基于可達(dá)性的城際高速鐵路網(wǎng)列車開行方案優(yōu)化研究

發(fā)布時間：2020-06-05 20:16

【摘要】：到2020年我國常住人口城鎮(zhèn)化率將超過60%,近年來,我國出臺了眾多促進(jìn)城市群建成相關(guān)政策。城市群是深入挖掘城市發(fā)展?jié)摿ΑU(kuò)大城市發(fā)展空間的重要組織形式,有力地推動了城鎮(zhèn)化進(jìn)程。隨著人們生活節(jié)奏的加快及高鐵運(yùn)營技術(shù)的提升,人們對國家級城市群的通勤時間將要求控制在0.5-2小時以內(nèi)。以城際高鐵為城市群主干交通網(wǎng)絡(luò),編制合理的列車開行方案,可以為城市群持久發(fā)展、城市群內(nèi)居民便捷出行提供保障�；诹熊嚪⻊�(wù)網(wǎng)絡(luò)的可達(dá)性,綜合考慮通勤者的旅行時間和參與社會活動與獲取社會價值的難易程度,以此為指標(biāo)描述城市群居民乘坐城際高鐵的出行阻抗更為符合實(shí)際。基于可達(dá)性制定列車開行方案可實(shí)現(xiàn)更全面的出行需求服務(wù),體現(xiàn)城際高速鐵路運(yùn)輸?shù)姆⻊?wù)質(zhì)量。因此,本文提出融合區(qū)域可達(dá)性和列車開行成本的城際高速鐵路網(wǎng)列車開行方案優(yōu)化理論與方法。主要研究內(nèi)容包括以下部分:(1)對城際高鐵網(wǎng)絡(luò)化中站點(diǎn)可達(dá)性及區(qū)域可達(dá)性量化分析:首先,對現(xiàn)有交通領(lǐng)域可達(dá)性概念及定義進(jìn)行歸納分析。其次,對現(xiàn)有交通網(wǎng)絡(luò)的可達(dá)性描述方法進(jìn)行比選,列出針對城際高鐵網(wǎng)站點(diǎn)可達(dá)性及區(qū)域可達(dá)性的計算式。最后,以京石高鐵線為例,測算并分析不同列車開行方案下對涿州東站與北京西站站點(diǎn)可達(dá)性的影響。(2)構(gòu)建基于區(qū)域可達(dá)性的城際高鐵網(wǎng)列車開行方案優(yōu)化非線性整數(shù)規(guī)劃模型:考慮路網(wǎng)中乘客的換乘行為,確定乘客出行起點(diǎn)與目的地間的最短旅行時間。在已有網(wǎng)絡(luò)化列車開行方案建模方法的基礎(chǔ)上,創(chuàng)新性地以區(qū)域可達(dá)性最大化、列車運(yùn)營成本最小化為目標(biāo)函數(shù),構(gòu)建具有博弈關(guān)系的多目標(biāo)優(yōu)化模型。(3)算法設(shè)計及算例研究:對列車開行方案主干研究問題設(shè)計了和聲搜索算法,對客流分配子研究問題設(shè)計了 k短路算法。以某一城市群的城際高鐵網(wǎng)為算例,求得多目標(biāo)與單目標(biāo)條件下的最優(yōu)列車開行頻率、站點(diǎn)可達(dá)性、區(qū)域可達(dá)性、客流OD路徑等結(jié)果,分別對目標(biāo)函數(shù)不同時所得開行列車數(shù)、列車開行頻率、站點(diǎn)服務(wù)頻率進(jìn)行對比分析。分析得出,優(yōu)化后列車開行方案能夠使區(qū)域可達(dá)性提升1.46,列車開行數(shù)量減少5列,并且縮短大站旅行時間,提升中小站點(diǎn)的服務(wù)頻率。對改變線路途徑站點(diǎn)服務(wù)地區(qū)GDP及人口對區(qū)域可達(dá)性影響進(jìn)行分析,得出線路途經(jīng)站點(diǎn)服務(wù)地區(qū)的社會經(jīng)濟(jì)要素提高,區(qū)域可達(dá)性會隨著提高的結(jié)論。
【圖文】：

規(guī)劃圖,城際鐵路,京津冀,規(guī)劃圖

逡逑路網(wǎng)絡(luò)”邋［３］。京津冀城際鐵路網(wǎng)規(guī)劃如圖１－３所示。逡逑在不久的未來，人們對國家級城市群的通勤要求將逐步提高，隨著高鐵技術(shù)逡逑逐步提升，，通勤時間將要求控制在０．５－２小時左右，跨城出行，異地就業(yè)，資源互逡逑享將成為城市群的普遍特征。逡逑中長期商速鐵路網(wǎng)規(guī)劃圖逡逑都「逡逑—＾邐邐／邐？邋：＿■逡逑圖１－２中長期高速鐵路網(wǎng)規(guī)劃圖１２１逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋１

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