客运专线旅客列车开行方案优化研究

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1、客运专线旅客列车开行方案优化研究研究内容研究目的从客运专线旅客列车开行方案形成的整个过程出发，从运量预测、开行方案优化和运行图编制三个主要环节入手，对客运专线旅客列车开行方案进行整体协调优化，为客运专线的设计、建设、运营提供更加科学可靠的理论依据。研究内容研究进展和现状分析，总结存在的问题和不足研究问题总体描述；阐述运量预测与列车开行方案制定之间的联系。影响因素分析；旅客候车和中转换乘时间确定客车开行方案优化模型的建立和推广遗传算法设计运行图编制的模型和算法设计研究现状旅客列车开行方案优化的研究运量预测的研究旅客列车方案图编制的研究计算

2、机辅助系统的研究研究中存在的问题客车开行方案包括的内容较多，以往的研究工作多以某一方面作为研究对象，不够全面；很少用到优化的方法来解决实际工作中的问题，只停留在理论研究阶段；认识到了开行方案与客流预测和运行图编制之间的关系，但鉴于三者的复杂程度，并没有进行全面的深入研究；不论在理论研究方面，还是实际应用中，都没有形成一套完整的体系。研究问题的总体描述列车开行方案的内容列车运行特性——起讫点、运行径路、途中停站方案等；列车性质——列车等级、种类、数量等；设备利用情况——列车编组内容、车底运用、客座利用等。列车开行方案的形成过程客流OD的生

3、成与分析——前提和基础；列车开行方案的制定与优化；旅客列车方案运行图编制——方案的最终形成和具体实施。开行方案形成过程的对应工作运量预测阶段需要的列车服务属性，是在客流输送方案制定后才产生的，而且是在运行图编制以后才被确定的；客流输送方案制定阶段所需要的客流参数，是通过客流预测得到的；运行图编制阶段所需要的列车参数，必须要在列车输送方案优化后才能得到。子过程需要相关参数相关优化内容相关优化结果运量预测服务属性（旅行时间、候车时间、服务频率等）客流预测路网配流客流OD、客流密度高峰客流分布等客流输送方案制定客流参数、运行径路、列车能力利用

4、参数、时间消耗参数等列车输送方案客流搭乘方案列车数量、起讫点途中停站运行图编制列车参数等运行图铺画动车组周转列车旅行、停站、接续时间；服务频率；车组周转及数量开行方案的优化方式列车开行方案单独优化列车开行方案与运行图编制两个阶段的综合优化列车开行方案与客流OD生成两个阶段的综合优化三个阶段的整体综合优化采用统一的综合优化模型和算法来实现任何一个都是复杂的优化问题，统一后复杂程度将大大提高三项工作由不同部门分别独立完成的，将其融为一体难度相当大采用各个阶段顺序优化、循环迭代的形式服务属性（旅行时间、候车时间、服务频率等）运量预测客流OD、

5、客流密度；高峰客流分布等客流输送方案制定运行径路、能力利用参数列车数量、起讫点、途中停站方案运行图编制列车旅行、停站、接续时间；服务频率车站参数、线路参数等初始参数客运专线旅客列车开行方案优化过程关系图时间消耗参数社会经济参数、成本参数、路网参数运量预测用伯克森－泰尔法估计LOGIT模型中效用函数的系数直接需求模型各OD中各种运输方式未来年度无客运专线条件下总运量预测运量分配模型诱发运量预测模型各OD中各种运输方式未来年度有客运专线条件下总运量预测各OD中各种运输方式未来年度市场份额的预测各OD中未来年度客运专线运量的预测各OD点社会经

6、济参数调查运量预测过程框图模型结构中都包含有广义费用，客运专线运量预测的结果取决于其服务属性。（1）旅行时间（2）旅客进出站时间、费用（3）旅客在站等候时间（4）运价水平——从国民经济、生活水平、支付能力、比价关系，以及客运专线技术经济特性和优势几个方面综合确定。（5）旅客时间价值——通过统计数据运用效用函数模型标定基年旅客时间价值，预测年度时间价值增长率按客运专线影响区GDP的平均增长速度确定。旅行时间、候车时间必须通过客运专线列车开行方案的制定才能精确得到。影响因素分析基本原则以客流为依据，城市（车站）为基点，充分利用现有设备（线路

7、和车辆），努力提高客运专线旅客列车开行方案的经济效益和社会效益。影响因素分析客流及列车径路客流OD——客流径路——列车径路列车编成及线路能力区间最大通过能力：最小追踪间隔时间、列车种类列车编成：列车运行距离、运行径路上沿途车站到发线有效长、站台长度、牵出线长度、动车组单元类型、牵引供电水平、追踪间隔时间、线路能力公交化运营组织方式，保证较高的服务频率，采用相对固定、较小编组的形式确定：线路能力——最大客流密度区段高峰小时客流量——列车编成——定员经济效益经济效益主要来自于客票收入；旅客列车经济效益核算方法都要确定出客运总成本；总成本、票

8、价和列车定员确定后，总利润与客座利用率之间存在关系：总利润=客票单价×列车输送客座能力×客座率－客运总成本上座率提高——铁路收入增加——旅客服务水平下降——铁路收入下降保证铁路收入和旅客服务水平——确定合理