网络化条件下旅客列车径路优化研究

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1、国内图书分类号：U293.1密级：公开国际图书分类号：625西南交通大学硕士研究生学位论文网络化条件下旅客列车径路优化研究年级2015级姓名习子文申请学位级别工学硕士专业交通运输规划与管理指导老师闫海峰副教授二〇一八年五月ClassifiedIndex:U293.1U.D.C:625SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisOPTIMIZATIONOFPASSENGERTRAINPATHUNDERTHECONDITIONOFNETWORKGrade:2015Candidate

2、:XiZiwenAcademicDegreeAppliedfor:MasterofScienceinEngineeringSpeciality:TrafficandTransportationPlanningandManagementSupervisor:AssociateProf.YanHaifengMay.2018西南交通大学硕士研究生学位论文第I页摘要随着我国铁路网络规模不断扩大，铁路客流量也与日俱增。在我国铁路日益成网络的条件下，铁路旅客列车开行可以选择多条径路。如何选择旅客列车最优径路，使之能够兼顾旅客旅行需求与

3、铁路部门的运输效益，这是现在以及将来我们亟待考虑的旅客运输组织问题。本文针对中国现有的大规模路网环境，构造对应的铁路物理网络，并按照绕行率上限值生成合理径路集，在此基础上对普速铁路和高速铁路旅客列车径路优化分开研究，分别以吸引直达客流量和旅客列车径路客流密度最大为优化目标，研究铁路网络化条件下普速铁路和高速铁路的旅客列车径路优化模型与算法，并构造算例进行求解分析，分别得出普速网络和高速网络的最优旅客列车径路方案。论文的主要研究工作如下：（1）阐述了旅客列车径路的概念及分类，并分析旅客列车径路的作用、径路选择的影响因素及其与

4、铁路旅客列车开行方案的相互关系。（2）构建了铁路物理网络，得到铁路网络的物理表示，并对铁路原始OD客流进行数值对称化修正。（3）分析了旅客列车径路端点站的确定方法及影响因素，分析了求解OD间合理径路集的方法。（4）针对普速铁路网络和高速铁路网络旅客列车径路优化的不同特点，对普速铁路网络和高速铁路网络分别建立径路优化模型。对于普速铁路，直接以吸引直达客流量最大为优化目标，建立优化模型；而对于高速铁路，以径路客流密度最大为优化目标，建立优化模型。（5）在一对OD间旅客列车径路优化模型的基础上，将网络化条件下各OD对的径路优化按

5、一定序列排列，分别得出普速铁路网络和高速铁路网络的旅客列车径路优化模型。（6）结合Dijkstra算法以及双扫描法，分别研究并提出OD间的普速铁路旅客列车径路优化算法和高速铁路旅客列车径路优化算法，并在此基础上分别提出网络化条件下的普速网络径路优化算法和高速网络径路优化算法。（7）针对本文的旅客列车径路优化模型与算法，构建一个虚拟的路网并给出相应的客流资料，结合客流资料分别求解得出路网为普速铁路和高速铁路两种情况下的最优旅客列车径路方案。关键词：旅客列车径路；合理径路集；铁路网络；直达客流量；客流密度西南交通大学硕士研究生

6、学位论文第II页AbstractWiththecontinuousexpansionofthescaleoftherailwaynetworkinChina,thepassengerflowofrailwayisalsoincreasing.UndertheconditionofthegrowingrailwaynetworkinChina,thepassengertraincanchooseanumberofpaths.Howtochoosethebestway,sothatthepassengertraincangiv

7、econsiderationtobothpassengertraveldemandandtransportationbenefitofrailwaysector.Thisisapassengertransportorganizationproblemweneedtoconsidernowandinthefuture.Inthisthesis,thecorrespondingrailwayphysicalnetworkwasconstructedinviewoftheexistinglarge-scalenetworkenv

8、ironmentinChina.Andarationalpathsetwasgeneratedaccordingtotheupperlimitofdetourrate,onwhosebasisthepaperstudiedtheoptimizationofpassengertrainpathsepara