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基于客流需求的旅客列车时刻表优化研究
| 论文题名： | 基于客流需求的旅客列车时刻表优化研究 |
| 关键词： | 旅客列车;时刻表;客流需求;客流特征 |
| 摘要： | 铁路运输在交通运输中扮演着十分重要的角色，相对于其他交通方式，铁路的高速度、较低费用以及很好的安全性等优点使得现在更多旅客选择铁路出行。随着我国经济快速发展，人们的生活质量得到提升，旅客数量大幅增加，同时旅客对铁路运输的服务质量提出了更高的要求。这就使得铁路运营管理部门要提高服务质量，优化旅客列车时刻表，以满足广大旅客的快速、安全、方便的出行需求。基于客流需求的旅客列车时刻表能够有效平衡列车与旅客的供给需求关系，旅客出行需求较高时期采用较高的发车频率使得乘客的等待时间最小化，客流较少时，适当减少发车频率以提高旅客列车的上座率;这样既能满足乘客需求，同时也能提高运营管理的经济效益。这里的等待时间不仅指旅客在车站等待时间，还包括旅客出行需求较高时期部分旅客由于列车容量有限不得不选择下一班列车所等待的时间。 本文以车站人工售票、网上售票的实际客流以及问卷调查出行数据分析为依据，分析了铁路客流特征及其影响因素。建立了三个相关的基于客流需求的铁路列车时刻表优化模型，同时给出了该模型的求解方法，最后应用在丽江至大理的大丽铁路，对模型与求解方法进行验证。主要的工作内容如下: (1)研究铁路的旅客列车客流分布特征及其影响因素，分析旅客列车的发车间隔以及线路首趟列车的发车时间对旅客总等候时间的影响。 (2)基于客流需求，客流随时空变化形成的分布特征，在三种不同情况下，构建了使旅客总等候时间最小的列车时刻表优化模型。具体来说，在铁路线路上，列车发车的起始站相同，列车到达的终点站也相同情况下，构建了模型一;在列车发车的起始站相同，列车到达的终点站可以相同也可以不同，不受限制情况下，构建了模型二;在列车发车的起始站和列车到达的终点站都是可以相同也可以不同，均不受限制情况下，构建了模型三。 (3)在用MATLAB编写程序调用CPLEX进行大规模求解混合整数线性规划模型之前，先将问题进行简化:设计旅客列车时刻表优化问题的算例并对其进行求解。这一过程旨在验证模型的有效性，确保可以对铁路旅客列车时刻表进行的优化有确切效果。 (4)把提出的模型和求解方法应用到大丽铁路实例，运用MATLAB编写程序，调用CPLEX的子程序，方便、快捷的对优化模型进行求解。用实际案例验证建立的模型以及求解方法的有效性。 |
| 作者： | 曹亮 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 曹成铉 |
| 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 |
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