基于出行目的的城市轨道交通Y型线列车交路计划编制研究

发布时间：2020-10-13 13:21

　　 随着城市轨道交通线路的建设与发展,Y型线路作为一种新的线路形式逐渐产生,与传统的单线相比,Y型线路具有客流规律复杂、服务范围广等特点。为提升线路服务水平、降低乘客出行与企业运营成本,国内学者对列车交路计划制定进行了大量研究,然而既有研究较少从乘客分类的角度进行列车交路计划的编制,导致列车交路计划不能很好的贴合实际客流需求。由此本文将从这一角度,在考虑不同出行目的乘客实际选择特征的基础上进行Y型线交路计划的研究。本文选取国内第一条开通运营的Y型线路——广州地铁3号线作为研究对象,首先对广州地铁客流结构进行分析,根据客流特点建立贴合实际客流选择规律的客流分配方法,构建以乘客成本最小化和企业运营成本最小化为目标函数的列车交路求解模型,设计基于遍历和枚举的求解算法,最终对模型求解得出广州地铁3号线早高峰时期的最优交路计划,通过与3号线实际交路计划对比验证了模型的有效性。本文主要工作及成果如下:(1)在既有研究的基础上,梳理出Y型线路支线独立运营、直通运营、混合运营等三种交路方式,将影响Y型线列车交路计划的因素划分为设施设备、运营管理组织水平以及客流特征等三类。(2)对广州地铁客流进行SP问卷调查,得出在乘客的自身属性中出行目的、收入水平与乘客的路径选择有较强显著性,对不同出行目的乘客的路径选择规律进行分析,通过引入边际替代率的概念求得乘客出行的广义费用成本,构建了适用于广州地铁3号线的基于出行目的Logit模型并标定了参数,使客流分配更加贴合实际。(3)以区间交路上下限、线路通行能力、交路长度、交路总数量等为约束,并根据实际考虑各交路的发车比例约束,以乘客出行成本最小化、企业列车购置成本最小化、列车走行公里最小化等为目标构建了基于出行目的的Y型线列车交路编制模型。设计基于图的遍历和枚举的求解算法。(4)以广州地铁3号线为案例分析,求解得出最优交路计划。并将最优交路计划与3号线实际列车交路计划进行比较,结果表明:模型求解得到的最优列车交路计划能够在满足客流需求的基础上减少发车对数,降低乘客出行成本以及乘客与企业的总成本,从而验证了模型的有效性。(5)通过企业权重灵敏度分析探究了其对列车交路计划的影响,发现:1)模型最优交路形式与企业权重相关,企业权重较小时宜采取支线独立运营方案,权重较大时宜采取三交路混合运营方案;2)随着企业成本权重系数的增加,企业成本减小而乘客成本增加,若考虑企业成本较多时,应采取三交路的组合方式有效降低交路发车对数,从而降低企业运营成本。(6)通过客流结构的灵敏度分析探究其对列车交路计划的影响,发现:1)最优交路计划与客流结构有关,不同的客流结构会影响最优交路计划;2)通勤通学类乘客比例较大时采用乘车时间最小的交路方案,休闲游玩乘客比例较大时采用换乘时间最小的交路,而商务办公类客流比例较大时,采用企业成本最小的交路。分析发现最优交路的选取与调查结果中各类乘客的选择偏好具有相同趋势,从而证明了客流分配模型的有效性。
【学位单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：U292
【部分图文】：

城市轨道交通Ｙ型线路一般按照客运量的大小将其分为主线和支线，由于主??线和支线的存在，其列车交路也相对复杂。当前部分学者基于Ｙ型线线路条件对??列车交路进行了优化研宄，但Ｙ型线上的客流分布也较一般线路复杂，对线路条??件以及客流情况同时研宄才能得出更加符合客流情况的交路计划。如何对Ｙ型线??的客流进行分析，了解客流的需求以及合理的组织Ｙ型线列车交路，使列车的开??行与客流需求更加匹配，提供高效高质的运输服务，是当前亟需研究的重要内容。??１．１．２研究意义??乘客是城市轨道交通服务的主要对象，了解客流需求是制定城市轨道交通列??车开行方案的重要前提，列车运行交路是列车开行方案的重要组成部分，合理、??高效的列车运行交路可以更精确地满足客流需求，提高运输质量与效率。本文从??２??

一技术路线

?北京交通大学硕士学位论文???路。列车交路根据不同的分类有不同的形式，根据两折返站之间的距离长短可以??分为大交路、小交路、嵌套交路、交错交路和环形交路几种，如图２．１。长交路是??指列车运行区段的两折返站距离较远，一般为线路两端点车站，此种交路由于运??输组织简单、易于管理而广泛被采用，但是由于客流分布的不均衡性，往往会造??成一部分的运力资源的浪费。小交路是相对长交路而言，小交路的运转区间一般??为客流较为集中的路段，满足客流的需求。嵌套交路是指在一条城市轨道交通线??路上同时存在大交路与小交路的运营方式，大交路的运行区间完全覆盖小交路的??运行区间，此种运行方式既能满足客流密集区段的服务质量又能保证线路远端郊??区客流的需求，较好的利用运力资源，但是因为两种交路同时存在，对运输组织??管理水平要求较高，同时要求线路中间站的折返能力；交错交路的是指线路同时??存在两个短交路，两交路在客流密集区段重叠，此种交路方式也能满足客流的不??同需求，但同样要求中间站具有折返能力，且增加了远距离客流的换乘次数；环??形交路用于环形线路，车底运行中无需折返，运输组织方式简单，但只能用于特??定线路。在实际运营中，线路采取何种交路形式需要结合线路特点来确定。??
【参考文献】

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本文编号：2839224