城市轨道交通大小交路嵌套模式下车体运用优化模型和方法

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1、致谢本沦文是在我的导师乐逸祥副教授的严格要求和悉心指导下完成的。自师从乐老师丌始研究生学习丌始，他渊博的学识、严谨的学风、诲人不倦的师者风范、精益求精的工作作风、乐观豁达的生活态度，特别是一丝不苟、刻苦钻研的科研精神部深深地感动着我、激励者我，使我有勇气去克服学习、工作、生活中的一次次困难，使我有信心去完成在科学研究道路上的一次次超越。可以晚，我的每一次进步，都倾注了乐老师大量的心血。在此，谨向乐老师毁以我最诚挚的谢意。特别感谢交通运输学院的周靠山教授，他对我的工作提出了许多中肯的意见和建议，帮助我明确了论文进一步修改和完善的方向，使我的研究更加成熟，

2、在此表示深深地感谢!感谢我的师姐周艳芳博上、师兄唐金金博士以及我的师弟、师妹们，他们在迷茫时给予我方向，在困苦时给予我力量．陪伴我走过人生的一次次得意与失意，一直给我咀支持和鼓励。感谢我的同学朱翔宇、黄鸿鹏、张衍辉、李传宾、张沽、会阁、雷芳、詹珂听、李向蔚、魏天娇等，他们抖j乐观向上的精神渲染了我论文写作期间的那一段困苦的苍白，并以力所能及之力对我的论文写作与修改给予了极大地帮助和指导论文虽然是本人所写。但每一字每一句都凝聚着他们的一份心血。最后，感谢我的父母，感谢他们对我一如既往的支持和奉献，感谢他们一直做我最唪实有力的后盾，使我安心、顺利地完成硕士

3、阶段的学习。以及感谢所有给予我关心和帮助的亲人、朋友们。他们都将永远是我前进的最大动力。硕士研究生的求学生涯，使我有机会在学术的海洋中邀游，在一片静谧中感受别人不一样的天空，这段难得的人生经历将使我毕生难忘。在这一段平常而不平凡的人生旅途中，悄然承受了许多无私的帮助．对每一份帮助我都心怀感恩，在此一并表示衷心的谢意。中史摘要中文摘要摘要：车体运刖计划作为城市轨道交通运输7E产过程中最基本的运输计划之～，其编制质量直接关系到城市轨道交通的运营成本和服务水平。然而目

4、ji『国内外对_丁城市轨道交通车体运用优化问题的研究尚处于摸索阶段，没有成熟的求解模型和求

5、解方法，也来见现成的计算机系统。因此，寻找切实有效的数学模型和求解方法，并借助汁算机实现车体运用计划的自动编制，一直是迫切的需求。本文在充分借鉴国内外研究成果的基础上，结合囤内城市轨道交通运营的特点，以使用车体数最少和各4三体使用均衡性为目标，对城市轨道交通车体运用优化问题展丌了_。系列的相关研究。论文的主要研究工作包括：1阐述城市轨道交通车体运用计划的定义，总结车体运用计划的编制原则和种类．探讨了大小交路混合模式的车体运用方式。然后重点针对大小交路套跑模式进行全面研究：包括不同的大小变路丌行比例、在终点站或者中削折返站的不同折返方式情况，对通过能力的

6、影响，进而对车体运用产生的影响；计算了各种情况下的发车时l训M隔。初步建立了城市轨道交通车体运用研究的基本理论体系，井界定了本文研究的范畴和主要内容。2分析城市轨道交通车体运用问题的多优化目标、约束条件的复杂、问题规模庞大的特点。基于分析结果，指出了传统指派模型的缺陷：无法避免车体折返

7、妖套的问题、无法动态反耿沿线在途车体变化情况、均衡使用车体。针对出现的问题，本文提出了使用一种改进的指派模型——时空滚动式改进指派模型来解决这个问题。其基本思想足：将一_天的运行线看作总任务集合，按照其在不同时问区段内发车时问f．J隔的不同，划分为不同的子运行线任务集合

8、。根据每个时间区段内运行线的具体情况，动态添加出段或入段的车体，然后按照时『自J区段的先后顺序，滚动式指派车体完成运行线任务，直至蛙后一个时『自j区段，完成整个运行线任务的指派。3详细探讨了丈小交路嵌套模式下车体运用问题的具体约束条件、目标函数建立了时空滚动式改进指派模型。其中对接续时问的约束上，允许列车运行线微调址时问．以增加车体运用的灵活性。然后提出应用匈牙利算法求解该模型。4深入研究了大小交路嵌套形式的车体运用优化问题的求解思想和算法步骤。从城市轨道交通车体运用计划与列车运行圈铺画一体化的角度，将整个车体运用问题分为交路生成和车体配置两个阶段。第

9、一阶段应用时空滚动式改进指派模型结合匈牙利算法，墟过MATLAB编程求解，获得列车交路：第二阶段通过计北京交通人学颐}‘学位论文算机启发式搜索，对运行罩程较短的交路进行交叉、组合优化，并给变路组合配置车体．得到车体配置方案。5以深圳地铁8号线为背景．基于提出的算法和流程，求得车体运用方案。通过选取五项评价指标对求解的结果进行分析，验证了时空滚动式改进指派模型的正确性和有效性。关键词：城市轨道交通；车体运用：时空滚动式；改进指派模型：大小嵌套交路：优化分类号：U2395ABSTRACTABSTRACT：Asoneofthemostbasictranspo

10、rtplanning，urbanrailwaytransitvehicleuseplannin