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《客運專線相關(guān)旅客列車開行方案優(yōu)化研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、中南大學(xué)博士學(xué)位論文客運專線相關(guān)旅客列車開行方案優(yōu)化研究姓名：鄧連波申請學(xué)位級別：博士專業(yè)：交通運輸規(guī)劃與管理指導(dǎo)教師：史峰20070101中南大學(xué)博士學(xué)位論文摘要摘要建立一個合理的旅客列車開行方案，是鐵路運輸組織中越來越重要的系統(tǒng)工程問題。普速鐵路、提速普速鐵路網(wǎng)的不斷發(fā)展，新建高速鐵路、客運專線的即將推出，將形成高速的客運專線和客貨混跑的既有鐵路構(gòu)成的鐵路客運網(wǎng)絡(luò)，使旅客列車開行方案更為復(fù)雜化?？瓦\專線的旅客列車開行方案不僅僅局限于客運專線上的旅客列車，而是指整個相關(guān)區(qū)域運輸網(wǎng)絡(luò)的旅客列車開行方案。其主要內(nèi)容包括相關(guān)區(qū)域路網(wǎng)所有開行列車的類別、對數(shù)、運行區(qū)
2、段和停站，以充分滿足旅客的出行需求，使鐵路運輸企業(yè)效益最大化。本文在詳盡的社會經(jīng)濟分析的基礎(chǔ)上，通過對客運專線的運營成本構(gòu)成及計算方法的探討，分析了鐵路客運專線旅客列車開行方案的相關(guān)收益及費用，從鐵路運輸企業(yè)和旅客兩方面的利益出發(fā)建立了客運專線相關(guān)旅客列車開行方案的多目標(biāo)優(yōu)化模型及其求解方法。對鐵路旅客乘車行為的特點和各種影響因素進行全面分析，揭示了鐵路旅客列車客流分布的內(nèi)在原因。系統(tǒng)研究了鐵路旅客換乘網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)造和評價，對旅客在列車網(wǎng)絡(luò)上的客流分配理論進行了探討。將客流換乘選擇的多類用戶的用戶平衡分配模型作為下層規(guī)劃，將均衡考慮企業(yè)利益和旅客需求作為上層規(guī)劃，
3、將列車開行方案與旅客換乘方案結(jié)合起來，建立綜合優(yōu)化旅客列車開行方案的雙層規(guī)劃模型。系統(tǒng)建立旅客列車開行方案的評價指標(biāo)體系，對其社會經(jīng)濟效益進行綜合評價。由于問題的規(guī)模和特點，通過抽象歸納鐵路企業(yè)制定開行方案的豐富經(jīng)驗和利用鄰域搜索優(yōu)化方法，設(shè)計了基于模擬退火算法的優(yōu)化算法，可解決大規(guī)模的旅客列車開行方案優(yōu)化問題。本文具體研究工作如下：1)客運專線旅客列車開行方案的相關(guān)效益和費用分析旅客列車開行方案的相關(guān)收益與費用從兩個方面進行分析，其一為鐵路運輸企業(yè)的收益與成本；其二為旅客的收益與費用．這種成本費用和效益分析方法是合理優(yōu)化旅客列車開行方案的前提。將旅客時f司價
4、值按照消費層次進行劃分，便于針對不同層次的客流特點確定旅客列車開行方案。旅客支出除了票價一項外都是(或已折合為)時間，按照不同消費層次的旅客時間價值將其它時間費用轉(zhuǎn)化為貨幣支出，使不同量綱的費用支出得到了統(tǒng)一。這種成本和收益的分析和計算為旅客列車開行方案優(yōu)化模型的建立奠定了基礎(chǔ)。中南人學(xué)博J：學(xué)位論文摘要2)多目標(biāo)規(guī)劃模型和初始方案生成算法通過對客運專線相關(guān)旅客列車開行方案特點的研究，分析了鐵路客運專線的相關(guān)收益及費用，從鐵路運輸企業(yè)和旅客兩方面的利益出發(fā)建立了客運專線相關(guān)旅客列車開行方案的多目標(biāo)優(yōu)化模型。并根據(jù)“按流開車”的思想，提出了旅客列車開行方案生成的
5、求解方法，包括列車開行數(shù)量判別式、列車吸流原則、確定列車類別的動態(tài)規(guī)劃等。該項研究已在鄭州至西安、武漢至廣州的客運專線預(yù)可行性研究中得到了成功的應(yīng)用，求解路網(wǎng)規(guī)模為60個車站的旅客列車開行方案僅需100秒左右時間。3)換乘網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造和鐵路客流分配方法的研究鐵路企業(yè)針對旅客出行的各種需求制定的旅客列車開行方案，還應(yīng)考慮到開行方案的實現(xiàn)情況——旅客對列車的選擇行為。通過對旅客對換乘方案選擇行為的分析，將其歸結(jié)為多類用戶的平衡分配問題。對于運輸企業(yè)制定的旅客列車開行方案，旅客根據(jù)自己的意愿，對出行換乘方案進行選擇。在考慮擁擠費用的情況下，最終達到一個平衡狀態(tài)。不同消費
6、層次的客流在換乘網(wǎng)絡(luò)上的分配問題，可以歸結(jié)為一個多類用戶(消費層次)的用戶平衡交通分配問題。在既有研究成果的基礎(chǔ)上，對鐵路旅客換乘網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)造、評價進行了系統(tǒng)探討，設(shè)計了基于開行方案和停站方案的換乘網(wǎng)絡(luò)，充分考慮旅客換乘過程中的時間、貨幣支出、擁擠等精神消耗，對網(wǎng)絡(luò)上阻抗進行了詳細(xì)討論，給出了該網(wǎng)絡(luò)上客流分配模型，設(shè)計了相應(yīng)算法。我們采用效率較高的一種路徑配流方法—梯度射影算法(GP)算法，采用逐步增加路徑的方式，取得了較好的運算效率。“旅客換乘網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化設(shè)計”奠定了旅客換乘方案選擇的基礎(chǔ)。對換乘網(wǎng)絡(luò)及其客流出行阻抗的確定，鐵路旅客客流分配模型和算法探討，形成了系
7、統(tǒng)的鐵路客流分配方法。4)建立了旅客列車開行方案的評價指標(biāo)體系在旅客運輸現(xiàn)行運營組織評價指標(biāo)的基礎(chǔ)上，針對鐵路運輸?shù)奶厥鈱傩院土熊囬_行方案具體要求，對評價指標(biāo)進行了整合與補充，建立了旅客列車開行方案評價指標(biāo)體系，較全面涵蓋了開行方案的各方面評價要求。由于評價指標(biāo)的相互替代性和相關(guān)性，使用聚類分析方法合理簡化了指標(biāo)體系的規(guī)模。對開行方案評價指標(biāo)體系進行主成分分析，使其更具有可操作性。開行方案的評價指標(biāo)體系是評價和優(yōu)化開行方案的基礎(chǔ)。該評價體系可以用于評價列車開行方案的運營效果，特別是用于列車開行方案的生成和優(yōu)化。5)系統(tǒng)的客運專線旅客列車開行方案優(yōu)化模型和求解方
8、法II中南丈學(xué)博E學(xué)位論文摘要將列車開
