基于停站时间模型的城轨列车运行调整问题研究

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1、学校代码：密级：公开硕士学位论文基于停站时间模型的城轨列车运行调整问题研究作者姓名刘佳政学科专业交通信息工程及控制指导教师董海荣教授培养院系电子信息工程学院硕士学位论文基于停站时间模型的城轨列车运行调整问题研究作者：刘佳政导师：董海荣北京交通大学年月学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，提供阅览服务，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。保密的学位论文在解

2、密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月曰签字日期：年、月日学校代码密级：公开北京交通大学硕士学位论文基于停站时间模型的城轨列车运行调整问题研究作者姓名：刘佳政学号：导师姓名董海荣职称：教授学位类别：工学学位级别：硕士学科专业交通信息工程及控制研究方向：智能交通系统北京交通大学年月致谢时光荏苒，岁月如梭，两年半的硕士研究生生活转瞬即逝。回顾过去两年多的研究生生活，对那些引导、帮助和激励我的人，心中充满感激之情。本论文的工作是在我的导师董海荣教授精心指导和悉心关怀下完成的。董海荣教授实事求是的治学态度、诲人不倦的敬业精神、对

3、科研工作敏锐的洞察能力给了我极大的帮助与影响。在研究生期间，不仅在课程学习上有很大进步，更学到了很多为人处事的方法，这些收获将使我受益终生。能师从董老师，是我莫大的荣幸。在此谨向董老师表示我最诚挚的敬意和感谢！孙绪彬老师、陈姚老师悉心指导我完成了科研工作和学位论文的撰写，在此表示衷心的感谢。在实验室科研工作中，博士生高士根、王千龄、周敏以及同级的张凌莺、瞿驰、张梦杨、高翔等实验室同学对我论文中的研究工作给予了热情帮助；我的师兄刘敬禹、毛楚楚、张少波对我的研究工作给予了我很大的帮助，在此由衷地感谢他们。在此要感谢我生活学习了六年半的母校—北京交通

4、大学，给予我一个宽阔的学习平台，让我不断汲取新知，充实自己。■最后要特别感谢我的父母在学习和生活上给予我无私的支持，他们是我十多年求学路上的坚强后盾，他们的理解和支持是我不断前进的动力。摘要摘要城市轨道交通具有安全高效、便捷可靠、环保低碳等优点，已成为大城市居民出行的重要交通方式。城市轨道交通实际运营中受客流变化影响较大，列车的运行往往因为客流的扰动而产生延迟。而城市轨道交通配线简单、客流量大、行车间隔小，其延迟传播影响范围大，如果对列车的延迟处理不当，将造成乘客滞留，影响列车的运输效率和服务质量，甚至会危及行车安全，对整个线路运营造成严重的影

5、响。因此，基于客流对列车行车的影响分析，对城市轨道交通不同场景下的列车运行调整问题进行研究具有重要的意义。本文基于停站时间模型，主要对城市轨道交通不同场景下的列车运行调整进行如下相关研究：首先，研究小规模延迟下基于停站时间模型的列车运行调整问题。考虑乘客流对延迟的影响，基于停站时间模型建立多目标列车运行调整模型。根据城市轨道交通系统的自身特点和乘客流的因素，调整目标设置为总延迟时间、列车均衡性和乘客滞留数。其中乘客滞留数目标通过分析上下车乘客与停站时间的关系而得到。此外在列车运行调整约束条件中，停站时间看作一个跟客流相关的动态值。为了保证求解的

6、快速性，用改进的粒子群算法来求解，得出优化调整结果。其次，研究大规模延迟下基于停站时间模型的列车运行调整问题。由于列车大规模延迟影响规模较大，难以恢复至计划运行图，常规调整策略不再适用。通过采用重新制定时刻表的方法将列车运行图调整优化转化为列车运行图生成优化。考虑乘客流的影响，加入停站时间模型，对运行图生成中初始列车运行解析模型进行改进。根据线路行车优化、乘客旅行优化以及运行图调整优化三个方面的目标来建立多目标优化模型，用改进的粒子群算法来求解，求解出的优化调整方案可以使列车快速恢复正常运行。最后，根据不同规模延迟下的列车运行调整模型和算法理论

7、，开发列车运行图调整模块软件。针对不同延迟规模进行相应的延迟调整，并分析调整后的指标数据。基于框架开发含有列车运行图编制、迟延调整、指标数据分析等功能模块的仿真软件。构建列车延迟调整实验，针对不同的列车延迟情况，进行相应的延迟调整，对调整后的指标数据进行分析，并对软件的功能进行验证。图幅，表个，参考文献篇。关键词：列车运行调整；改进的粒子群算法；停站时间模型ABSTRACTABSTRACTWiththeadvantagesofsafety,higheficiency,convenience,reliability,lowenergyconsum

8、ptionandlightenvironmentalpollution,Urbanrailtransithasbecomeanimportantpar