基于互联互通的城轨网络化运营列车运行计划研究

摘要

城市轨道交通网络化运营是今后发展的方向，而实现不同线路之间的“互联互通”是网络化运营的必然趋势。本文基于城市轨道交通互联互通网络化运营这一背景，对互联互通网络化运营条件下列车运行计划的编制问题进行了研究。在我国互联互通路网还未形成的今天，对该问题的研究可以为未来互联互通网络化运营线路的开通运营提供一些借鉴参考，具有相当的前瞻创新性和现实意义。
　　列车运行计划是城市轨道交通核心的技术文件，用于指挥列车日常的运行。在互联互通的网络化运营场景下，轨道交通由单线独立运营逐渐转变成一个网络整体运营。面对不同线路间复杂的制约关系，如何协调网络中各列车的运行充分发挥出互联互通网络化效益是一项值得研究的问题。本文主要研究工作如下:
　　首先，在对互联互通网络化运营概念和特点进行分析的基础上，重点对客流分布、列车开行方案、线路通过能力、乘客服务水平、运营成本及组织复杂性这几个影响网络化列车运行计划编制的因素进行了深入分析，为互联互通网络化列车运行计划编制实现提供了必要的理论基础。
　　其次，提出了互联互通网络化列车运行计划编制流程，并在此基础上对互联互通网络化列车运行计划的编制实现进行研究，具体包括以下几方面内容。
　　(1)研究了互联互通网络化运营线路通过能力分析方法。本文采用单车仿真模型基础上加作图解析的方法，重点对互联互通网络化运营条件下跨线站通过能力、正线追踪能力、折返站折返能力的分析计算方法进行了研究。
　　(2)研究了互联互通网络化运营列车开行方案的制定方法。在相关约束条件下，以乘客候车时间最小化、企业运营成本最小化为优化目标建立了列车开行方案的多目标优化模型，并提出了求解方法。
　　(3)研究了互联互通网络化运营列车时刻表的编制方法。针对不同线路列车在跨线站及换乘站的合理衔接问题，以乘客换乘候车时间最小化及列车运行间隔均衡化为优化目标建立了网络化列车时刻表优化编制模型，并给出了求解方法。
　　再次，设计案例进行分析。应用上文的研究成果，对案例进行分析并得出网络化列车运行计划。通过与传统单线运营方式实现效果对比表明，互联互通网络化运营的优势明显，同时验证了所提方法及模型的有效性。
　　最后，对全文进行总结，阐述了本论文的主要内容及不足待改进之处，并提出了下一步研究工作的方向。

目录

声明

致谢

摘要

1 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 国内研究现状

1．2．2 国外研究现状

1．3 论文的主要研究内容

1．4 论文的组织结构

2 互联互通网络化运营列车运行计划影响因素分析

2．1 互联互通网络化运营概述及特点

2．2 客流分布特征

2．2．1 客流空间分布特性

2．2．2 客流时间分布特性

2．2．3 互联互通网络化客流分布特征分析

2．3 列车开行方案

2．3．1 列车交路方案

2．3．2 列车停站及编组方案

2．4 线路通过能力

2．4．1 线路通过能力定义

2．4．2 互联互通网络化运营条件下线路能力分析

2．5 乘客服务水平

2．6 运营成本及组织复杂性

2．7 本章小结

3 互联互通网络化运营列车运行计划编制技术实现

3．1 互联互通网络化运营列车运行计划编制流程

3．2 互联互通网络化运营线路能力计算方法

3．2．1 单车仿真模型

3．2．2 正线追踪能力计算方法

3．2．3 折返站折返能力计算方法

3．2．4 跨线站通过能力计算方法

3．3 互联互通网络化运营列车开行方案优化模型

3．3．1 问题描述及假设

3．3．2 参数说明

3．3．3 目标函数

3．3．4 约束条件

3．3．5 模型求解

3．4 互联互通网络化运营列车时刻表的编制

3．4．1 网络化时刻表编制问题分析

3．4．2 网络化时刻表优化模型建立

3．4．3 模型求解算法设计

3．5 本章小结

4 案例分析

4．1 线网基本情况

4．2 列车运行计划求解

4．2．1 网络化客流分析

4．2．2 线路通过能力分析

4．2．3 列车开行方案确定

4．2．4 网络化列车时刻表确定

4．3 结果分析及评价

4．4 本章小结

5 结论与展望

5．1 本文主要工作总结

5．2 展望

参考文献

图索引

表索引

作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果

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