基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)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(wù)質(zhì)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(shù)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(lǐng)域，而且鐵路線路網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜程度越來越高，使得路網(wǎng)上鐵路運輸組織工作更復(fù)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(diào)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(fù)至按計劃行車，讓正點率提高。
　　復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)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(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，然而運用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論對鐵路網(wǎng)絡(luò)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(gòu)成要素和結(jié)構(gòu)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(guān)圖論理論的相關(guān)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(wǎng)絡(luò)圖的構(gòu)建方法，并通過小案例展示運行圖向網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)化。接下來，文中介紹了復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的基本概念和拓?fù)涮匦?，以研究列車運行圖網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜統(tǒng)計特性。在列車運行圖復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建基礎(chǔ)上，分析運行圖復(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(fù)雜網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)上列車運行圖轉(zhuǎn)化為復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的模型，運用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)理論研究其復(fù)雜統(tǒng)計特性、可靠性，同時對該網(wǎng)絡(luò)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(chǔ)數(shù)據(jù)，鋪畫列車運行圖，接下來確定構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)的基本要素——節(jié)點和邊，以到發(fā)時刻為節(jié)點，將復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)模型具體化，然后運用Pajek復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)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