基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的列車(chē)運(yùn)行圖穩(wěn)定性優(yōu)化研究.pdf

1、我國(guó)鐵路進(jìn)入飛速發(fā)展階段，尤其是隨著高速鐵路網(wǎng)絡(luò)的豐富與興建，也為鐵路運(yùn)行組織工作帶來(lái)更多的挑戰(zhàn)。列車(chē)能夠安全、正點(diǎn)的輸送旅客或者貨物是鐵路運(yùn)營(yíng)工作的最基本要求，也是鐵路部門(mén)承諾其運(yùn)輸服務(wù)質(zhì)量的有效體現(xiàn)。在鐵路運(yùn)輸組織工作中，作為非常重要的一個(gè)核心技術(shù)文件，列車(chē)運(yùn)行圖起著舉足輕重的作用。
　　列車(chē)運(yùn)行圖穩(wěn)定性優(yōu)化問(wèn)題已是一個(gè)熱門(mén)研究的領(lǐng)域，而且鐵路線路網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜程度越來(lái)越高，使得路網(wǎng)上鐵路運(yùn)輸組織工作更復(fù)雜。在遇到特殊情況影響列車(chē)正

2、常運(yùn)行時(shí)，為避免引起大范圍的列車(chē)晚點(diǎn)情況，我們對(duì)于列車(chē)運(yùn)行圖的優(yōu)化調(diào)整成為一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。非常穩(wěn)定的列車(chē)運(yùn)行圖，在列車(chē)晚點(diǎn)發(fā)生時(shí)，可以及時(shí)恢復(fù)至按計(jì)劃行車(chē)，讓正點(diǎn)率提高。
　　復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論作為一個(gè)新興的系統(tǒng)理論，目前已在鐵路運(yùn)輸、社會(huì)、通信等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，然而運(yùn)用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論對(duì)鐵路網(wǎng)絡(luò)中列車(chē)運(yùn)行圖穩(wěn)定性的研究仍在初步開(kāi)始階段。首先，本論文描述了列車(chē)運(yùn)行圖的構(gòu)成要素和結(jié)構(gòu)參數(shù)，并通過(guò)對(duì)影響運(yùn)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(guò)有關(guān)圖論理論的相關(guān)知識(shí)，包括節(jié)點(diǎn)的度值、鄰接矩陣表示方法，介紹列車(chē)運(yùn)行圖有向網(wǎng)絡(luò)圖的構(gòu)建方法，并通過(guò)小案例展示運(yùn)行圖向網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)化。接下來(lái)，文中介紹了復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的基本概念和拓?fù)涮匦?，以研究列?chē)運(yùn)行圖網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜統(tǒng)計(jì)特性。在列車(chē)運(yùn)行圖復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建基礎(chǔ)上，分析運(yùn)行圖復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的均衡性，可靠性和魯棒性能，并確定約束條件，構(gòu)造網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行圖穩(wěn)定性優(yōu)化模型。論文最后，運(yùn)用京滬高速鐵路案例驗(yàn)證了復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)模型對(duì)運(yùn)行圖穩(wěn)定性進(jìn)行優(yōu)化的

4、有效性。
　　因此本文嘗試將路網(wǎng)上列車(chē)運(yùn)行圖轉(zhuǎn)化為復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的模型，運(yùn)用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)理論研究其復(fù)雜統(tǒng)計(jì)特性、可靠性，同時(shí)對(duì)該網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行圖模型的穩(wěn)定性優(yōu)化研究。在文章第五章案例中運(yùn)用京滬線2016年1月份各次列車(chē)的到、發(fā)時(shí)刻為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，鋪畫(huà)列車(chē)運(yùn)行圖，接下來(lái)確定構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)的基本要素——節(jié)點(diǎn)和邊，以到發(fā)時(shí)刻為節(jié)點(diǎn)，將復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)模型具體化，然后運(yùn)用Pajek復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)分析軟件、R輔助計(jì)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