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基于大小交路的城轨列车行车间隔优化研究
| 论文题名： | 基于大小交路的城轨列车行车间隔优化研究 |
| 关键词： | 城市轨道交通;大小交路;模型规划;果蝇优化算法;行车间隔 |
| 摘要： | 城市轨道交通网络的不断发展，使越来越多的人们倾向于采用城市轨道交通出行，也因此许多城市的轨道交通线路出现了客流分布不均衡的情况，传统的单一交路开行方案往往伴随着满载率不均衡，大客流区段车内空间拥挤，而小客流区段列车的使用率不高等缺点。采用大小交路模式能够有效的提升乘客的服务质量，降低乘客总体等待时间的同时降低列车运行公里数，节省企业运营成本。因此，本文致力于提出一个科学合理的制定大小交路列车开行方案的模型，进一步优化列车行车间隔。 论文主要研究内容如下： (1)提出基于k-means算法(k-meansclusteringalgorithm)的列车运行交路设置策略，应用k-means算法简化客流分布图，建立以运用车底数和满载率均衡性最小为目标的模型分析交路的设置问题。以杭州轨道交通2号线的列车运行交路为研究对象进行实例分析，介绍了杭州轨道交通2号线的线路基本情况、列车运行参数，综合分析其客流量变化的特点，通过对客流聚类分析得到杭州轨道交通2号线列车运行交路方案，最后通过改变折返站的位置，对比各方案的运用车底数以及满载率均衡性，验证了该交路方案的有效性与可实施性。 (2)重点介绍了果蝇优化算法的概念、原理以及实现流程；分析了算法的收敛性能、性能参数、搜索机制、参数设置以及操作步骤等方面，对果蝇优化算法的相关缺点进行改进，引出基于正弦余弦算子的IFOA(ImprovedFruitFlyOptimizationAlgorithm,IFOA)算法。并利用标准测试函数对IFOA算法的搜索精度、全局搜索性能以及效率进行仿真测试。结果表明，与标准果蝇优算法相比，IFOA算法的收敛速度与收敛精度都有了较大的提升。 (3)基于大小交路形式，以大小交路列车行车间隔为决策变量，以列车行车间隔上下限、使用列车数量等作为约束条件，以全天最小列车运行公里数和所有到站乘客的最短等待时间作为目标函数，建立城市轨道交通列车行车间隔优化模型。通过线性加权和法将多目标优化问题转化成单目标问题进行分析，利用改进的果蝇优化算法对该模型进行求解。最后以杭州轨道交通2号线为例，验证了该模型的有效性与可行性。 |
| 作者： | 魏博超 |
| 专业： | 电子与通信工程 |
| 导师： | 刘晓娟;丁朴 |
| 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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