成网条件下高速铁路夕发朝至列车开行方案编制关键问题研究

摘要

高速铁路夕发朝至列车是我国特有的高速铁路运输产品品牌，由于其独有的运输产品特性和良好的市场声誉，还常受到市场青睐。但高速铁路夕发朝至列车开行与高速铁路夜间综合维修天窗开设之间的矛盾，严重影响了高速铁路夕发朝至列车的开行。随着高速铁路逐步成网及高铁夕发朝至客流的不断增长，实现列车开行的网络化和日常化，是高速铁路夕发朝至列车发展的必然选择和市场要求。如何适应市场的发展，创新高速铁路夕发朝至列车开行模式，优化编制开行方案，实现列车开行与天窗开设之间的协调，是今后高速铁路夕发朝至列车品牌继续发展所面临的和亟待解决的重要问题。
　　论文以解决实际问题为出发点，以理论联系实践为原则，充分借鉴、参考现有的运营实际和已有的研究成果，采用定性与定量相结合、统计分析、图解分析、数学建模等方法，运用运输组织、最优化理论、系统科学等相关理论，对成网条件下高速铁路夕发朝至列车开行模式和开行方案优化编制相关问题展开研究。论文从实践出发，通过对客流需求特性的分析，提出了高速铁路夕发朝至列车开行的网络化和日常化要求;以此为立足点，在对比分析现有开行模式适应性的基础上，创新性地提出了高速铁路夕发朝至列车“周期化等线”开行模式;研究了该模式下列车等线条件、合理开行距离，以及列车开行方案与天窗优化协调等关键问题。
　　论文的主要研究工作如下:
　　(1)结合我国高速铁路夕发朝至列车开行的实际情况，提出在成网条件下高速铁路夕发朝至列车开行方案编制中还需要继续解决的技术难题。
　　(2)对国内外现有高速铁路夕发朝至列车开行与天窗设置的现状进行分析;从开行模式、旅客感知度、合理开行距离、速度、时间域、天窗设置等研究成果进行分析，归纳总结已有研究成果的不足;提出论文研究的问题和研究路线。
　　(3)结合我国现有高速铁路夕发朝至列车的开行数据和调查问卷结果，分析高速铁路夕发朝至列车的旅客群体特征、出行规律、客流来源及其对时间和价格的感知情况，得出了高速铁路夕发朝至列车的客流特性，明确了客流运输需求的日常化要求。
　　(4)从旅客出行方式选择行为入手，分析高速铁路夕发朝至列车与高铁日行列车、普速列车以及航空航班之间的竞争关系，在对客流转移意愿测算的基础上，得到高铁夕发朝至列车客流的预测结果，该预测结果充分表明了高速铁路夕发朝至列车OD的网络化特性。
　　(5)根据我国高速铁路综合维修天窗设置特点和高速铁路夕发朝至列车实际运营情况，总结了现有的高速铁路夕发朝至列车开行模式及类型;结合日常化与网络化要求，在对比分析现有模式适应性的基础上，提出了高速铁路夕发朝至列车“周期化等线”开行模式，明确了该模式的概念和特点。
　　(6)分析“周期化等线”模式下，影响等线时间与等线车站选择的因素，得出等线车站的确定方法和等线时间的一般性建议;深入研究了天窗开设和列车运营时间的关系，提出6种等线方案类型，总结对比了不同等线方案的特点，分析了等线模式下的能力，给出了等线方案设计的建议。
　　(7)针对“周期化等线”模式，分析列车速度系数和合理始发终到时间域;结合动车组日检距离、合理开行时间域、旅客夜间休息和出行意愿，以及维修作业要求几个方面，确定了高速铁路夕发朝至列车的合理开行距离;提出高速铁路夕发朝至列车竞争性选择模型及求解思路。
　　(8)将网络划分为区段、枢纽等结构，基于“周期化等线”模式，分别构建线路区段和枢纽结构的高速铁路夕发朝至列车开行方案与天窗开设协调优化模型，以京广高铁和武汉枢纽为实例，对模型和算法的有效性进行了验证。运用LINGO程序对实例进行求解，结合图解方法，得出了等线模式下以7天为周期的天窗优化设置方案，在维修作业和列车运营两方面均优于现有京广高铁夕发朝至列车开行的“4+3”模式。
　　论文紧密结合我国高速铁路运营时机，采用“周期化等线”模式，有效的解决了高速铁路夕发朝至列车网络化和日常化开行与夜间维修的矛盾，提出了编制高速铁路夕发朝至列车开行方案的新思路，为我国高速铁路成网条件下夕发朝至列车日常化开行方案的制定提供技术支撑与理论参考。

目录

声明

致谢

摘要

1 绪论

1．1 研究问题的提出

1．2 主要研究内容

1．3 主要创新点

1．4 研究技术路线

2 国内外现状分析

2．1．1 国外夕发朝至列车开行情况

2．1．2 我国高速铁路夕发朝至列车开行情况

2．2 高速铁路天窗设置现状分析

2．3 国内外研究现状

2．3．1 旅客列车开行模式的研究现状及分析

2．3．2 高速铁路夕发朝至列车旅客感知度研究现状

2．3．3 夕发朝至列车开行合理距离、速度、时间域的研究现状及分析

2．3．4 国内外天窗设置研究现状

2．4 本章小结

3 高速铁路夕发朝至列车客流特性分析

3．1 高铁夕发朝至列车客流基本规律

3．2 高铁夕发朝至列车客流特性调查

3．2．1 高铁夕发朝至列车旅客调查设计及分析方法概述

3．2．2 高铁夕发朝至列车旅客调查结果分析

3．2．3 调查主要结论与管理启示

3．3 高铁夕发朝至列车产品竞争力分析

3．3．1 各种运输产品的技术经济特征比较

3．3．2 高铁夕发朝至列车与日间高铁的竞争力分析

3．3．3 高铁夕发朝至列车与普速列车的竞争力分析

3．3．4 高铁夕发朝至列车与航空的竞争力分析

3．3．5 高铁夕发朝至列车的属性及市场定位

3．4．1 客流预测基本思路及步骤

3．4．2 客流预测结果分析

3．5 本章小结

4 高速铁路夕发朝至列车开行模式研究

4．1 我国高速铁路综合维修天窗设置情况

4．1．1 我国高速铁路综合维修天窗设置的特点

4．1．2 天窗对高铁夕发朝至列车行车组织的影响

4．2 高速铁路夕发朝至列车的现有开行模式分析

4．2．1 现有开行模式的类型

4．2．2 各种开行模式对比分析

4．2．3 现有开行模式的适应性分析

4．3．1 周期化等线开行模式的概念

4．3．2 天窗开设的时间要求

4．3．3 等线车站及时间分析

4．3．4 等线模式下的能力分析

4．5 本章小结

5 高速铁路夕发朝至列车合理开行距离

5．1 高速铁路夕发朝至列车旅行速度分析

5．1．1 列车旅速系数分析

5．1．2 天窗内等线对列车旅行速度的影响

5．2．1 始发终到合理时间域的确定

5．2．2 跨线高铁夕发朝至列车合理时间域

5．3．1 影响列车合理开行距离的因素

5．3．2 考虑夜间休息的全程运行时间

5．3．3 高铁夕发朝至列车合理开行距离的确定

5．4 高速铁路夕发朝至列车竞争性选择模型

5．4．1 竞争性客运产品的经济特征描述

5．4．2 产品选择模型构建及求解

5．5 本章小结

6 成网条件下高铁夕发朝至列车开行方案与天窗的协调优化

6．1 问题概述

6．1．1 高速铁路成网条件下的特点

6．1．2 列车开行方案与天窗的协调优化涉及的因素

6．1．3 天窗周期的形成

6．1．4 列车开行方案与天窗的协调优化思路

6．2．1 模型构建

6．2．2 模型分析与算法设计

6．3 基于枢纽的协调优化

6．4 实例计算与分析

6．4．1 基于区段的协调优化实例

6．4．2 基于枢纽的协调优化算例

6．5 本章小结

7 研究结论及展望

7．1 研究结论

7．2 下一步研究展望

参考文献

附录

作者简历及科研成果