隨著我國城鎮(zhèn)化進程加快,城市交通出行需求日漸增大,交通供需矛盾日益突出,大容量、高頻率和高可靠度等特性使得城市軌道交通成為緩解供需矛盾的重要手段之一。然而,現(xiàn)有的調度方案主要基于專業(yè)人員的經驗判斷,缺少優(yōu)化計算過程,從而不能有效利用系統(tǒng)能力并造成資源浪費。本文在認真分析國內外現(xiàn)有研究成果的基礎上,基于客流需求的時變特征以及列車流的動態(tài)演化規(guī)律,對城市軌道交通列車時刻表與車底銜接計劃協(xié)同優(yōu)化方法進行了研究,主要內容如下:（1）針對基于時變客流需求的列車時刻表問題,構建了多目標非線性優(yōu)化模型,并設計了有效的近似動態(tài)規(guī)劃求解算法。將列車發(fā)車間隔和列車載客量作為狀態(tài)變量,在系統(tǒng)安全約束下構建了列車運行模型及列車能耗模型。進一步,以提高列車利用率與服務質量,降低旅客等待時間與列車能耗為優(yōu)化目標,建立了關于列車時刻表問題的非線性動態(tài)規(guī)劃模型。為解決該優(yōu)化模型存在的“維數(shù)災難”問題,根據近似動態(tài)規(guī)劃方法,將原問題轉換為一個馬爾科夫動態(tài)決策過程,并設計了基于值函數(shù)逼近的近似動態(tài)規(guī)劃算法進行求解。算例驗證表明,與遺傳算法和差分進化算法相比,該算法能在較短時間內收斂至一個高質量的解。同時,本文提出的模型與... 

【文章來源】：北京交通大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：95 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 城市軌道交通列車時刻表優(yōu)化問題研究
        1.2.2 城市軌道交通列車車底運用計劃研究
        1.2.3 城市軌道交通客流控制策略研究
    1.3 列車時刻表優(yōu)化模型與算法研究思路
    1.4 研究內容與技術路線
2 城市軌道交通列車運行圖優(yōu)化問題分析
    2.1 城市軌道交通運行圖及其影響因素
    2.2 客流需求驅動的城市軌道交通時刻表編制框架
    2.3 城市軌道交通時刻表優(yōu)化算法
    2.4 本章小結
3 基于客流需求驅動的列車時刻表編制模型與算法
    3.1 問題背景
    3.2 模型建立
        3.2.1 約束條件
        3.2.2 目標函數(shù)
        3.2.3 優(yōu)化模型
    3.3 基于近似動態(tài)規(guī)劃的列車時刻表優(yōu)化算法
        3.3.1 ADP框架
        3.3.2 求解算法
    3.4 數(shù)值算例
        3.4.1 參數(shù)設置
        3.4.2 算例1: 計算結果
        3.4.3 算例2: 不同權重系數(shù)的影響
    3.5 本章小結
4 列車時刻表與車底銜接計劃協(xié)同優(yōu)化模型及算法
    4.1 問題背景
    4.2 模型建立
        4.2.1 約束條件
        4.2.2 目標函數(shù)
        4.2.3 優(yōu)化模型
        4.2.4 模型復雜度分析
    4.3 求解算法
        4.3.1 模型重構:MILP
        4.3.2 拉格朗日松弛算法
    4.4 數(shù)值算例
        4.4.1 算例1: 客流控制策略施加前后對比
        4.4.2 算例2: 敏感性分析
        4.4.3 算例3: 不同權重系數(shù)的影響
    4.5 本章小結
5 結論
    5.1 論文主要工作
    5.2 研究展望
參考文獻
作者簡歷及攻讀碩士學位期間取得的研究成果
學位論文數(shù)據集


【參考文獻】：
期刊論文
[1]城市軌道交通2017年度統(tǒng)計和分析報告[J].   城市軌道交通. 2018(04)
[2]基于多源數(shù)據的北京軌道交通客流特征分析[J]. 李臣,陳艷艷,劉小明,路堯.  都市快軌交通. 2017(05)
[3]北京地鐵亦莊線列車節(jié)能駕駛研究[J]. 唐濤,荀徑,曹芳,王義惠,宿帥.  北京交通大學學報. 2016(04)
[4]廣州地鐵一號線時刻表優(yōu)化研究及應用[J]. 田媛媛,陳鐸宗.  科技展望. 2016(20)
[5]基于節(jié)能的地鐵列車時刻表優(yōu)化[J]. 胡文斌,孫其升,呂建國,陳磊.  城市軌道交通研究. 2016(05)
[6]城市軌道交通網絡大客流擁堵傳播機理研究[J]. 李冰玉,秦孝敏.  中國安全科學學報. 2016(01)
[7]城市軌道交通車站客流模態(tài)與控制策略[J]. 李曼,王艷輝,賈利民.  東南大學學報(自然科學版). 2015(06)
[8]基于客票數(shù)據的城市軌道交通車站客流控制決策研究[J]. 葉麗文,楊奎.  都市快軌交通. 2015(03)
[9]城市軌道交通車站聯(lián)合客流控制研究[J]. 劉曉華,韓梅,陳超.  城市軌道交通研究. 2014(05)
[10]城市軌道交通車底運用計劃編制優(yōu)化模型求解的混合列生成算法[J]. 何必勝,宋瑞,何世偉,李晉.  中國鐵道科學. 2014(01)

博士論文
[1]考慮乘客出行效率的城市軌道交通列車開行方案優(yōu)化研究[D]. 朱宇婷.北京交通大學 2016

碩士論文
[1]城市軌道交通突發(fā)客流傳播特性及客流控制措施研究[D]. 焦軒.北京交通大學 2016
[2]考慮線路運營特征的城市軌道交通系統(tǒng)能耗估算研究[D]. 馬占奎.北京交通大學 2016
[3]城市軌道交通車站客流控制方案的研究[D]. 康亞舒.北京交通大學 2014
[4]城市軌道交通列車車底運用優(yōu)化問題研究[D]. 楊茹.北京交通大學 2015
[5]城市軌道交通大小交路嵌套模式下車體運用優(yōu)化模型和方法[D]. 劉超.北京交通大學 2012
[6]城市軌道交通列車運行交路問題研究[D]. 呂曉東.西南交通大學 2012
[7]城市軌道交通網絡突發(fā)客流傳播影響分析[D]. 劉小霞.北京交通大學 2011



本文編號：3201485