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原文传递地铁列车停站时分优化研究

论文题名：	地铁列车停站时分优化研究
关键词：	地铁;车站乘降量;列车停站时分;优化模型;遗传算法
摘要：	列车运行图对地铁运营服务质量有重要影响。停站时分设置是列车运行图编制的基础。实际运营中，列车停站时分主要受车站乘降量的影响，但各车站的乘降量每天每时都可能发生变化。停站时分设置过小可能导致列车出站延误，设置过大会延长乘客旅行时分。因此，分析列车停站时分与车站乘降量的关系，进而研究停站时分优化对改善列车运行图质量具有重要意义。　　在布设停站时分时，可以根据每趟列车在该车站的平均乘降量来确定停站标准时分，并在此基础上考虑乘降量的波动幅度额外设置一定的停站冗余时分。停站冗余时分的设置不仅可以缓冲停站作业时分延长带来的发车晚点，小幅的区间运行延误也能够被停站冗余时分吸收。为此，本文研究了地铁列车实际停站时分与客流乘降量的对应关系，建立了以乘客总行程时间最小为目标的列车停站冗余时分优化模型，并设计相应案例验证模型效果。论文主要内容包括: 　　1.研究了地铁列车运行干扰与冗余时分布局之间的关系。首先，分析了地铁列车运行干扰的概念、分类和产生原因。在阐述冗余时分的定义、分类和作用的基础上，通过对列车晚点后运行过程的数学描述探究冗余时分对干扰造成的延误消减的过程。　　2.考虑了地铁列车客流到达的随机性对实际停站时分的影响，在对客流历史数据进行预处理和OD矩阵推算的基础上，通过对乘客上下车过程的分段分析建立了基于平均乘降量的地铁列车停站时分计算模型。针对不同天数不同车次的乘降量存在差异的情况，本文先按天取不同车次的平均乘降量计算得到一系列的标准停站时分，然后拟合停站时分的分布函数并进行假设检验，将所求期望值作为各站点标准停站时分的参考依据。　　3.考虑停站时分上下限、列车间隔下限和全线停站冗余时分总量上限等约束条件，建立了以乘客总行程时间最小为优化目标的列车停站冗余时分优化模型，并设计了遗传算法对模型进行求解。案例分析表明:与不安排停站冗余时分的紧凑运行图相比，贴合客流到达规律的冗余时分布局方案可以使乘客的总行程时间和总等待时间减少9.37％和7.77％。目前常用方法是先确定停站冗余时分总量，然后根据各站标准停站时分按比例分配、按车站数平均分配以及集中分配至最后几站等方法。与上述方法得到的运行图相比，本文优化后的运行图可以使乘客总行程时间的优化3.08％、5.26％和6.68％。
作者：	谢卉瑜
专业：	交通运输规划与管理
导师：	柏赟
授予学位：	硕士
授予学位单位：	北京交通大学
学位年度：	2018
正文语种：	中文