　(2)分析乘客換乘協(xié)調(diào)過程，確定并驗證了換乘等待時間的確定方法。論文描述了乘客的換乘協(xié)調(diào)過程，并對該過程中的各項要素進行了統(tǒng)一定義。利用三參數(shù)韋伯分布法確定了乘客換乘走行時間，以換乘銜接機理為基礎，提出了基于到發(fā)時間集的換乘等待時間確定方法，并針對該方法在處理列車到發(fā)時間不定情況下存在的缺陷，提出和驗證了基于諧波原理的換乘等待時間確定方法。
　　(3)對城市軌道交通的各種交路

4、模式以及列車發(fā)車間隔基本約束條件進行了分析，確定了列車交路方案及發(fā)車間隔備選集的生成原則和方法，在此基礎之上，基于路網(wǎng)換乘協(xié)同，建立了以路網(wǎng)運營成本最小、路網(wǎng)總平均換乘等待時間最小為目標的路網(wǎng)列車開行方案雙層規(guī)劃模型。
　　(4)根據(jù)開行方案優(yōu)化模型變量特點，將粒子在空間中的分量分為整數(shù)、非整數(shù)兩個部分，形成了改進的粒子群算法，有效減少了搜索空間中的大量不可行解。針對北京市城市軌道交通的9條主干線路構成路網(wǎng)進行了實證研究，采用上述