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城市轨道交通列车开行方案优化研究
| 论文题名： | 城市轨道交通列车开行方案优化研究 |
| 关键词： | 城市轨道交通;乘客出行时间;企业运营成本;粒子群算法;列车开行方案 |
| 摘要： | 随着我国城市化的加快，城市规模的不断扩大，城市周边形成了大量持续发展的人口聚集地，并逐渐形成相对独立的组团。这些组团和城市中心组团之间有着很大且稳定的长距离通勤通学客流，各大城市陆续规划建设的城市轨道交通线路在一定程度上满足了这部分出行需求。 论文分析各组团与中心城市（区）间的客流流动情况，总结其需求大小和基本特征，讨论合理的城市轨道交通列车开行方案编制方法及优化步骤，有利于充分利用此类线路的运输能力，提高线路的运输效益。此外，论文进一步研究了影响连接中心城市（区）与周围组团间的城市轨道交通列车开行方案的主要因素，阐述了快车和慢车结合停站方式对此种线路的适应性，并构建了城市轨道交通快车和慢车结合的停站优化模型。本文主要研究内容分为以下三个方面。 1.分析了城市轨道交通列车编组、交路和停站的形式以及确定方法，从客流、成本和技术三个方面分析了影响列车开行方案编定的因素，论述了列车对停靠车站如何选择的问题。分析了城市轨道交通线路的空间分布情况，研究了城市轨道交通客流的分布特征，总结了城市轨道交通断面客流的时间和空间分布规律。 2.综合考虑乘客出行时间和企业运营成本两方面的价值消耗，建立了以总价值消耗最小为目标的快车和慢车结合的停站优化模型，设计了粒子群算法求解模型。在乘客出行时间的计算过程中，主要对以下两方面进行了处理。一是考虑到乘客对出行时间中的各要素有不同的在意程度，对各要素纳入总时间消耗的计算方法进行了改进;二是通过分析乘客的收入和工作时间等因素，将乘客在出行时间上消耗转化成了在出行时间价值上的消耗。考虑到决策变量为0-1变量，在粒子群算法的搜索过程中，设计了粒子的更新速度和寻找最优位置的方法，保证了搜索过程顺利完成。 3.将理论基础和本文的优化方法应用在潍坊市轨道交通列车开行方案的编定当中，验证了优化模型的实用性。通过客流分配，预测了潍坊市轨道交通R1线在初期、近期和远期的客流量。在考虑客流分布和线路走向的情况下，计算了各期的列车编组辆数并确定了列车交路。确定了停站优化模型的计算参数，采用了Matlab编程实现粒子群算法。将R1线的高峰期站间OD数据导入程序中进行最优解的寻找，得到了R1线初期、近期和远期的列车开行方案。 为了让优化结果更加精确，在今后的研究中，一方面可以考虑研究更为科学的方法来标定乘客出行时间的重要性;另一方面也可详细分析走行距离在成本中的贡献度来完善模型。 |
| 作者： | 周冰瑶 |
| 专业： | 交通运输规划与管理 |
| 导师： | 张锦;李瑞雪 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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