城市軌道交通市域線快慢車開行方案優(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，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)時性好、能力大、安全性高，已成為我國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);由于線路長，客流不均衡性更加顯著?？炻囀浅鞘熊壍澜煌ㄊ杏蚓€常用的列車運行組織形式，從客流與線路條件出發(fā)研究快慢車組織技術(shù)在市域線的合理應(yīng)用，有利于促進(jìn)運能與出行需求的有效匹配，降低企

2、業(yè)運營成本，提升出行服務(wù)質(zhì)量。
　　本文在既有研究成果的基礎(chǔ)上，以市域線快慢車運輸組織技術(shù)為對象，分析了國內(nèi)外城市軌道交通線路快慢車的運營實踐經(jīng)驗，研究了快慢車運營組織對不同乘客出行行為的影響;建立了無越行均衡發(fā)車、無越行非均衡發(fā)車和考慮越行的三種快慢車運營模式下的列車開行方案優(yōu)化模型，其中均衡發(fā)車時快慢車在始發(fā)站的發(fā)車間隔相同，非均衡發(fā)車時快慢車在始發(fā)站的發(fā)車間隔可以不同。通過案例分析，研究了不同快慢車運營模式的客流適用性范圍和

3、運營組織可行性。
　　主要研究工作及結(jié)論如下:
　　(1)基于乘客出行起訖點分類，分析了快慢車運營對不同群體出行行為的影響因素。建立了以乘客出行感知時間、車底購置費用和車公里費用最小為目標(biāo)，以快慢車發(fā)車頻率、快車跨站位置為決策變量的無越行、均衡發(fā)車的市域線快慢車開行方案優(yōu)化模型。該模型考慮了線路通過能力、法定發(fā)車頻率、列車滿載率等約束，可定量分析快慢車運營組織下的乘客服務(wù)水平和企業(yè)成本。研究結(jié)果表明:快車的開行可誘導(dǎo)部分非直

4、達(dá)乘客選擇快車換乘慢車;發(fā)車頻率為16列/h時，快慢車方案下的快車旅行速度較非快慢車方案提高5.0％，乘客出行時間降低1.6％，車底購置費用減少2.4％。這說明快慢車運營提高了乘客服務(wù)水平和企業(yè)效益。
　　(2)在均衡發(fā)車的快慢車開行方案模型基礎(chǔ)上，進(jìn)一步構(gòu)建了無越行、非均衡發(fā)車下市域線快慢車開行方案優(yōu)化模型，該模型以快慢車發(fā)車頻率、快車跨站位置和始發(fā)間隔為決策變量，并設(shè)計了遺傳求解算法。案例結(jié)果表明:停站方案相同條件下，當(dāng)發(fā)車頻

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

6、效益。
　　(3)以快慢車發(fā)車頻率、快車跨站位置、始發(fā)間隔和快車越行位置為決策變量，構(gòu)建了有越行模式下的市域線快慢車開行方案優(yōu)化模型，并設(shè)計了遺傳求解算法。案例結(jié)果表明:發(fā)車頻率為16列/h條件下，與無越行模式相比較，有越行模式的快車跨站數(shù)量可提高為4，快車旅行速度可提高11.7％，乘客出行感知時間降低1.7％，車公里費用不變，車底購置費用略微提高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。
　　(4

7、)分析了無越行均衡發(fā)車、無越行非均衡發(fā)車、考慮越行的三種快慢車運營模式以及非快慢車模式的客流適用范圍，得到了不同運營模式的客流適用性。結(jié)果表明:本文案例條件下，當(dāng)客流減少超過10％、發(fā)車頻率小于16列/h時，無越行非均衡快慢車方案更優(yōu);當(dāng)客流減少10％以內(nèi)或增加20％以內(nèi)、發(fā)車頻率為16～22列/h時，有越行快慢車方案更優(yōu);當(dāng)客流增加超過20％、發(fā)車頻率大于22列/h時，非快慢車模式更優(yōu)。
　　(5)研究了快慢車不同運營模式對線路