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面向复杂动态客流需求的地铁运行图优化研究
| 论文题名： | 面向复杂动态客流需求的地铁运行图优化研究 |
| 关键词： | 城市轨道交通;客流特性;运行图优化;非支配排序算法 |
| 摘要： | 目前我国城市轨道交通运营常用的是等间隔非周期性运行图，即将一天（运营时段内）根据客流需求划分为几个不同的时间段，并对不同的时间段采用等间隔的发车方式。然而，城市轨道交通的客流需求在一天之中会随时间推移而发生复杂动态变化，特别是当首末站衔接高铁枢纽且换乘站点较多时，容易导致高峰时段高铁枢纽站内客流得不到及时疏散而平峰时段运力冗余。本文综合考虑衔接高铁枢纽站的进站客流和地铁系统内部换乘客流的动态需求，采用非等间隔发车模式优化地铁运行图。主要研究内容与结论如下: （1）地铁客流特性分析。根据客流的流量、流向、流时和流距四个基本要素分析地铁客流的构成，引入判断地铁客流时空分布不均衡的方法，以苏州轨道交通3号线为例，介绍了本文获取的AFC轨道交通大数据的来源、格式以及数据处理方法，分析了该线路客流的时空分布特性以及高铁换乘站、地铁系统内部换乘站和非换乘站的客流分布规律。 （2）衔接高铁枢纽与地铁系统内部客流的分布规律研究。以衔接高铁枢纽的苏州新区火车站和地铁系统内部换乘站东方之门站为例，基于AFC刷卡数据和地铁到达时刻数据，分别构建数学模型对客流的到达率进行估计分析。与调研得到的实际客流到达率相对比，本文构建的模型精度可达到90％以上，能够较好地估计换乘客流到达站台的时间分布情况。 （3）考虑全线换乘需求的地铁运行图优化模型构建。实际运营中，仅考虑衔接高铁枢纽站的进站客流需求会导致其他站点的客流出行时间增加，因此，本文从线路层面出发，统筹考虑地铁全线换乘站客流动态需求，构建地铁运行图优化模型，旨在最小化乘客出行成本和企业运营成本，设计非支配排序算法（NSGA-Ⅱ）对模型进行求解。结果表明，相比初始运行图，本文优化后的方案在高、平峰时段的乘客出行成本均有下降，运行图与各换乘车站的客流到达率匹配程度更高，为合理调配地铁运力资源和制定更高效的运行图提供科学依据。 |
| 作者： | 朱俊豪 |
| 专业： | 交通运输 |
| 导师： | 邓社军;白桦 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 扬州大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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