城市軌道交通市域線(xiàn)快慢車(chē)開(kāi)行方案優(yōu)化研究.pdf

1、隨著城市化進(jìn)程的推進(jìn)及人口的快速增長(zhǎng)，城市建成區(qū)規(guī)模不斷擴(kuò)大，道路交通擁擠進(jìn)一步加劇。城市軌道交通準(zhǔn)時(shí)性好、能力大、安全性高，已成為我國(guó)各城市緩解交通擁堵、引導(dǎo)城市發(fā)展的重要手段。在城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)中，市域線(xiàn)承擔(dān)著城市市域范圍內(nèi)中心和郊區(qū)間的交通連接任務(wù);由于線(xiàn)路長(zhǎng)，客流不均衡性更加顯著?？炻?chē)是城市軌道交通市域線(xiàn)常用的列車(chē)運(yùn)行組織形式，從客流與線(xiàn)路條件出發(fā)研究快慢車(chē)組織技術(shù)在市域線(xiàn)的合理應(yīng)用，有利于促進(jìn)運(yùn)能與出行需求的有效匹配，降低企

2、業(yè)運(yùn)營(yíng)成本，提升出行服務(wù)質(zhì)量。
　　本文在既有研究成果的基礎(chǔ)上，以市域線(xiàn)快慢車(chē)運(yùn)輸組織技術(shù)為對(duì)象，分析了國(guó)內(nèi)外城市軌道交通線(xiàn)路快慢車(chē)的運(yùn)營(yíng)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，研究了快慢車(chē)運(yùn)營(yíng)組織對(duì)不同乘客出行行為的影響;建立了無(wú)越行均衡發(fā)車(chē)、無(wú)越行非均衡發(fā)車(chē)和考慮越行的三種快慢車(chē)運(yùn)營(yíng)模式下的列車(chē)開(kāi)行方案優(yōu)化模型，其中均衡發(fā)車(chē)時(shí)快慢車(chē)在始發(fā)站的發(fā)車(chē)間隔相同，非均衡發(fā)車(chē)時(shí)快慢車(chē)在始發(fā)站的發(fā)車(chē)間隔可以不同。通過(guò)案例分析，研究了不同快慢車(chē)運(yùn)營(yíng)模式的客流適用性范圍和

3、運(yùn)營(yíng)組織可行性。
　　主要研究工作及結(jié)論如下:
　　(1)基于乘客出行起訖點(diǎn)分類(lèi)，分析了快慢車(chē)運(yùn)營(yíng)對(duì)不同群體出行行為的影響因素。建立了以乘客出行感知時(shí)間、車(chē)底購(gòu)置費(fèi)用和車(chē)公里費(fèi)用最小為目標(biāo)，以快慢車(chē)發(fā)車(chē)頻率、快車(chē)跨站位置為決策變量的無(wú)越行、均衡發(fā)車(chē)的市域線(xiàn)快慢車(chē)開(kāi)行方案優(yōu)化模型。該模型考慮了線(xiàn)路通過(guò)能力、法定發(fā)車(chē)頻率、列車(chē)滿(mǎn)載率等約束，可定量分析快慢車(chē)運(yùn)營(yíng)組織下的乘客服務(wù)水平和企業(yè)成本。研究結(jié)果表明:快車(chē)的開(kāi)行可誘導(dǎo)部分非直

4、達(dá)乘客選擇快車(chē)換乘慢車(chē);發(fā)車(chē)頻率為16列/h時(shí)，快慢車(chē)方案下的快車(chē)旅行速度較非快慢車(chē)方案提高5.0％，乘客出行時(shí)間降低1.6％，車(chē)底購(gòu)置費(fèi)用減少2.4％。這說(shuō)明快慢車(chē)運(yùn)營(yíng)提高了乘客服務(wù)水平和企業(yè)效益。
　　(2)在均衡發(fā)車(chē)的快慢車(chē)開(kāi)行方案模型基礎(chǔ)上，進(jìn)一步構(gòu)建了無(wú)越行、非均衡發(fā)車(chē)下市域線(xiàn)快慢車(chē)開(kāi)行方案優(yōu)化模型，該模型以快慢車(chē)發(fā)車(chē)頻率、快車(chē)跨站位置和始發(fā)間隔為決策變量，并設(shè)計(jì)了遺傳求解算法。案例結(jié)果表明:停站方案相同條件下，當(dāng)發(fā)車(chē)頻

5、率由20列/h減少到16列/h時(shí)，車(chē)底購(gòu)置費(fèi)用、車(chē)公里費(fèi)用均減少20.0％，乘客出行感知時(shí)間增加4.0％;這說(shuō)明適當(dāng)減少發(fā)車(chē)頻率可在服務(wù)水平不顯著下降情況下顯著降低企業(yè)成本。發(fā)車(chē)頻率為16列/h條件下，與均衡發(fā)車(chē)模式相比較，非均衡發(fā)車(chē)模式的快車(chē)最大跨站數(shù)量可提高為2，快車(chē)旅行速度可提高5.0％;候車(chē)時(shí)間雖有所增加，但在車(chē)時(shí)間減少，綜合作用下乘客出行感知時(shí)間可降低2.2％，車(chē)底購(gòu)置費(fèi)用節(jié)省2.4％。這說(shuō)明非均衡發(fā)車(chē)可提高乘客服務(wù)水平和企業(yè)

6、效益。
　　(3)以快慢車(chē)發(fā)車(chē)頻率、快車(chē)跨站位置、始發(fā)間隔和快車(chē)越行位置為決策變量，構(gòu)建了有越行模式下的市域線(xiàn)快慢車(chē)開(kāi)行方案優(yōu)化模型，并設(shè)計(jì)了遺傳求解算法。案例結(jié)果表明:發(fā)車(chē)頻率為16列/h條件下，與無(wú)越行模式相比較，有越行模式的快車(chē)跨站數(shù)量可提高為4，快車(chē)旅行速度可提高11.7％，乘客出行感知時(shí)間降低1.7％，車(chē)公里費(fèi)用不變，車(chē)底購(gòu)置費(fèi)用略微提高0.8％。因此，越行可在企業(yè)成本提升較小的情況下提高了乘客服務(wù)水平。
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7、)分析了無(wú)越行均衡發(fā)車(chē)、無(wú)越行非均衡發(fā)車(chē)、考慮越行的三種快慢車(chē)運(yùn)營(yíng)模式以及非快慢車(chē)模式的客流適用范圍，得到了不同運(yùn)營(yíng)模式的客流適用性。結(jié)果表明:本文案例條件下，當(dāng)客流減少超過(guò)10％、發(fā)車(chē)頻率小于16列/h時(shí)，無(wú)越行非均衡快慢車(chē)方案更優(yōu);當(dāng)客流減少10％以?xún)?nèi)或增加20％以?xún)?nèi)、發(fā)車(chē)頻率為16～22列/h時(shí)，有越行快慢車(chē)方案更優(yōu);當(dāng)客流增加超過(guò)20％、發(fā)車(chē)頻率大于22列/h時(shí)，非快慢車(chē)模式更優(yōu)。
　　(5)研究了快慢車(chē)不同運(yùn)營(yíng)模式對(duì)線(xiàn)路