客流-车流耦合的城轨交通运行指挥决策体系探讨

随着路网规模和客流强度的激增,超大城市轨道交通系统面临着运力运量不匹配、运力不足、延误等痛点,运营中断情况也更加频繁,其主要矛盾是日益增长的客流规模与运力在时间和空间的不匹配,列车运行依然按照计划运行图,无法适应复杂的客流变化需求。因此,遵循“客流为中心,运行为核心”的新运行模式理念,提出基于客流-车流耦合的运行指挥体系,通过客流预测、客流-车流的耦合分析和推演等手段,精准掌握线网客流的发展规律,并基于客流需求及时调整运输计划,实现运力运量的精准匹配。     

面向冬奥会突发客流的铁路客运运力应急处置策略研究

客流分布特征及规律是铁路客运运输组织的依据,根据客流状态及时调整运力配置,充分满足旅客出行需求,铁路主要的运营目标。京张高铁目前已投入运营,并将成为北京冬奥会铁路运输系统。文章基于京张高铁历史客流数据和已公布的冬奥会赛事日程信息,对冬奥会期间崇礼和延庆赛区的基本客流构成和特征进行分析和预测;分析冬奥会赛事期间突发客流成因及形成过程,确定了客流密度分级定义,以对客流密度进行分级监测和预警,准确把握铁路运输系统面临的客流压力大小;分别从客流和运力利用状况两个角度,定义冬奥会突发客流预警指标,提出实现突发客流与铁路运力相匹配的应急措施,实现冬奥会期间突发客流应急处理闭环管理。     

不同编组运营模式下地铁运力与客流匹配度对比分析

基于客运组织模式由高密度向高灵活度转变的发展前景以及灵活编组运营模式的兴起，有必要对不同编组运营模式下地铁运力供给与客流需求的匹配度进行分析研究。在既有研究的基础上，首先，分析影响匹配度的要素，并采用粗糙集策略进行指标筛选，在此基础上提出基于CRITIC-TOPSIS法的地铁运力供给与客流需求匹配度评价模型；然后，将此模型应用于北京地铁2号线，对固定编组与灵活编组模式下各时段的匹配度进行对比分析，并分别基于平峰期和高峰期的数据分析灵活编组对匹配度的影响。研究结果表明：北京地铁2号线采用固定编组模式全日各时段匹配度均低于60%,且存在客流高峰时段运力不足，低峰时段运力虚糜的问题；采用灵活编组模式所有时段匹配度评价值均优于固定编组；除早高峰和运营开始结束时段外，其余时段匹配度均高于60%,匹配度良好，可有效提高列车能力利用率及乘客服务水平。     

基于旅客出行方式选择的高速铁路客运分时定价方案研究

高速铁路（简称：高铁）客流一天之中具有较大的波动性，呈现出高峰、平峰、低谷的特点。文章利用“削峰填谷”思想，基于分时定价理论和Logit效用函数，考虑旅客选择出行方式的行为因素，以及线路通过能力、客车容量等约束，建立以高铁企业收入最大化为目标的分时定价模型，并利用遗传算法进行求解。通过某铁路线实际算例，验证上述模型和算法的可行性。验证结果表明，高铁分时定价策略有助于提升高铁市场占有率及运营企业客运收益。     

城轨交通断面客流与运力配置适用性研究

城市轨道交通最大断面客流量是配置列车运力的决定性因素,但客流的波动性和不确定性将导致断面客流量发生随机变化,路网结构稳定时,其值服从某种统计规律变化。文章首先通过最大断面客流量数理统计、参数估计、假设检验等步骤,研究断面客流量的概率分布分析方法,掌握其内在变化规律;然后基于统计规律,建立适应客流变化的运力配置方法,提高运力配置计划的编制水平;最后以2011年北京地铁1号线双休日客流数据分析为案例,对最大断面客流变化趋势、运力调整等提出合理化建议。     

基于多时间粒度的地铁出行规律相似性度量

乘客出行规律对城市轨道交通运营管理至关重要,而不同时间粒度下观测到的客流规律差异较大。以往研究缺乏多时间粒度车站层级客流规律的量化研究。本文基于刷卡数据分析不同时间尺度下地铁出行规律的相似性。构建客流时间序列模型和相似性度量方法,使用连续五周北京地铁刷卡数据分别度量1 min到720min共16个时间粒度下,进站客流和OD客流与历史同期的相似性大小,并基于度量结果给出一定精度要求下预测短时进站量和OD量时的最小时间粒度推荐值,以综合相似性指标对全网车站的可预测等级进行划分。多角度统计分析结果表明,工作日客流与历史同期相似性较大,高峰比平峰、早高峰比晚高峰相似性大。     

高铁动态票价与停站方案联合优化方法

在高铁市场化运营过程中,高铁票价直接影响旅客需求,列车停站方案则会影响运输能力供给分配。目前高铁票价缺乏科学灵活的市场化调节机制,停站方案的制定也未能充分考虑票价调整对旅客需求的影响。为实现高铁供求关系的更好匹配,提升其市场化运营水平和竞争力,有必要研究基于客流需求和列车服务水平的高铁动态定价方法。基于旅客出行需求的价格弹性特征和列车停站方案对供需关系的影响规律,根据旅客购票规律将预售期划分成多个售票时段后,以最大化总的高铁运输收益和最小化总的旅客出行时间价值损失为目标,考虑票价范围、列车运能、票额配置、OD直达等约束条件,构建高铁动态票价、票额分配与列车停站方案联合优化的非线性混合整数规划模型,并结合问题特征设计双层模拟退火求解算法。以京沪高速铁路为例进行计算分析,优化后的综合方案能够使高铁运输收益增长3%以上,并使总的旅客出行时间价值损失降低8%以上。优化后的动态票价策略为预售期初期设置低折扣系数、后期设置高折扣系数,可以在提高客票收入的同时有效引导更多旅客更早购票。优化的列车停站方案能够在维持较高的客流水平的同时尽可能满足更多的客流需求。     

城市轨道交通列车运行图能力与客流需求匹配度的评价方法

为了衡量城市轨道交通列车运行图对于动态多维度客流的适应性,提出一种基于实际客流数据的列车运行图能力与客流需求匹配度的评价方法。在微观层面,考虑列车能力约束,构建客流与列车交互模型,得到载客量、满载率、留乘人数、平均候车时间等微观指标,设计色阶列车运行图从时空维度可视化展示客流与列车的作用结果。在宏观层面,提出能力匹配度的概念,并在采用梯形分布函数量化乘车舒适度、候车满意度和企业满意度的基础上,通过乘法合成模型计算得到能力匹配度。以上海轨道交通9号线为例的验证结果表明:由交互模型所得的微观指标与实际运营规律一致;能力匹配度是对乘客利益与企业利益的综合评价,晚高峰时段的能力匹配度最高,早高峰和平峰时段的次之;随着高峰时段发车频率的增加和平峰时段发车频率的减少,能力匹配度呈先增后减的趋势。该方法可为定量优化列车运行图质量提供理论支撑。     

全国铁路将实行新的列车运行图

正2017年4月16日零时起,全国铁路将实行新的列车运行图,较调整前增开动车组列车25.5对。运行图调整后,全国铁路开行旅客列车总数达3615对,客流饱满区段出行压力进一步缓解。铁路部门进一步优化运力资源配置,扩大沪昆高铁、杭深线、南广、贵广、宁蓉、京广等客流饱满线路的运力,增开动车组列车25.5对,并安排37对现有动车组列车重联或大编组运行,更好地满足广大旅客出行需求,     

突破折返能力制约实现客流精准匹配的运营组织方案优化研究

传统运营组织模式下，城市轨道交通长大线路运能不能满足高峰时段超高峰客流需求，需要通过优化运营组织方案提升长大线路运能。分析了上海轨道交通长大线路客流特征，以及传统运营组织模式下长大线路运能供给与客流需求之间的主要矛盾；介绍了以客流为核心的长大线路运能精准匹配策略；以上海某轨道交通线路为例，分析了突破折返能力制约的极限运能运营组织方案。研究结果表明：传统运营组织模式下，高峰时段断面运能受线路折返能力制约，采用存车线插车方式增加运能，也只能做到少量非连续增能；长大线路的高峰时段高断面客流区间相对固定、超高峰持续时间较短，可通过停车场ATC(列车自动控制)改造、优选插车地点、缩短行车间隔、不对称运行交路、远端停车场收车等综合策略，形成以单向运营为特征的运营方式，突破线路折返能力制约，实现高峰时段局部区段、连续超高密度的行车组织方案，进而实现线路运能精准匹配高峰期超高峰客流需求。     

多层次体系的地铁平峰客流提升对策研究

目前,我国诸多城市地铁高峰期客流拥堵、平峰期客流较少的问题愈发突出,且地铁运营财务负担越来越重。为提升地铁公司资产利用率和投资有效性,减少地方政府财政补贴压力,鼓励民众低碳、绿色出行,应积极利用地铁公司平峰期闲置运力。文章围绕提升地铁平峰客流选题展开多层次体系研究,针对该问题,文章认为提升地铁平峰客流从来源角度分为3类：诱增客流、转移客流和分流客流。在对策的探究中,分别从地铁公司、综合交通系统、城市系统3个层次提出细化方案,不仅考虑地铁公司自身的行为,还将地铁与其他交通方式以及城市规划、发展等功能结合,提出地铁平峰客流提升的对策方案,从而有效减少地铁平峰运输资源浪费,并助力双碳目标达成。     

多场景下客流精准诱导系统分析与设计

以城市轨道交通多场景下客流精准诱导需求为研究对象,分析多场景下诱导系统应具备的功能和可采用的结构。基于广州地铁中台框架,利用SpringBoot、微服务、Redis、H5等新技术实现诱导系统的功能,包括拥挤条件下的前瞻性诱导、突发情况下的主动诱导和末班车出行路径可达性查询功能。多场景下客流精准诱导系统及其App服务的开发和上线运营,可支撑地铁各场景下的客流运营组织,提升轨道交通客流组织合理性和客运服务水平。     

兰新铁路通道运输格局优化研究

研究兰新铁路通道运输格局,可为高效配置兰新铁路通道运力资源、优化其运输组织与运营管理、确定兰新线扩能改造方案等提供决策参考,可为"打赢蓝天保卫战"和"铁路北煤南运体系建设"背景下的新疆煤炭铁路外运提供运力保障。首先利用产运销平衡法、四阶段法等预测兰新铁路通道运输需求,即2020年兰新线嘉峪关至安北段货运密度6 004万t/年、客车32对/d;其次考虑运输需求、运输效率等因素,比选确定最优兰新铁路通道运输格局,即兰新线以货运功能为主、承担少部分长途普速客运,兰新高铁以高铁客流为主、承担大部分普速客运功能;最后提出兰新铁路通道运输格局优化策略,包括将兰新线的部分普速客车转移至兰新高铁、优化嘉峪关地区车站布局以协调兰新线点线能力、为兰新高铁开发动卧等新型运输服务产品等。     

城市轨道交通车站站台客流集散模型与仿真

结合车站站台客流类型、客流集散流程和客流集散影响因素,建立城市轨道交通车站站台客流集散模型。采用Anylogic软件建立站台客流集散仿真流程和仿真模型。以北京地铁4号线北京南站站为工程背景,对其站台客流进行了仿真计算。结果表明,站台客流集散模型能有效刻画高峰时段内站台客流的集散变化规律,验证了仿真模型的可行性。进一步探讨了高峰时段内基于不同发车间隔和不同上下行时间差的站台客流集散变化规律以及疏散仿真试验。形成了一种可操作的站台客流集散动态分析方法,可为城市轨道交通运力配置和车站客流组织提供一定参考。     

城市轨道交通网络运力优化配置研究

科学制定城市轨道交通网络运力配置计划,应在深入分析网络中各线客流的随机变化规律、各线运力之间的关联性、乘客服务需求的基础上,不断提高运输设备能力的利用率、运力配置计划的鲁棒性以及运力计划编制过程的高效性。结合以上问题,分析列车运行模式、客流分布特点、乘客服务水平、企业运营成本、列车定员和线路通过能力等制约轨道交通运力优化配置的影响因素,研究网络运力配置优化的方法。在计划优化过程中,同时考虑运营企业的列车运行成本、乘客换乘等待时间费用等具体需求,结合客流变化的不确定性,建立运力配置优化机会约束模型。本文最后以北京轨道交通网络及其客流为背景,利用模型计算得出基于"独立运行"、"同网同间隔"和"周期化运行"等3种运营模式下的网络工作日运力优化配置方案,并对各方案进行比较分析。结果表明:模型运算效率高,能反映实际情况,可为轨道交通运营管理人员提供实用优选方案。     

高速铁路车站能力计算与评估策略的比较分析

铁路运输能力不仅是运力资源分配的基本条件,也是评价运力资源使用情况的一项重要指标集。根据客流需求特征规律及车站基础设施拓扑结构,为充分把握能力的不确定性与动态性,利用基于场景的方法,定义某一时段内车站的列车服务一需求意向集,更新传统的能力概念认识,以完成既定列车服务一需求意向所需的对基础设施占用时间为度量能力的标准。在此基础上,从空间层面、时间层面提出高速铁路车站能力计算与评估的几种策略,并结合不同的车站类型、从时一空二维角度比较分析各种计算策略的适用性。     

列车虚拟编组技术的研究现状及发展

基于车车无线通信的列车虚拟编组技术能够根据轨道交通客流的时空变化灵活精准地匹配运力,改善运输服务质量,提升运力使用效能。首先介绍虚拟编组技术的发展历程,其次阐述列车虚拟编组关键技术以及基于虚拟编组技术的灵活运力调整策略,然后整理分析国内外虚拟编组技术在运行控制、通信、运输组织3个方面的研究成果,最后指出从系统的角度研究虚拟编组相关技术的必要性。     

武汉铁路局发挥动车优势贴心服务旅客

据《人民铁道》报道,武汉铁路局围绕"三个出行"目标,科学安排,精心组织,充分发挥动车上线车组多、开行方向多、车型多等优势,全力满足旅客需求。该局积极优化运输能力安排,采取隔日修、零备用等措施,充分挖掘动车潜力;优化各类运输产品,发挥武汉地区武昌、汉口、武汉3站联通的优势,制定管内各站到武汉中转高铁、客专的联程方案,开发客运组合产品;实行动态优化,根据客流变化,及时对开车方向、运力等进行动态调整,     

基于地铁编组列车运行数据拟合的牵引能耗模型研究

城市轨道交通进入网络化运营阶段后,其运输需求呈现快速增长、结构复杂等特征,运输组织优化需求不断增加,根据客流规律合理组织运力显得十分必要。在行车密度、大小交路调整手段的基础上,为了提升高峰期列车载客能力,降低平峰期列车空载数量,实现节能与便捷的统一,提出灵活编组手段对运输组织进行优化。在节能方面,列车牵引能耗占有较大比重,为了在运能优化及节能之间找到平衡点,需对灵活编组列车牵引能耗进行分析,作为协调便捷性及经济性的参考依据。本研究通过分析历史运营数据,形成一定的能耗规律,采用多因子拟合的方法建立灵活编组列车能耗模型,并通过迭代法逐渐逼近不同编组列车实际能耗情况。     

沪宁城际铁路停站方案优化研究

根据沪宁城际铁路客流在时空上的分布特征、各车站的旅客需求辐射范围和服务水平来确定各站的列车停站间隔时间,定义各站的服务等级和服务间隔,对比既有列车停站方案,提出沪宁基于高峰和平峰不同服务间隔的沪宁城际铁路停站优化方案和改进建议。