城市轨道交通列车运行图编制模型和算法研究

摘要

列车运行图是轨道交通运输组织的基础,其编制质量的高低直接影响运输组织的效率和安全。与铁路列车运行图的编制相比,城市轨道交通列车运行图的编制具有其自身的复杂性。
　　 本论文在总结现有研究成果的基础上,对城市轨道交通列车运行图编制过程中的关键问题进行了深入分析,主要有:
　　 1 多种交路形式对列车运行图的编制影响
　　 2 中间折返站列车折返与正线列车运行冲突
　　 3 车底出入库与列车折返的交叉干扰、与正线列车运行的交叉干扰
　　 4 高峰与非高峰时间段过渡运行线的编制
　　 在对以上关键问题进行分析的基础上,借鉴铁路列车运行图和车站技术作业计划编制的一些模型和方法的基础上,按照分步建模和求解的思路,将城市轨道交通列车运行图编制问题分解为几个有关联的子问题分别建立模型和求解,主要有:
　　 1 城市轨道交通列车运行图初始布点模型。借鉴铁路列车运行图均衡性的定义,本文给出了城市轨道交通列车运行图分时段均衡性的定义和数学描述。以列车运行图分时段均衡为目标,以满足列车分时段服务频率为约束,忽略车底折返周转和出入库等问题,建立了初始布点模型并给出了进行初始布点的过程和方法。
　　 2 折返站车底交路模型。借鉴铁路成对机车交路模型,建立了折返站车底交路模型。针对城市轨道列车开行的特点设计了求解算法。
　　 3 折返进路选择模型。借鉴铁路车站股道运用优化问题模型,建立了折返站车底折返径路选择模型,并给出了基于精华蚂蚁算法的车底折返径路选择算法。
　　 4 给出了使车底折返径路有现实可行解的运行线调整策略和解决车底出入库与正线列车运行冲突的运行线调整策略。
　　 最后,论文以重庆轻轨较场口至新山村线的数据资料为实例,对论文所建立的模型和算法进行了验证,证明了上述模型和算法的有效性。