检索结果-内蒙古大学图书馆

铁道科学与工程学报 2022年第7期19卷 2090-2099页

作者：陈维亚李嘉佳康梓轩中南大学交通运输工程学院湖南长沙410075 中南大学轨道交通大数据湖南省重点实验室湖南长沙410075

基于地铁运营服务质量评价结果制定合理的策略以提升服务质量,是地铁运营管理的重要工作。为了使一定时期内地铁运营服务质量提升策略具有更好的可执行性,融合考量基于乘客视角的服务质量指标的得分、权重和一定时期内受限于运营技术条... 详细信息

基于地铁运营服务质量评价结果制定合理的策略以提升服务质量,是地铁运营管理的重要工作。为了使一定时期内地铁运营服务质量提升策略具有更好的可执行性,融合考量基于乘客视角的服务质量指标的得分、权重和一定时期内受限于运营技术条件、资源的改进可执行度,将决策树引入重要性战略矩阵(IPA),构建用于决策服务质量指标改进优先级和改进幅度的决策树-重要性战略矩阵模型(DT-IPA)。DT-IPA模型运用分类回归树(CART)算法构建决策树,计算服务质量指标权重并生成分类规则,然后运用层次分析法计算指标改进可执行度。基于所获取的指标权重构建IPA,运用分类规则和指标改进可执行度优化调整由IPA确定的指标初始改进优先级,并量化被调整指标的改进幅度,使调整后的总体服务质量达到预期目标。以2020年11月长沙地铁2号线运营服务质量调查数据开展实证分析。案例结果表明:“车厢拥挤度”指标落在IPA决策的优先改进区,但由于其改进可执行度不足,DT-IPA模型把该指标的改进优先级调整为最低,并选择适当提升“购票与充值服务”和“生命与财产安全”指标服务水平,使得总体服务质量仍有94.3%的概率获得非常满意的评价。实证分析验证了DT-IPA模型的有效性,该方法可用作地铁运营单位提升服务质量的决策工具。

关键词：地铁服务质量提升策略可执行度决策树

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基于关键站点识别的区域轨道交通路网抗干扰性研究

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铁道科学与工程学报 2022年第7期19卷 1845-1853页

作者：张英贵陆强高全肖杨中南大学交通运输工程学院湖南长沙410075 中南大学轨道交通大数据湖南省重点实验室湖南长沙410075

区域轨道交通系统是一个开放的巨系统,易受突发事件干扰且处置难度大。为研究突发事件影响下区域轨道交通路网(RRTN)吸收和抵御干扰的能力,以粤港澳大湾区轨道交通系统为研究背景,采用复杂网络理论,基于度、中介中心度、紧密中心度和聚... 详细信息

区域轨道交通系统是一个开放的巨系统,易受突发事件干扰且处置难度大。为研究突发事件影响下区域轨道交通路网(RRTN)吸收和抵御干扰的能力,以粤港澳大湾区轨道交通系统为研究背景,采用复杂网络理论,基于度、中介中心度、紧密中心度和聚类系数等指标挖掘区域轨道交通路网拓扑特征,统筹考虑物理网和秩序网评价指标,分析基于度与介数、TOPSIS全要素的权重确定方法,提出基于网络融合的区域轨道交通路网关键站点识别方法,采用网络效率与网络连通度,仿真分析蓄意、随机攻击模式下区域轨道交通路网抗干扰性能。研究结果表明:区域轨道交通物理网、秩序网均不是无标度网络,但后者具备小世界网络特征,且区域轨道交通路网是介于随机网络与无标度网络之间的特殊网络。区域轨道交通路网面对蓄意攻击呈现脆弱性,在对区域轨道交通路网的关键站点加以保护后,面对随机攻击具有更强的抗干扰性能。与基于节点度、度与介数的评价方法相比,所提出的基于网络融合的关键站点识别方法执行效果更好,对区域轨道交通路网抗干扰性能研究更有效。

关键词：城市交通抗干扰性能关键站点识别区域轨道交通路网网络融合

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城市轨道交通乘务交路方案编制的禁忌搜索优化方法

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北京交通大学学报 2024年第4期48卷 164-171页

作者：邓连波谢子若甘书怀张颖任绍坤中南大学交通运输工程学院长沙410075 中南大学湖南省轨道交通大数据实验室长沙410075

针对城市轨道交通普遍采用轮乘制、日班和两头班混合等特点,对城市轨道交通乘务交路方案编制问题进行研究,旨在降低乘务成本并提高乘务效率.首先,通过分析城市轨道交通乘务交路方案的构成要素,考虑值乘时长、值乘片段接续时间和接续地... 详细信息

针对城市轨道交通普遍采用轮乘制、日班和两头班混合等特点,对城市轨道交通乘务交路方案编制问题进行研究,旨在降低乘务成本并提高乘务效率.首先,通过分析城市轨道交通乘务交路方案的构成要素,考虑值乘时长、值乘片段接续时间和接续地点等要求,构建值乘片段、值乘任务构成和乘务规则约束,由此建立以乘务组数量和总接续时间等综合指标最小化为目标函数的多目标0-1整数规划模型.然后,针对该模型设计禁忌搜索(Tabu Search,TS)算法进行求解,以先到先走(First-In-First-Out,FIFO)的就近指派原则得到初始解,并设计4种邻域变换策略,以提高邻域解的多样性,并构建基于多邻域结构的禁忌搜索求解算法,实现对乘务交路方案的优化.最后,以广州地铁7号线的乘务交路方案为例进行实例验证.研究结果表明:优化方案较实际运营方案的乘务作业段数和总接续时间分别降低了20%和4.94%,每个乘务作业段值乘列车数量从8.2列增加到10.3列,有效驾驶时间从5.4 h增加到5.8 h,优化方案的各项指标均得到显著提升.研究成果可以为城市轨道交通乘务计划编制提供理论和方法支持.

关键词：城市轨道交通乘务交路计划多目标0-1整数规划禁忌搜索算法多邻域变换

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基于随机规划的高铁列车超售策略分析

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铁道科学与工程学报 2022年第10期19卷 2813-2819页

作者：邓连波许景彭齐胡心磊中南大学交通运输工程学院湖南长沙410075 中南大学湖南省轨道交通大数据实验室湖南长沙410075

高铁列车超售策略需要基于客流出行行为和列车能力确定合理的超售数量。当超售数量少于购票后弃乘旅客数量,会造成列车空座损失。超售数量过多,会造成部分旅客被拒载,产生拒载成本。为确定合理的超售数量,探究影响列车运营收益和超售数... 详细信息

高铁列车超售策略需要基于客流出行行为和列车能力确定合理的超售数量。当超售数量少于购票后弃乘旅客数量,会造成列车空座损失。超售数量过多,会造成部分旅客被拒载,产生拒载成本。为确定合理的超售数量,探究影响列车运营收益和超售数量的关键因素,对高铁列车超售优化问题和超售策略规律进行研究。考虑旅客的弃乘概率和超售条件下的拒载概率引起的不确定性,将铁路超售净收益细分为客票收益、退票收益和拒载成本3个部分,综合考虑铁路运营收益和社会声誉,以最大拒载概率和最大超售率为约束条件,建立以铁路超售净收益最大化为目标的基于随机规划的非线性整数规划超售模型。并采用具有全局寻优能力的遗传算法求解,优化确定最佳超售数量。结合算例对高铁列车超售策略进行分析,在超售策略下列车的收益提高约3.58%。对弃乘概率、最大拒载概率、最大超售率和单位拒载成本4个重要参数进行灵敏度分析,结果表明:随着弃乘概率的上升,超售收益先增加后降低,弃乘概率较大时采取超售策略会面临着较大的拒载风险;控制最大拒载概率与最大超售率会对超售净收益和超售数量起到相似的影响作用;若加大企业的拒载成本,会使超售策略面临较大的风险,超售数量和超售净收益均会呈下降趋势。

关键词：高铁客票超售策略随机规划拒载成本弃乘概率

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考虑跨站停车的地铁客流协同控制模型

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铁道科学与工程学报 2021年第11期18卷 2857-2864页

作者：蒋琦玮苏建凯陈维亚中南大学交通运输工程学院轨道交通大数据湖南省重点实验室湖南长沙410075 中南大学土木工程学院湖南长沙410075

针对城市轨道交通高峰时段客流需求过饱和与分布不均衡情形下,车站乘客滞留集中效应明显和乘客候车时间过长等问题,提出一种考虑开行部分跨站停列车的多站客流协同控制优化方法。建立以车站与列车安全容量、列车跨站数量、列车追踪间隔... 详细信息

针对城市轨道交通高峰时段客流需求过饱和与分布不均衡情形下,车站乘客滞留集中效应明显和乘客候车时间过长等问题,提出一种考虑开行部分跨站停列车的多站客流协同控制优化方法。建立以车站与列车安全容量、列车跨站数量、列车追踪间隔等为约束,以车站乘客滞留率方差最小与线路乘客候车时间最小为优化目标的控制决策模型,设计自适应差分进化算法,求解列车跨站停车方案与车站进站客流限制比例。研究结果表明:在时变的城市轨道交通高峰客流需求下,采取本文的协同控制决策方法,能够有效降低案例线路车站乘客滞留率方差60.23%和乘客候车等待时间24.78%。

关键词：城市轨道交通跨站停车车站客流控制协同控制差分进化算法

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基于关联规则挖掘的铁路超限超重货物运输路径决策方法

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铁道科学与工程学报 2021年第7期18卷 1910-1918页

作者：张英贵过靖怡雷定猷吴辉中南大学交通运输工程学院湖南长沙410075 中南大学计算机学院湖南长沙410083 轨道交通大数据湖南省重点实验室湖南长沙410075

路径决策问题是铁路超限超重货物运输组织的核心。以总成本最小为目标函数,构造超限超重货物运输路径决策模型;通过分界口、伪分界口将铁路超限超重货物运输路网划分成若干子网络,提出运输路径历史数据预处理方法;采用模糊分割的理念,... 详细信息

路径决策问题是铁路超限超重货物运输组织的核心。以总成本最小为目标函数,构造超限超重货物运输路径决策模型;通过分界口、伪分界口将铁路超限超重货物运输路网划分成若干子网络,提出运输路径历史数据预处理方法;采用模糊分割的理念,设计路径数据泛化规则,创建路径频繁序列,挖掘超限超重货物运输路径模糊多层次关联规则;在此基础上,设计目标实例与历史案例的相似度计算方法,提出超限超重货物运输路径实例匹配决策算法,得到最优路径集合。实例表明:所提出的方法能高效合理地挖掘历史运输路径信息,制定路径决策方案,能够为铁路超限超重货物运输路径决策提供技术和数据支撑。

关键词：超限超重货物路径决策关联规则频繁序列相似度

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基于互联互通的城际铁路线路间列车开行方案优化方法

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铁道科学与工程学报 2024年第12期21卷 4936-4945页

作者：王晓潮傅敬恩邓连波李竞爽广州地铁设计研究院股份有限公司广东广州510010 中南大学交通运输工程学院轨道交通大数据湖南省重点实验室湖南长沙410075

我国主要都市圈城际铁路网络规模趋于完善,提升城际铁路不同线路间互联互通水平成为进一步加强网络效能、优化服务质量的需要。将基于互联互通的城际铁路线路间列车开行方案编制归结为在一定互联互通技术条件基础上,综合考虑互联、互通... 详细信息

我国主要都市圈城际铁路网络规模趋于完善,提升城际铁路不同线路间互联互通水平成为进一步加强网络效能、优化服务质量的需要。将基于互联互通的城际铁路线路间列车开行方案编制归结为在一定互联互通技术条件基础上,综合考虑互联、互通2种客流输送模式和开行择站停跨线列车条件下列车交路和本、跨线列车开行频率的综合优化问题。将候车时间、乘车时间、换乘走行时间作为客流的出行费用组成部分,对客流OD按照其起、终点所在区段位置和列车选择范围进行分类,逐类别构建乘车路径,依据路径费用分析客流的路径选择规律。按走行公里数计算运行成本,以运行成本和旅客出行成本所组成的系统综合成本最小化为目标函数,考虑开行方案客流输送能力、线路通过能力、列车开行频率、跨线列车停站设置等约束条件,构建了城际铁路互联互通情形下的列车开行方案优化模型。基于本线列车换乘互联和跨线列车跨线互通的相互替代关系,设计了基于列车交路和开行频率的组合搜索求解方法。针对莞惠-穗莞深城际铁路进行了列车开行方案编制求解,所得跨线列车交路为深圳机场站至陈江站。随着跨线客流强度增加,跨线列车交路逐步延长至小金口站。大站快车较站站停列车具有一定优势,当停站比例在50%左右时具有最好的运营效果。结果表明,大站停跨线列车模式可实现客流费用和列车运行成本的同步改善,优化方法能够为城际铁路互联互通运输组织提供决策支持。

关键词：城际铁路互联互通列车开行方案线性规划组合搜索方法

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多层次多量度分级权重的枢纽能力利用率评价

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铁道科学与工程学报 2022年第3期19卷 625-633页

作者：邓连波徐一鸣许景胡心磊姜大元中南大学交通运输工程学院轨道交通大数据湖南省重点实验室湖南长沙410075 中铁第四勘察设计院集团有限公司线路站场设计研究处湖北武汉430063

枢纽能力利用评价是铁路枢纽规划、总图设计的核心问题,其目的在于全面评价枢纽的能力利用状况,并找出制约能力发挥的关键要素。针对枢纽技术作业集中、高度专业化分工、作业关联性强的特点,采取按照评价对象设计评价指标的思路。将枢... 详细信息

枢纽能力利用评价是铁路枢纽规划、总图设计的核心问题,其目的在于全面评价枢纽的能力利用状况,并找出制约能力发挥的关键要素。针对枢纽技术作业集中、高度专业化分工、作业关联性强的特点,采取按照评价对象设计评价指标的思路。将枢纽划分为客运、货运、行车、编解等子系统,将列流径路通畅性、点线能力协调性、编解负荷均衡性等作为评价指标,构建评价指标-评价对象-子系统及其元素-指标项的多系统多层次的指标体系。针对指标体系中各指标项的能力利用特征,设计指标项的能力利用率、负荷性、合理性等多种量度。以枢纽运输作业量为基础设置多层次权重体系,能有效避免主观权重对评价结果的影响,提出基于多层次、多量度、分层权重的枢纽能力利用率评价方法。针对郑州铁路枢纽能力利用率的实际算例进行评价,结果显示该枢纽能力利用率和能力负荷值总体水平较为适中,但枢纽能力分布的合理性有所不足,编组站对枢纽能力具有决定性影响,其中驼峰解体作业环节是枢纽整体能力利用较为突出的瓶颈位置。评价方法能从整体的角度全面、有效评价枢纽能力利用状况,避免了以往枢纽作业评价指标过于碎片化、评价方法难以摆脱主观因素干扰的弊端。

关键词：铁路枢纽能力利用率评价指标体系多层次多级权重多量度

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带三维装载和一对一取送约束的车辆路径优化研究

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工业工程与管理 2022年第2期27卷 35-44页

作者：杜博文张英贵刘春君雷定猷中南大学交通运输工程学院湖南长沙410075 长沙市轨道交通集团有限公司湖南长沙410021 轨道交通大数据湖南省重点实验室湖南长沙410075

本文提出了三维装载约束下一对一取送货车辆路径问题的优化方法;引入货物后进先出、易碎性、稳定性、装载重心等约束,建立以路径长度最小为目标的货物配送方案混合整数规划模型;设计了以分组遗传算法(grouping genetic algorithm,GGA)... 详细信息

本文提出了三维装载约束下一对一取送货车辆路径问题的优化方法;引入货物后进先出、易碎性、稳定性、装载重心等约束,建立以路径长度最小为目标的货物配送方案混合整数规划模型;设计了以分组遗传算法(grouping genetic algorithm,GGA)为框架的混合算法(tree searchgrouping genetic algorithm,TS-GGA)。GGA作为外层算法通过遗传操作优化车辆路径。针对路径上客户的货物,内层算法树搜索(tree search,TS)尝试构建满足装载约束的布局方案,检验优化后的路径合法性。考虑取货点、送货点的3种分布特征,对每一特征下的配送方案进行了优化。54个算例的计算结果表明,与目前关于该问题的算法相比,提出的混合算法在有效降低路径长度的同时,整体提升了装载空间利用率,对于客户数量较多的大规模算例,平均求解用时缩短了58.87 s,验证了算法的求解效率。

关键词：车辆路径问题三维装载取送货混合算法配送方案优化

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高速磁浮车站列车作业优化与能力分析

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铁道科学与工程学报 2023年第11期20卷 4041-4049页

作者：邓连波陈晨静恩伟张颖霍亮中南大学交通运输工程学院湖南省轨道交通大数据实验室湖南长沙410075 中铁第四勘察设计院集团有限公司线路站场设计研究院湖北武汉430063

高速磁浮作为一种高速度、高舒适性的便捷公共交通方式已成为公共交通的重要组成部分。目前高速磁浮方式整体上处于技术研发为主,商业运营仍处于起步阶段,特别是针对车站能力的研究较为缺乏。基于高速磁浮列车的运输组织要求,对高速磁... 详细信息

高速磁浮作为一种高速度、高舒适性的便捷公共交通方式已成为公共交通的重要组成部分。目前高速磁浮方式整体上处于技术研发为主,商业运营仍处于起步阶段,特别是针对车站能力的研究较为缺乏。基于高速磁浮列车的运输组织要求,对高速磁浮车站的列车作业优化和能力利用问题进行研究。通过将高速磁浮车站到发线与径路一体化考虑,从车站径路运用和车站径路分段解锁的层面着手,在时间-空间双重约束下建立给定时刻表下高速磁浮车站作业安排优化模型。根据问题特性,将遗传算法的全局搜索性能和模拟退火算法的局部搜索性能相结合,设计遗传模拟退火算法。通过高速磁浮车站算例得出总延误为0的车站作业安排优化方案,并对车站能力利用状况进行分析。设计基于列车作业紧凑安排的车站能力启发式算法,通过压缩给定时刻表下车站接发车作业的间隔时间,计算特定的车流构成类型和比例下的高速磁浮车站通过能力。对比分析不同运行图场景下的高速磁浮车站通过能力,探索其一般规律。分析得出不停站通过列车、始发终到列车、停站通过列车、立折列车对车站通过能力利用效率依次降低的规律。该研究从列车车站列车作业组织角度丰富了高速磁浮技术,可为高速磁浮车站的作业安排和能力利用提供借鉴。

关键词：高速磁浮作业安排车站能力遗传模拟退火算法

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