高速铁路列车开行方案迭代优化方法研究

论文摘要

旅客列车开行方案的质量很大程度上决定了铁路旅客运输的服务水平与经营效益。列车开行方案的要素众多,实际生产中很难一步形成,需要逐步考虑相关影响因素、反复迭代优化生成。本文以编制实用化的列车开行方案为目标,从开行方案中的各项要素的角度,对高速铁路旅客列车开行方案的编制及优化方法进行了如下研究：(1)分析高速铁路旅客列车开行方案的构成要素,依据各要素之间的相互关系提炼出列车起讫点及径路、列车种类、列车编组及定员、列车开行频率和列车停站共5个关键的基本要素,并按从备选集到初始方案,再到优化方案的不同编制阶段将基本要素分为三个层次,重点分析不同层次内各要素的具体内容,以及各要素之间的相互关系；(2)依据不同层次基本要素的生成要求,设计编制及优化流程中使用的不同方法,提炼出整个流程中涉及到的7个关键技术,并对其中的初始方案的人机交互生成方法和迭代优化方法两个关键技术进行深入研究；(3)在人机交互生成初始方案方法中,依据跨线列车开行方案与本线列车开行方案的不同要求,设计不同的编制方法：跨线列车开行方案使用“按流开车”的传统编制方法；本线列车开行方案首先根据客流密度生成起讫点方案,然后按照停站模式要求,设计起讫点停站方案备选集,应用数学模型生成停站方案；(4)在优化初始方案的方法中,分为两个层次,首先对于跨线列车初始方案进行规律化停站和周期化开行的结构上的优化调整,其次应用“迭代”思想,针对不同评价结果,分析其需要优化的要素情况,设计优化方向、优化方法及迭代终止条件；(5)最后应用实例,考察设计的编制和优化方法的实用性。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• ABSTRACT
• 1 引言
• 1.1 选题背景与研究意义
• 1.2 国内外列车开行方案设计方法及应用
• 1.2.1 国外高速铁路列车开行方案研究及应用情况
• 1.2.2 国内高速铁路列车开行方案研究及应用情况
• 1.2.3 借鉴与启示
• 1.3 论文主要研究内容
• 1.4 论文基本研究思路
• 1.5 本章小结
• 2 高速铁路列车开行方案构成要素及生成流程
• 2.1 高速铁路列车开行方案要素生成流程
• 2.2 高速铁路列车开行方案基本要素
• 2.2.1 基本要素Ⅰ具体内容
• 2.2.2 基本要素Ⅱ具体内容
• 2.2.3 基本要素Ⅲ具体内容
• 2.2.4 要素之间相互关系
• 2.3 本章小结
• 3 高速铁路列车开行方案要素生成及优化方法
• 3.1 高速铁路列车开行方案关键要素生成及优化方法
• 3.2 备选集中列车起讫点确定原则
• 3.3 数学模型求解生成初始方案
• 3.3.1 基础数据及基本变量
• 3.3.2 标集设计
• 3.3.3 约束集设计
• 3.3.4 存在的问题及改进方法
• 3.4 人机交互编制初始方案方法
• 3.4.1 跨线方案编制方法
• 3.4.2 本线方案中起讫点方案编制方法
• 3.4.3 本线方案中停站方案编制方法
• 3.5 方案评价及优化方法
• 3.5.1 频率周期化与停站规律化的优化方法
• 3.5.2 评价方法及评价结果
• 3.5.3 针对指标的方案优化方法设计
• 3.5.4 迭代方向与迭代终止条件的设计
• 3.6 本章小结
• 4 京沪高速列车开行方案编制及迭代优化方法实证分析
• 4.1 京沪高速铁路2012年路网概况
• 4.2 京沪高速铁路2012年开行方案备选集
• 4.3 京沪高速铁路2012年开行方案初始方案
• 4.3.1 跨线列车初始方案
• 4.3.2 本线列车初始方案
• 4.4 京沪高速铁路2012年开行方案优化方案
• 4.4.1 跨线列车结构调整方案
• 4.4.2 迭代优化方案
• 4.5 京沪高速铁路2012年列车开行方案综合评价
• 4.5.1 运输能力类指标
• 4.5.2 速度与动车组运用类指标
• 4.5.3 服务类指标
• 4.6 本章小结
• 5 结论
• 参考文献
• 附录A
• 附录B
• 附录C
• 作者简历
• 学位论文数据集