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基于交路与快慢车组合的城市轨道交通列车运行组织研究
| 论文题名： | 基于交路与快慢车组合的城市轨道交通列车运行组织研究 |
| 关键词： | 轨道交通;行车方案;运营模式选择;多目标优化 |
| 摘要： | 为响应优先发展公共交通国家政策指引，提升城市轨道交通服务质量与水平，实现高效的乘客出行，本文以提高城市轨道交通运输效率与乘客出行效率为出发点，研究多样化的乘客出行需求与线路特点下的灵活运营组织模式，对提升城市轨道交通系统服务水平与乘客出行满意度、提高复合需求下的乘客出行效率具有重要意义。 论文总结了列车交路模式分类，划分了城市轨道交通快慢车运营模式，分析了两者组合的可能性。对比分析了城市轨道交通列车交路模式下的客流适用性条件、优缺点等，分析了运力的影响因素；从快慢车运营方式与分时运营的基础上，划分了快慢车运营模式，分析了快慢车模式的运力影响因素；在此基础上分析了两种运营模式组合的可行性。 论文分析了运输能力与运输效率的影响因素。分析了列车车辆因素、线路折返因素、车站服务水平、运营组织方案等对运输能力与运输效率的影响。构建了列车交路与快慢车组合运营模式选择指标体系，建立运力影响因素到实际乘客出行成本与运力投放成本的映射关系，进一步提取出列车交路与快慢车组合模式选择的指标。构建了列车交路与快慢车组合运营模式选择方法指标集合。 论文研究了列车交路与快慢车组合的运营模式的选择方法。描述了运营模式选择问题，提出了简化与合理的前提假设；首先通过基于OD客流与断面客流的快慢车开行比例确定方法、基于断面客流分布系数的快慢车分时运营模式确定方法，选择了线路快慢车模式；然后在线路开行快慢车时段、比例确定的前提下，选择了快慢车运营模式下的列车交路模式，实现了列车交路与快慢车组合运营模式的选择。 论文采用多目标优化方法，将运营成本与乘客出行效率作为优化目标，将列车追踪关系、特殊站点停站设置等作为模型的约束条件，各交路快慢车发车频率与停站方案作为决策变量，建立了Y型交路与快慢车组合模式下的行车方案优化模型、嵌套交路与快慢车组合运营模式下的行车方案优化模型；针对两个模型分别设计了带有惩罚函数的粒子群优化算法，求解特定运营模式下的具体行车方案，确定了指定组合运营模式下的具体行车计划，优化了单位成本下能够提供的运输效率。 选取了广州地铁18号线、22号线作为实例验证。分析了线路初、近、远期预测OD、断面客流特征与线路条件。采用提出的列车交路与快慢车组合运营模式选择方法，得到线路最佳运营模式；运用交路与快慢车组合运营模式下的列车开行方案优化模型，得到了广州地铁18号线、22号线最优运营模式以及行车计划。 |
| 作者： | 钱钟文 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 叶茂 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南京理工大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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