【摘要】：隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展,城市化進程加快,城市人口激增,隨之而來的是城市交通擁堵、環(huán)境污染等一系列問題,此類問題已經(jīng)成為制約城市經(jīng)濟發(fā)展的瓶頸。城市軌道交通有運量大、運行速度快、安全舒適等特點,成為解決城市交通擁堵的有效途徑。但是列車晚點現(xiàn)象很難避免。為了解決列車晚點的問題,采用科學(xué)有效的運行調(diào)整方法至關(guān)重要。針對城市軌道交通列車晚點的問題,采用合適的算法對列車運行進行調(diào)整從而最大限度的發(fā)揮城市交通網(wǎng)絡(luò)的通行能力,成為當(dāng)前城市軌道交通運營環(huán)節(jié)中關(guān)注的重點。首先,本文介紹了城市軌道交通ATS的系統(tǒng)構(gòu)成,并著重對ATS系統(tǒng)的列車運行調(diào)整功能進行了敘述。針對城市軌道交通運營中列車晚點的情況進行了說明,包括列車晚點分類、列車晚點帽子曲線、列車運行調(diào)整方法以及列車調(diào)整的實現(xiàn)過程。其次,本文針對粒子群算法存在局部最優(yōu)的不足,將遺傳算法的交叉和變異過程引入粒子群算法對其進行改進,詳細闡述了改進粒子群算法的改進方法和技術(shù)實現(xiàn)流程。同時,對改進后的GA-PSO算法中的慣性權(quán)重和學(xué)習(xí)因子進行自適應(yīng)改進,以實現(xiàn)精細調(diào)整尋優(yōu)和平衡局部搜索與全局探索能力,力求使改進后的GA-PSO算法在收斂速度和穩(wěn)定性方面均得到提升。為建立符合城市軌道交通列車運行特點的運行調(diào)整模型,調(diào)整系統(tǒng)把減少列車晚點總時間作為優(yōu)化目標,把列車區(qū)間運行時間、列車追蹤間隔時間、站臺停留時間、車站作業(yè)時間作為約束條件。調(diào)整系統(tǒng)采用改進的粒子群算法,即遺傳算法跟粒子群算法相結(jié)合的GA-PSO算法,對算法的編碼、初始種群、適應(yīng)度函數(shù)等操作進行詳細的設(shè)計,給出算法實現(xiàn)的技術(shù)過程。最后,為了驗證算法的有效性和可行性,通過查詢西安地鐵2號線的運營數(shù)據(jù)并將其中的6輛列車的運營時刻表數(shù)據(jù)作為系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),采用面向?qū)ο缶幊陶Z言VC++開發(fā)的列車運行調(diào)整仿真系統(tǒng)對單車晚點和列車群晚點兩種情況進行仿真。仿真結(jié)果表明,本文所提出的基于改進粒子群算法的列車運行調(diào)整方案是可行的,仿真的結(jié)果證實了該應(yīng)用算法的調(diào)整系統(tǒng)能夠減少列車晚點總時間,縮小列車實際運行圖和計劃運行圖的偏差,驗證了該算法在列車運行調(diào)整模型中具有可行性和良好的實用性。
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U292.4
【圖文】：

圖 1.1 2017 年部分城市的城市軌道交通運營線路長度雖然城市軌道交通具有運行速度快、乘坐舒適、綠色環(huán)保的優(yōu)點，但是城市軌道交通建設(shè)周期長、施工難度大、投資回本時間長的問題同樣不可回避。據(jù)不完全統(tǒng)計，目前開通運營的地鐵線路中能夠盈利的線路寥寥無幾，提高地鐵運行效率迫不及待。要解決該問題就要研究編制高效的列車運行方案，盡量減少因列車晚點而造成的經(jīng)濟損失。列車編組方案、列車交路方案、列車停車方案這三個方面是列車開行方案的三個主要組成部分。開行方案的合理制定對地鐵線路的經(jīng)濟運營至關(guān)重要，讓地鐵按照設(shè)定的計劃運行時刻表運行，盡量避免列車晚點，或在造成晚點后盡快恢復(fù)正點運行，能在最大程度上保證地鐵的經(jīng)濟運營[38]。1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀因旅客乘降造成列車發(fā)車時間延長、列車故障、線路故障，這三個方面的因素是造成列車晚點的最主要的原因。受列車晚點影響會產(chǎn)生一些不利因素，延誤降低了旅客對線路的服務(wù)質(zhì)量滿意度、限制了線路的能力運用、增加了列車運營成本。提高運營效率、

圖 2.2 列車晚點帽子曲線如上圖所示，橫坐標表示城市軌道交通系統(tǒng)中運營的各個車站。列車 1 在行政中心站發(fā)生總晚點時間為 50s，由于晚點傳播，在鳳城五路站總晚點時間為 30s，直到市圖書館站時晚點被消除，恢復(fù)按照計劃時刻表運行；列車 2 在行政中心站總晚點時間為 40s，晚點傳播使得該車在鳳城五路站總晚點時間為 20s，直到市圖書館站晚點被消除，恢復(fù)正點運行。從上面的分析中可以得出，曲線的橫軸跨度表示列車有晚點情況存在的車站，曲線的縱軸表示列車在達到對應(yīng)車站時的總晚點時間。曲線的斜率反映了列車對晚點消除的能力，斜率越大表示列車晚點調(diào)整的效果越好，晚點恢復(fù)所需要的時間越短。2.3 列車運行調(diào)整分析2.3.1 列車運行調(diào)整方法列車運行調(diào)整可分為人工調(diào)整和自動調(diào)整。系統(tǒng)在人工調(diào)整模式下具有自動排列進路、自動時刻表繪制、車輛管理功能和車輛自動調(diào)度功能。該功能可以實現(xiàn)自動調(diào)度終端站的列車根據(jù)時刻表和調(diào)度模式從初始站發(fā)車，但運行調(diào)整仍然需要靠人工完成。自

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前4條

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本文編號：2724369