【摘要】：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,城市化進(jìn)程加快,城市人口激增,隨之而來(lái)的是城市交通擁堵、環(huán)境污染等一系列問(wèn)題,此類問(wèn)題已經(jīng)成為制約城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸。城市軌道交通有運(yùn)量大、運(yùn)行速度快、安全舒適等特點(diǎn),成為解決城市交通擁堵的有效途徑。但是列車晚點(diǎn)現(xiàn)象很難避免。為了解決列車晚點(diǎn)的問(wèn)題,采用科學(xué)有效的運(yùn)行調(diào)整方法至關(guān)重要。針對(duì)城市軌道交通列車晚點(diǎn)的問(wèn)題,采用合適的算法對(duì)列車運(yùn)行進(jìn)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(yùn)營(yíng)環(huán)節(jié)中關(guān)注的重點(diǎn)。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(duì)ATS系統(tǒng)的列車運(yùn)行調(diào)整功能進(jìn)行了敘述。針對(duì)城市軌道交通運(yùn)營(yíng)中列車晚點(diǎn)的情況進(jìn)行了說(shuō)明,包括列車晚點(diǎn)分類、列車晚點(diǎn)帽子曲線、列車運(yùn)行調(diào)整方法以及列車調(diào)整的實(shí)現(xiàn)過(guò)程。其次,本文針對(duì)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(guò)程引入粒子群算法對(duì)其進(jìn)行改進(jìn),詳細(xì)闡述了改進(jìn)粒子群算法的改進(jìn)方法和技術(shù)實(shí)現(xiàn)流程。同時(shí),對(duì)改進(jìn)后的GA-PSO算法中的慣性權(quán)重和學(xué)習(xí)因子進(jìn)行自適應(yīng)改進(jìn),以實(shí)現(xiàn)精細(xì)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(jìn)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(yùn)行特點(diǎn)的運(yùn)行調(diào)整模型,調(diào)整系統(tǒng)把減少列車晚點(diǎn)總時(shí)間作為優(yōu)化目標(biāo),把列車區(qū)間運(yùn)行時(shí)間、列車追蹤間隔時(shí)間、站臺(tái)停留時(shí)間、車站作業(yè)時(shí)間作為約束條件。調(diào)整系統(tǒng)采用改進(jìn)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(duì)算法的編碼、初始種群、適應(yīng)度函數(shù)等操作進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì),給出算法實(shí)現(xiàn)的技術(shù)過(guò)程。最后,為了驗(yàn)證算法的有效性和可行性,通過(guò)查詢西安地鐵2號(hào)線的運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)并將其中的6輛列車的運(yùn)營(yíng)時(shí)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(yǔ)言VC++開(kāi)發(fā)的列車運(yùn)行調(diào)整仿真系統(tǒng)對(duì)單車晚點(diǎn)和列車群晚點(diǎn)兩種情況進(jìn)行仿真。仿真結(jié)果表明,本文所提出的基于改進(jìn)粒子群算法的列車運(yùn)行調(diào)整方案是可行的,仿真的結(jié)果證實(shí)了該應(yīng)用算法的調(diào)整系統(tǒng)能夠減少列車晚點(diǎn)總時(shí)間,縮小列車實(shí)際運(yùn)行圖和計(jì)劃運(yùn)行圖的偏差,驗(yàn)證了該算法在列車運(yùn)行調(diào)整模型中具有可行性和良好的實(shí)用性。
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U292.4
【圖文】：

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

圖 2.2 列車晚點(diǎn)帽子曲線如上圖所示，橫坐標(biāo)表示城市軌道交通系統(tǒng)中運(yùn)營(yíng)的各個(gè)車站。列車 1 在行政中心站發(fā)生總晚點(diǎn)時(shí)間為 50s，由于晚點(diǎn)傳播，在鳳城五路站總晚點(diǎn)時(shí)間為 30s，直到市圖書(shū)館站時(shí)晚點(diǎn)被消除，恢復(fù)按照計(jì)劃時(shí)刻表運(yùn)行；列車 2 在行政中心站總晚點(diǎn)時(shí)間為 40s，晚點(diǎn)傳播使得該車在鳳城五路站總晚點(diǎn)時(shí)間為 20s，直到市圖書(shū)館站晚點(diǎn)被消除，恢復(fù)正點(diǎn)運(yùn)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(diǎn)情況存在的車站，曲線的縱軸表示列車在達(dá)到對(duì)應(yīng)車站時(shí)的總晚點(diǎn)時(shí)間。曲線的斜率反映了列車對(duì)晚點(diǎn)消除的能力，斜率越大表示列車晚點(diǎn)調(diào)整的效果越好，晚點(diǎn)恢復(fù)所需要的時(shí)間越短。2.3 列車運(yùn)行調(diào)整分析2.3.1 列車運(yùn)行調(diào)整方法列車運(yùn)行調(diào)整可分為人工調(diào)整和自動(dòng)調(diào)整。系統(tǒng)在人工調(diào)整模式下具有自動(dòng)排列進(jìn)路、自動(dòng)時(shí)刻表繪制、車輛管理功能和車輛自動(dòng)調(diào)度功能。該功能可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)度終端站的列車根據(jù)時(shí)刻表和調(diào)度模式從初始站發(fā)車，但運(yùn)行調(diào)整仍然需要靠人工完成。自

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前4條

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本文編號(hào)：2724369