城市軌道交通交路方案優(yōu)化模型與應(yīng)用研究.pdf

1、經(jīng)過30多年的改革開放，我國經(jīng)濟社會面貌發(fā)生了翻天覆地的巨大變化。經(jīng)濟發(fā)展成績斐然，交通發(fā)展則更加超前，取得的成績也非常靚麗喜人。即便如此，城市交通現(xiàn)狀仍然遠遠落后于現(xiàn)實的需要，尤其是在城市交通路網(wǎng)規(guī)劃和建設(shè)等方面。伴隨著經(jīng)濟的騰飛，城市建設(shè)也不斷加速，城市規(guī)模不斷擴大，越來越多的人口大量向城市聚集，機動車輛的數(shù)量成倍的增長，交通擁堵問題、環(huán)境污染問題和能耗高企問題等城市病癥變得異常嚴峻。城市軌道交通因為運載量大、能源消耗較低、運輸效率

2、較高、環(huán)境友好等特有優(yōu)勢，已經(jīng)成為解決國內(nèi)城市交通出行問題的重要手段和今后城市的公共交通問題的主要發(fā)展方向。
　　本文首先分析已有城市軌道交通列車交路方案及其特點，在此基礎(chǔ)上，重點探討城市的軌道交通的列車大小交路模式的列車開行方案中，乘客出行的時間成本和交通運輸企業(yè)的營運成本的計算方法。在分析乘客出行成本時，不僅考慮了乘客在站臺的平均候車時間，而且對于上行和下行的客流均從乘客的出發(fā)站和終到站來對客流進行分類，詳細研究了不同類別乘客

3、的乘車時間和在旅途中列車的停站等候時間，并以此為基礎(chǔ)來計算乘客的時間成本。在分析企業(yè)營運成本時，主要考察車輛的購置費用和列車的使用費用。在仔細研究了乘客的出行時間成本和城市軌道交通運輸企業(yè)的營運成本后，建立以上述成本最小化為目標，以線路通行能力、出行乘客需求量等為約束條件的模型，以求得城市軌道交通列車大小交路的優(yōu)化方案，以及更好的列車開行方案。
　　由于模型為非線性模型，且屬于混合整數(shù)規(guī)劃，目標多元，求解比較困難。為更便于模型求解

4、，本文采用乘客利益關(guān)注度加權(quán)法，將原模型的多元目標轉(zhuǎn)化為單目標，并采用合適算法，借助相關(guān)軟件進行求解。經(jīng)算例驗證，模型有效。在算例驗證基礎(chǔ)上，本文還對對折返站和小交路區(qū)段客流比例及乘客利益關(guān)注度等因素進行靈敏度分析。研究發(fā)現(xiàn)小交路折返站的選取對成本影響非常明顯，小交路區(qū)段客流比例越高，大小交路方案越有利于減少乘客出行時間成本和營運企業(yè)的運行成本;企業(yè)越關(guān)注乘客的利益，企業(yè)營運成本越高，但兩者并非簡單線性關(guān)系。本文應(yīng)用上述研究結(jié)論，探討了