城市轨道交通运营中断下的列车运行计划自动调整

摘要

随着城市轨道交通路网规模的快速发展与客流需求的急剧增加，各种不确定因素（如设备故障）导致列车运营突发事件增多，严重影响了乘客的安全与出行。城市轨道交通系统的行车间隔小、线路配置简单、灵活性较差，一旦发生运营中断，很大程度上会导致短时间内大量旅客滞留，不仅会造成本线路的运营秩序混乱，而且会对相邻线路和整个路网的运营秩序带来冲击。本文研究城市轨道交通系统运营中断的特点、分类及响应措施，并针对不同运营中断场景提出科学的行车调整策略，具有十分重要的理论和现实意义。
　　首先，基于轨道区段锁闭时间理论(Blocking-time theory)开展城市轨道线路中列车运行的冲突检测研究，分析了固定闭塞和移动闭塞信号系统下的锁闭时间图，完成了正线移动闭塞制式下的列车运行冲突检测以及折返段固定闭塞制式下的列车折返冲突检测，从而确定了线路的最小行车问隔，为列车运行图编制和行车调整提供了依据。
　　其次，基于轨道交通线路的客流数据开展了最优行车间隔计算研究，并建立了基于行车间隔的列车运行图编制模型，综合考虑了轨道交通线路行车资源、折返能力、车底周转等因素，通过线性近似和等价转换将非线性模型转化为混合整数线性规划(Mixed integer linear programming,MILP)模型，并以分枝定界法进行求解，同时对列车运行计划与车辆周转计划进行了优化，为运营中断下的行车调整研究提供了理论基础。
　　最后，基于不同中断场景的特征开展了列车行车调整方案研究，以实现运营中断下线路运力最大化。构建了针对不同运营中断场景下的列车运行计划调整优化模型，实现了列车运行计划与车辆周转计划的一体化调整，通过分析行车调整方案的稳定性、车底利用率等指标，证明了运营中断下列车运行计划自动调整优化模型的合理性及可行性。

目录

声明

致谢

摘要

1．1研究背景及意义

1．2国内外研究现状

1．3运营中断管理概述

1．3．1运营中断特点

1．3．2运营中断分类

1．3．3 运营中断响应策略

1．4研究内容与总体结构

1．4．1研究内容

1．4．2总体结构

1．5本章小结

2基于锁闭时间的最小行车间隔研究

2．1冲突检测模型建立

2．1．1轨道线路与车站的模型

2．1．2列车运行模型

2．2轨道区段锁闭时间

2．2．1锁闭时间计算

2．2．2列车锁闭时间图

2．3运行冲突检测

2．3．1正线冲突检测

2．3．2折返段冲突检测

2．4实例分析

2．4．1正线冲突检测

2．4．2折返段冲突检测

2．5本章小结

3 基于行车间隔的列车运行图编制研究

3．1 基于客流需求的行车间隔优化

3．1．1客流分析

3．1．2行车间隔确定

3．1．3北京地铁亦庄线运行间隔分析

3．2基于行车间隔的列车运行图编制

3．2．1 列车运行图编制模型

3．2．2混合整数线性规划模型构建

3．3实例分析

3．4本章小结

4运营中断下的列车运行计划自动调整研究

4．1运营中断行车调整策略

4．1．1 中断场景下行车调整目标

4．1．2中断场景下行车调整策略分析

4．2基于小交路的中断行车调整

4．2．1行车调整模型

4．2．2混合整数线性规划模型构建

4．2．3 实例分析

4．3 基于单线双向运行的中断行车调整

4．3．1行车调整模型

4．3．2混合整数线性规划模型构建

4．3．3实例分析

4．4本章小结

5结论

5．1研究结论和工作总结

5．2研究展望

参考文献

表索引

图索引

作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果

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