城市轨道交通车体运用计划自动编制及优化研究

论文摘要

车体作为完成城市轨道运输生产任务最重要的移动设备,在城轨设备投资中占较大比重,提高其使用效率,可以减少运用车数量,对降低运营成本有重要意义。然而,目前我国城市轨道交通车体运用计划编制方面的研究尚处于探索阶段,尤其是在计算机实现自动编制车体运用计划与运行图铺画相结合的研究方面,未形成成熟的理论和现成的车体运用计划编制系统。本文借鉴了目前国内外铁路动车组运用方面的相关研究成果,首先定义了城市轨道交通车体运用计划的含义,并对车体运用计划编制影响因素进行了分析,确立了车体运用计划编制的原则和种类。其次分别从车体使用数量最少和均衡性最好的角度,建立车体运用计划编制的数学模型,并对其约束条件进行了详细描述,对模型直接求解在理论上和技术上的困难进行深入分析,并从城市轨道交通车体自动优化配置与运行图铺画相结合的角度,将车体运用计划编制问题转化为交路生成和基于生成交路的车体配置两个问题分步求解,提出了求解模型的基于广度优先的反馈搜索WFS-FB（Widefirst Search-Feed back）算法和指派策略。最后以“北京城轨运营管理信息系统”为平台,利用北京地铁10号环线的数据,对模型及算法进行验证。通过求解结果指标计算及分析,证实车体运用在接续时间和均衡性上得到了优化,证明了本模型及算法的有效性和正确性。

论文目录

• 致谢
• 中文摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 城市轨道交通概述
• 1.2 选题背景及意义
• 1.2.1 选题背景
• 1.2.2 研究意义
• 1.3 相关问题的国内外研究现状
• 1.4 文章的总体思路及内容框架
• 1.4.1 总体思路
• 1.4.2 研究内容
• 1.5 论文主要特色
• 1.6 本章小结
• 2 城市轨道交通车体运用计划编制的影响因素分析
• 2.1 城市轨道交通车体运用计划的含义
• 2.2 车体运用计划分类及解决方法
• 2.2.1 车体运用计划分类
• 2.2.2 各运用计划类型的解决方法
• 2.3 运用车配备计划
• 2.4 车体运用方式、检修模式及体制
• 2.4.1 车体运用方式
• 2.4.2 运用车体的检修模式与体制
• 2.4.3 运用车辆段的设置
• 2.5 车体运用计划的编制原则
• 2.6 本章总结
• 3 城市轨道交通车体运用计划编制数学模型及求解思路
• 3.1 建立及求解模型所需考虑到的约束条件
• 3.2 模型相关参数设定
• 3.2.1 交路生成阶段模型相关参数设定
• 3.2.2 基于所生成交路的车体配置阶段模型相关参数设定
• 3.3 车体运用模型
• 3.3.1 交路生成阶段模型
• 3.3.2 基于所生成交路的车体配置阶段模型
• 3.3.3 车体运用综合模型
• 3.4 模型求解方法探讨
• 3.5 求解思路
• 3.6 本章总结
• 4 城市轨道交通车体自动配置算法设计
• 4.1 算法的选取—启发式算法
• 4.2 广度优先反馈搜索及指派策略的基本思想
• 4.2.1 广度优先搜索思想
• 4.2.2 指派策略思想
• 4.3 城市轨道交通车体自动配置算法
• 4.3.1 广度优先反馈搜索和指派策略的总体算法步骤
• 4.3.2 各子部分函数及算法步骤
• 4.3.3 城市轨道交通车体自动配置算法复杂度分析
• 4.4 本章总结
• 5 实例—北京地铁10号线运行图车体自动配置
• 5.1 实例背景介绍
• 5.2 10号线相关参数设置
• 5.3 车体配置过程相关界面介绍
• 5.4 指标计算及分析
• 5.4.1 指标计算
• 5.4.2 指标分析
• 5.5 本章总结
• 6 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 作者简历
• 学位论文数据集