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多网融合背景下区域轨道交通开行方案优化研究
| 论文题名： | 多网融合背景下区域轨道交通开行方案优化研究 |
| 关键词： | 区域轨道交通;多网融合;开行方案;双层规划;非合作博弈;区域经济 |
| 摘要： | 近年来，我国城市群、都市圈开始一体化协同发展，铁路作为我国极其重要的交通运输方式，它的革新是加快我国城镇化进程的强大动力，也是我国社会生产力水平的重要标志。多制式轨道交通网高效融合发展规划的提出，是我国城镇化发展的必然要求，对服务区域经济社会发展、满足人们出行需求等方面有重要意义。 本文在铁路轨道交通多网融合背景下，针对区域轨道交通网开行方案，通过分类梳理国内外既有文献研究现状，重点分析各制式轨道交通和城市群、都市圈发展的耦合关系，提出多制式轨道交通网融合方法，基于此构建多制式轨道交通网双层规划开行方案模型。 首先，本文以高速铁路制式、城际铁路制式、市域铁路制式与城市轨道交通系统中地铁制式为研究对象，通过各制式间异质性与同质性分析，基于各制式间存在的差异性与相似性，以速度等级区间为分层标准，站点耦合、线路共轨运营为重点，构造多制式轨道交通融合层级复合拓扑网，提出轨道多网融合方法。 其次，基于确定的多制式轨道交通融合层级复合拓扑网，在合理假设条件下，从铁路轨道运营部门与铁路旅客两方考虑，构建了多制式轨道交通非线性整数双层规划开行方案模型。其中，上层规划为多制式轨道交通择站停列车停站方案优化模型，该模型以区段通过能力、停站率为约束，选取0-1变量为决策变量，并分别将各类列车开行总费用最小与轨道通过能力利用率总和最大作为目标函数；下层规划为多制式轨道交通网OD客流非合作博弈分配优化模型，该模型以开行区段为单位，开行区段上OD为封闭博弈环境，将开行区段上列车种类（即一站直达、大站停、择站停、站站停四种类型）作为旅客出行选择策略，将旅客群体各消费层次“代理人”作为局中人，通过构造博弈赢得函数，构建出以客流守恒、运能匹配为约束，局中人出行选择策略为决策变量，各局中人效用值最大为目标函数的优化模型。 最后，针对所构建的模型特征，设计NSGA-Ⅱ求解上层模型、QPSO求解下层模型的混合智能算法，并对该算法的时间复杂度进行分析。运用该混合智能算法，以大西安都市圈区域简化的多制式轨道交通网为例，基于模拟的OD客流量，求解出案例满意方案，并通过方案对比分析，验证了本文模型及算法的科学合理性。 |
| 作者： | 郑彦辉 |
| 专业： | 交通运输规划与管理 |
| 导师： | 朱昌锋 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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