基于网络可达性的城市轨道交通末班车时刻表协调优化研究
发布时间：2021-04-19 22:14
近年来,我国城市轨道交通系统迅速发展,部分城市已经进入网络化运营阶段。列车时刻表协调优化是提升网络化运营服务水平的有效手段。随着城市轨道交通末班车客流需求的明显增加,如何协调编制网络末班车时刻表是城市轨道交通系统运营面临的重要课题。本文以城市轨道交通网络及换乘站为对象,考虑换乘过程与OD全过程两方面提出了末班车条件下的可达性概念,设计了网络可达性的评估方法;并分别从末班车线间换乘衔接与乘客OD需求角度,研究了给定发车时间下的末班车时刻表协调方法,提出了换乘站停站时间延长与OD可达性优化两种网络可达性提升策略;综合考虑网络可达性与企业运营成本,研究了网络多线路运营收车时间协调方法。主要研究内容及结论如下:（1）定义了基于OD可达性与换乘可达性两要素的网络可达性概念。其中,换乘可达性表征列车线间换乘衔接的成功性。采用换乘冗余时间分析了末班车的换乘可达性,末班车之间双向衔接成功的充要条件为两末班车在换乘站的停站时间均不小于两末班车到站时间差与乘客的换乘走行时间之和。OD可达性表征乘客能否从O点顺利到达D点。从动态网络角度,基于Dijkstra算法思想设计了可计算OD可达性的标号法,结合深圳地...
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：146 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
致谢
中文摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意义
1.2 研究目标与主要内容
1.2.1 核心概念
1.2.2 研究目标
1.2.3 研究内容
1.3 研究思路与论文结构
2 国内外研究综述
2.1 交通网络可达性
2.1.1 可达性概念及其变迁
2.1.2 静态网络可达性研究
2.1.3 考虑列车时刻表的可达性研究
2.1.4 末班车条件下的网络可达性研究
2.2 列车时刻表优化理论
2.2.1 线路列车时刻表优化
2.2.2 网络列车时刻表协调优化
2.2.3 网络末班车时刻表协调优化
2.3 既有研究分析评述
3 末班车条件下城市轨道交通网络可达性分析与评估
3.1 网络动态可达性的影响因素
3.2 换乘可达性分析
3.2.1 换乘冗余时间
3.2.2 末班车间的双向衔接
3.3 OD可达性分析
3.3.1 OD最晚可达时间的数学描述
3.3.2 OD最晚可达时间计算
3.3.3 算法分析
3.4 标号法案例分析
3.4.1 运算过程示例
3.4.2 实例应用
3.4.3 算法效果对比
3.4.4 算法计算效率测试
3.5 本章小结
4 基于换乘衔接的末班车时刻表优化研究
4.1 概述
4.2 问题描述
4.3 末班车换乘衔接优化模型
4.3.1 模型假设
4.3.2 模型Ⅰ（基础模型）
4.3.3 模型Ⅱ（停站时间延长）
4.3.4 模型Ⅲ（停站时间延长/走行时间随机）
4.4 模型处理与求解
4.4.1 模型线性化
4.4.2 模型简化
4.4.3 求解算法
4.5 案例分析
4.5.1 模型参数测试
4.5.2 模型优化结果对比
4.5.3 停站时间对换乘衔接的影响
4.5.4 末班车旅行时间对换乘衔接的影响
4.5.5 区间最小运行时间对换乘衔接的影响
4.5.6 模型鲁棒性测试
4.6 本章小结
5 考虑OD可达性的网络末班车时刻表优化研究
5.1 概述
5.2 模型假设与变量定义
5.2.1 变量定义
5.2.2 模型假设
5.3 末班车OD可达性优化模型
5.4 求解算法
5.4.1 遗传算法设计
5.4.2 遗传算法参数
5.5 算例测试
5.5.1 算例优化结果
5.5.2 模型对比分析
5.6 案例分析
5.6.1 案例设计
5.6.2 遗传算法效果验证
5.6.3 优化结果分析（关键OD）
5.6.4 优化结果分析（全网OD）
5.6.5 灵敏度分析
5.7 本章小结
6 多线路间运营收车时间协调优化研究
6.1 概述
6.2 国内外线路末班车发车时间分析
6.3 优化模型
6.3.1 问题描述
6.3.2 研究边界
6.3.3 模型构建
6.4 求解算法
6.5 案例分析
6.5.1 案例参数输入
6.5.2 帕累托最优解
6.5.3 模型优化效果分析
6.5.4 末班车发车时序分析
6.6 本章小结
7 结论与展望
7.1 主要工作及研究结论
7.2 论文创新点
7.3 研究展望
参考文献
作者简历及攻读学位期间取得的研究成果
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]2017年中国城市轨道交通运营线路统计和分析——中国城市轨道交通“年报快递”之五[J]. 王有发,杨照,庞瑾. 城市轨道交通研究. 2018(01)
[2]城市轨道交通网络化运营组织技术研究评述[J]. 毛保华,张政,陈志杰,贾文峥,何天健. 交通运输系统工程与信息. 2017(06)
[3]考虑拥挤的轨道交通网络时刻表协调优化建模[J]. 朱宇婷,郭继孚,余柳,徐龙,刘宇环. 交通运输系统工程与信息. 2017(06)
[4]基于换乘站停站时间延长的城市轨道交通末班车时刻表优化[J]. 陈垚,柏赟,冯旭杰,李竹君. 交通运输系统工程与信息. 2017(06)
[5]网络化运营条件下城市轨道交通末班车时刻表优化研究[J]. 殷瑞琴,张星臣,陈军华,徐彬,王志美. 铁道运输与经济. 2017(11)
[6]城市轨道交通网络末班车衔接优化模型[J]. 汪波,黄建玲,牛丰. 城市轨道交通研究. 2017(10)
[7]城市轨道交通列车运行图鲁棒性优化模型[J]. 曹志超,袁振洲,李得伟,张思林,马伶伶. 中国铁道科学. 2017(03)
[8]基于多路径的城市轨道交通网络末班车动态可达性研究[J]. 张亮,吕利民,叶红霞,徐瑞华. 城市轨道交通研究. 2017(01)
[9]城市轨道交通末班车时段时刻表协同优化研究[J]. 宁丽巧,赵鹏,徐文恺,乔珂,姚向明. 交通运输系统工程与信息. 2016(06)
[10]面向协同调度的公交时刻表鲁棒优化模型[J]. 窦雪萍,过秀成,龚小林. 东南大学学报(自然科学版). 2016(05)
博士论文
[1]城市轨道交通末班列车运行计划协同组织优化[D]. 康柳江.北京交通大学 2016
[2]考虑乘客出行效率的城市轨道交通列车开行方案优化研究[D]. 朱宇婷.北京交通大学 2016
[3]公交网络时刻表编制的理论建模及可靠性控制方法研究[D]. 司徒炳强.华南理工大学 2011
硕士论文
[1]成网条件下城市轨道交通末班车时刻表衔接优化研究[D]. 寇春歌.北京交通大学 2016
[2]城市轨道交通网络化运营条件下末班车衔接与可达路径研究[D]. 李莉.西南交通大学 2015
[3]城市轨道交通末班车时刻表协调优化方法研究[D]. 胡智敏.北京交通大学 2015
[4]城市轨道交通末班车的动态最优可达路径研究[D]. 张新.北京交通大学 2014
[5]城市轨道交通末班车条件下可达路径问题研究[D]. 杜婷婷.北京交通大学 2012
本文编号：3148413
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：146 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
致谢
中文摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意义
1.2 研究目标与主要内容
1.2.1 核心概念
1.2.2 研究目标
1.2.3 研究内容
1.3 研究思路与论文结构
2 国内外研究综述
2.1 交通网络可达性
2.1.1 可达性概念及其变迁
2.1.2 静态网络可达性研究
2.1.3 考虑列车时刻表的可达性研究
2.1.4 末班车条件下的网络可达性研究
2.2 列车时刻表优化理论
2.2.1 线路列车时刻表优化
2.2.2 网络列车时刻表协调优化
2.2.3 网络末班车时刻表协调优化
2.3 既有研究分析评述
3 末班车条件下城市轨道交通网络可达性分析与评估
3.1 网络动态可达性的影响因素
3.2 换乘可达性分析
3.2.1 换乘冗余时间
3.2.2 末班车间的双向衔接
3.3 OD可达性分析
3.3.1 OD最晚可达时间的数学描述
3.3.2 OD最晚可达时间计算
3.3.3 算法分析
3.4 标号法案例分析
3.4.1 运算过程示例
3.4.2 实例应用
3.4.3 算法效果对比
3.4.4 算法计算效率测试
3.5 本章小结
4 基于换乘衔接的末班车时刻表优化研究
4.1 概述
4.2 问题描述
4.3 末班车换乘衔接优化模型
4.3.1 模型假设
4.3.2 模型Ⅰ（基础模型）
4.3.3 模型Ⅱ（停站时间延长）
4.3.4 模型Ⅲ（停站时间延长/走行时间随机）
4.4 模型处理与求解
4.4.1 模型线性化
4.4.2 模型简化
4.4.3 求解算法
4.5 案例分析
4.5.1 模型参数测试
4.5.2 模型优化结果对比
4.5.3 停站时间对换乘衔接的影响
4.5.4 末班车旅行时间对换乘衔接的影响
4.5.5 区间最小运行时间对换乘衔接的影响
4.5.6 模型鲁棒性测试
4.6 本章小结
5 考虑OD可达性的网络末班车时刻表优化研究
5.1 概述
5.2 模型假设与变量定义
5.2.1 变量定义
5.2.2 模型假设
5.3 末班车OD可达性优化模型
5.4 求解算法
5.4.1 遗传算法设计
5.4.2 遗传算法参数
5.5 算例测试
5.5.1 算例优化结果
5.5.2 模型对比分析
5.6 案例分析
5.6.1 案例设计
5.6.2 遗传算法效果验证
5.6.3 优化结果分析（关键OD）
5.6.4 优化结果分析（全网OD）
5.6.5 灵敏度分析
5.7 本章小结
6 多线路间运营收车时间协调优化研究
6.1 概述
6.2 国内外线路末班车发车时间分析
6.3 优化模型
6.3.1 问题描述
6.3.2 研究边界
6.3.3 模型构建
6.4 求解算法
6.5 案例分析
6.5.1 案例参数输入
6.5.2 帕累托最优解
6.5.3 模型优化效果分析
6.5.4 末班车发车时序分析
6.6 本章小结
7 结论与展望
7.1 主要工作及研究结论
7.2 论文创新点
7.3 研究展望
参考文献
作者简历及攻读学位期间取得的研究成果
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]2017年中国城市轨道交通运营线路统计和分析——中国城市轨道交通“年报快递”之五[J]. 王有发,杨照,庞瑾. 城市轨道交通研究. 2018(01)
[2]城市轨道交通网络化运营组织技术研究评述[J]. 毛保华,张政,陈志杰,贾文峥,何天健. 交通运输系统工程与信息. 2017(06)
[3]考虑拥挤的轨道交通网络时刻表协调优化建模[J]. 朱宇婷,郭继孚,余柳,徐龙,刘宇环. 交通运输系统工程与信息. 2017(06)
[4]基于换乘站停站时间延长的城市轨道交通末班车时刻表优化[J]. 陈垚,柏赟,冯旭杰,李竹君. 交通运输系统工程与信息. 2017(06)
[5]网络化运营条件下城市轨道交通末班车时刻表优化研究[J]. 殷瑞琴,张星臣,陈军华,徐彬,王志美. 铁道运输与经济. 2017(11)
[6]城市轨道交通网络末班车衔接优化模型[J]. 汪波,黄建玲,牛丰. 城市轨道交通研究. 2017(10)
[7]城市轨道交通列车运行图鲁棒性优化模型[J]. 曹志超,袁振洲,李得伟,张思林,马伶伶. 中国铁道科学. 2017(03)
[8]基于多路径的城市轨道交通网络末班车动态可达性研究[J]. 张亮,吕利民,叶红霞,徐瑞华. 城市轨道交通研究. 2017(01)
[9]城市轨道交通末班车时段时刻表协同优化研究[J]. 宁丽巧,赵鹏,徐文恺,乔珂,姚向明. 交通运输系统工程与信息. 2016(06)
[10]面向协同调度的公交时刻表鲁棒优化模型[J]. 窦雪萍,过秀成,龚小林. 东南大学学报(自然科学版). 2016(05)
博士论文
[1]城市轨道交通末班列车运行计划协同组织优化[D]. 康柳江.北京交通大学 2016
[2]考虑乘客出行效率的城市轨道交通列车开行方案优化研究[D]. 朱宇婷.北京交通大学 2016
[3]公交网络时刻表编制的理论建模及可靠性控制方法研究[D]. 司徒炳强.华南理工大学 2011
硕士论文
[1]成网条件下城市轨道交通末班车时刻表衔接优化研究[D]. 寇春歌.北京交通大学 2016
[2]城市轨道交通网络化运营条件下末班车衔接与可达路径研究[D]. 李莉.西南交通大学 2015
[3]城市轨道交通末班车时刻表协调优化方法研究[D]. 胡智敏.北京交通大学 2015
[4]城市轨道交通末班车的动态最优可达路径研究[D]. 张新.北京交通大学 2014
[5]城市轨道交通末班车条件下可达路径问题研究[D]. 杜婷婷.北京交通大学 2012
本文编号：3148413
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