城市軌道交通換乘站列車時刻表的協(xié)調(diào)和優(yōu)化.pdf

1、城市軌道交通作為城市公共交通的骨干,對于緩解城市道路交通擁堵,構(gòu)建低碳、節(jié)能環(huán)保的出行方式,發(fā)揮著重要的作用。隨著軌道交通的快速發(fā)展,軌道交通線路逐漸形成網(wǎng)絡(luò),而目前各線路基本獨立運營、相互間的協(xié)調(diào)性不強(qiáng),給乘客換乘帶來不便,網(wǎng)絡(luò)運營條件下的換乘協(xié)調(diào)成為研究的一項新課題。
　　 本文以網(wǎng)絡(luò)運營條件下,城市軌道交通模式內(nèi)不同線路間換乘協(xié)調(diào)為研究內(nèi)容,運用概率論和數(shù)理統(tǒng)計的方法,分別對同站臺換乘和通道換乘條件下的時刻表優(yōu)化問題進(jìn)行建

2、模,設(shè)計了模型求解的啟發(fā)式算法。在建模之前,介紹了網(wǎng)絡(luò)換乘協(xié)調(diào)的理論方法,研究了通道換乘走行時間的分布規(guī)律,以便為建模提供理論方法和數(shù)據(jù)支持。
　　 首先分析了軌道交通網(wǎng)絡(luò)中的換乘理論,對換乘進(jìn)行了分類,介紹了國外有關(guān)換乘站布局、換乘協(xié)調(diào)組織等的規(guī)劃思想和設(shè)計理念。然后,對通道換乘走行時間進(jìn)行了抽樣調(diào)查,從累積分布函數(shù)的角度,運用Weibull函數(shù)來描述換乘走行時間的分布,采用極大似然估計法對參數(shù)取值進(jìn)行了估計。
　　

3、在此研究基礎(chǔ)上,運用定時換乘的思想和方法,分別對同站臺換乘和通道換乘條件下,換乘站的列車時刻表進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計。同站臺換乘協(xié)調(diào)中,將列車的周期性到達(dá)定義為列車到達(dá)方波脈沖,運用波的理論來分析列車的運行,建立了方波脈沖同步優(yōu)化模型,通過調(diào)整方波脈沖的相位差,實現(xiàn)列車的同步到達(dá);通道換乘協(xié)調(diào)中,對換乘等待時間進(jìn)行了嚴(yán)格界定,以換乘等待時間最小為目標(biāo)函數(shù),建立了換乘協(xié)調(diào)優(yōu)化模型,并設(shè)計了模型求解的遺傳算法。最后,以北京地鐵雍和宮站為例進(jìn)行了案例

4、研究。
　　 研究結(jié)果表明,Weibull分布能較好地描述通道換乘走行時間,平峰時段對換乘站列車時刻表的協(xié)調(diào)優(yōu)化更有意義,高峰時段不需要進(jìn)行協(xié)調(diào)。方波脈沖能形象地描述列車的周期性到達(dá),將列車運行視為波的傳播,并用數(shù)學(xué)語言Fourier級數(shù)進(jìn)行表達(dá),提供了一種新的研究思路和方法。雍和宮站列車時間表經(jīng)過優(yōu)化后,單個乘客在研究時段內(nèi)的平均換乘等待時間較現(xiàn)狀減少了70 s、減幅達(dá)到29.7％,總換乘等待時間減少了54145 s,折合15