對大小交路優(yōu)化在地鐵行車組織中的相關(guān)思考與分析

歐陽晨風(fēng)

摘 要：經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，促進(jìn)交通建設(shè)項(xiàng)目的增多。近年來，軌道交通發(fā)展迅速，地鐵網(wǎng)絡(luò)在人們出行中發(fā)揮著重要的作用。實(shí)際運(yùn)營過程中，因地鐵行車組織的復(fù)雜程度較高，客流狀況變化較大，地鐵線路的交路組織、行車方案也不在局限于單一形式?，F(xiàn)階段，在行車交路方面，大小交路套跑模式憑借運(yùn)營經(jīng)濟(jì)性及客流適應(yīng)性優(yōu)勢，已成為主要的交路組織形式之一。對于大小交路方案的確定以及后續(xù)的改進(jìn)工作，需綜合考量線路及設(shè)備條件、客流規(guī)模等因素，并要密切關(guān)注外部客流變化情況，以運(yùn)力與客流的匹配為原則，適時(shí)調(diào)整優(yōu)化大小交路組織方案。本文就對大小交路優(yōu)化在地鐵行車組織展開探討。

關(guān)鍵詞：大小交路;地鐵;行車組織

引 言

地鐵行車與普通交通工具相比最大的運(yùn)輸特點(diǎn)就是塊，而且可以承載的客容量較大。因此受到了廣大人民群眾的喜愛和歡迎。快是地鐵行車的最大特點(diǎn)，它也完全符合現(xiàn)如今人們快節(jié)奏的生活方式，可以說地鐵行車是為這個時(shí)代而生的。它的出現(xiàn)在很大的程度上緩解我國目前嚴(yán)重的交通壓力，對于我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高來說都是非常有利的。

1地鐵行車組織的基本模式

地鐵運(yùn)輸是我國鐵行車組織中最為基本的模式，其不僅可以確保城市建設(shè)對城市軌道交通的需求，而且還能夠更好的緩解城市交通壓力，提高人類的出行效率。剛開始的時(shí)候，這種行車組織模式，在確保道路運(yùn)輸?shù)耐瑫r(shí)，還能夠確保人民群眾出行過程中對地鐵行車的需求，而且還能確保國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。首先要根據(jù)客流量來對地鐵設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行科學(xué)、合理的調(diào)配，以達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益的最優(yōu)化。隨著國民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人民群眾對地鐵運(yùn)輸提出了較高的要求，傳統(tǒng)的地鐵行車組織模式已經(jīng)無法適應(yīng)當(dāng)今時(shí)代的發(fā)展，因此需要根據(jù)市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，來對其進(jìn)行針對性的調(diào)整和變化，從而保證地鐵行車組織的應(yīng)用效果。

2優(yōu)化地鐵大小交路的重要意義

對于大小交路如果要優(yōu)化進(jìn)行設(shè)置，那么前提應(yīng)當(dāng)落實(shí)于保障運(yùn)營中的地鐵效益。具體來講，優(yōu)化行車組織較多關(guān)注的應(yīng)當(dāng)是運(yùn)營實(shí)效性以及地鐵折返的方式。因此通過全面分析可知，行車效率在根本上決定于地鐵現(xiàn)有的折返能力，對此有必要優(yōu)化建模方式。具體在推行上述的優(yōu)化模式時(shí)，通常沒有兼顧特定時(shí)間段內(nèi)的客流變化。為了優(yōu)化現(xiàn)狀，針對地鐵行車應(yīng)當(dāng)更多關(guān)注折返線路本身承受的運(yùn)營壓力，同時(shí)也要致力于縮短乘客對此耗費(fèi)的通行時(shí)間。在創(chuàng)建模型的前提下，應(yīng)當(dāng)確保緊密結(jié)合現(xiàn)有的載客率以及出行時(shí)間的兩項(xiàng)關(guān)鍵性要素。

3具體的技術(shù)運(yùn)用

3.1大小交路方案評估因素。大小交路行車方案優(yōu)化及調(diào)整涉及運(yùn)營經(jīng)濟(jì)性、列車編組、供車條件、各交路發(fā)車配比、行車間隔、列車停站方式、折返能力驗(yàn)證以及折返站客流組織等因素。（1）客流空間分布特征。符合客流的空間分布特征是列車交路方案的基本依據(jù)。斷面客流在某一區(qū)段出現(xiàn)突降時(shí)，可考慮大小交路方案運(yùn)用的可行性。（2）乘客服務(wù)水平。大小交路方案中，部分乘坐大交路列車的乘客會增加候車時(shí)間，因此大小交路方案對乘客服務(wù)水平的影響程度，取決于乘坐大交路列車出行乘客的數(shù)量及其所占比例。（3）運(yùn)營經(jīng)濟(jì)性。在實(shí)際運(yùn)營過程中，因大部分線路客流分布并不均衡，采用單一交路可能造成低客流區(qū)段運(yùn)力浪費(fèi)，同時(shí)運(yùn)營成本、運(yùn)用車數(shù)相對較高的問題。大小交路方案一是能夠使高運(yùn)力區(qū)段與高客流區(qū)段匹配，對特定區(qū)段地鐵的客流量進(jìn)行平衡;二是小交路列車周轉(zhuǎn)率加快，可減少運(yùn)用車上線降低運(yùn)營成本。（4）通過能力適應(yīng)性。大小交路單向折返時(shí)，小交路列車的折返作業(yè)與大交路列車的到發(fā)作業(yè)有可能產(chǎn)生進(jìn)路干擾，因此需進(jìn)一步對折返站通過能力進(jìn)行校驗(yàn)。（5）運(yùn)營組織復(fù)雜性。大小交路中間折返站點(diǎn)額選擇是運(yùn)營組織中需要重點(diǎn)考慮的問題，在線路折返條件滿足的前提下，中間折返站一般應(yīng)選擇在斷面客流出現(xiàn)明顯落差的車站，或選擇在斷面客流出現(xiàn)明顯落差的前方車站，避免到達(dá)客流過大，影響上下客服務(wù)。

3.2優(yōu)化行車周期以及行車間隔。具體而言，應(yīng)當(dāng)將關(guān)注點(diǎn)更多轉(zhuǎn)向現(xiàn)有的運(yùn)營條件以及地鐵乘客需求。針對不同時(shí)段的地鐵運(yùn)營，設(shè)置大小交路也要保障其客流分布。與此同時(shí)，優(yōu)化布置大小交路還可能將會涉及到列車偏組、車內(nèi)的服務(wù)水準(zhǔn)、行車間隔、列車停站方式以及運(yùn)營經(jīng)濟(jì)性。假設(shè)乘客出行需要消耗t的時(shí)間，地鐵車站具有q的斷面流量以及n的線路車站總數(shù)，而出行時(shí)間價(jià)值為Z，那么可得如下的公式：minZ=∑t*q。因此在創(chuàng)建有關(guān)模型時(shí)，先要選擇特定類型的目標(biāo)函數(shù)，其目標(biāo)函數(shù)應(yīng)當(dāng)覆蓋于乘客消耗的出行時(shí)間、地鐵載客率以及其他相關(guān)指標(biāo)。為了從源頭入手來避免浪費(fèi)，通常都需要開行某些較大的地鐵交路，在此前提下再去開行某些特定的小交路。通過設(shè)置現(xiàn)有的約束條件，應(yīng)當(dāng)能夠?qū)⑵湎拗朴?分鐘的發(fā)車間隔，因地制宜確定與之相適應(yīng)的運(yùn)行列數(shù)。

3.3模型創(chuàng)建研究。在對模型進(jìn)行創(chuàng)建的過程中，首先需要對特定類型的目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行選擇，在目標(biāo)函數(shù)中包括了其他相關(guān)的指標(biāo)、乘客消耗的出行時(shí)間、地鐵的載客率以及大小交路發(fā)車配比關(guān)系。通過對現(xiàn)有的約束條件進(jìn)行設(shè)置，其中發(fā)車間隔的限制時(shí)間是2min，在根據(jù)地鐵運(yùn)營的實(shí)際情況來對運(yùn)行列數(shù)進(jìn)行確定。建立大小交路模型時(shí)，會涉及到比較多的算法，在求解的過程中，需要對一些對立性的目標(biāo)進(jìn)行充分了解。一般來說，在對多個目標(biāo)進(jìn)行設(shè)置優(yōu)化的過程中，其自身的復(fù)雜程度較高，在涉及到目標(biāo)函數(shù)的時(shí)候，需要進(jìn)行合理的協(xié)調(diào)工作。在對大小交路模型進(jìn)行求解的過程中，可以采取粒子群的特殊算法來進(jìn)行求解，從而能夠?qū)Ψ蔷€性復(fù)雜模型的問題進(jìn)行全面的優(yōu)化。在粒子群中，會具有隨機(jī)性和全局性的特點(diǎn)，能夠?qū)δ繕?biāo)函數(shù)進(jìn)行合理的優(yōu)化，同時(shí)也不會受到連續(xù)性約束的情況。

3.4選擇相關(guān)算法。通常來講，如果要設(shè)置最優(yōu)化的多個目標(biāo)那么將會面對較大難度，因此在涉及到目標(biāo)函數(shù)時(shí)需要著手對其加以適當(dāng)?shù)膮f(xié)調(diào)。在求解上述的模型時(shí)，可以選用粒子群的特殊算法，進(jìn)而全面優(yōu)化了非線性的復(fù)雜模型問題。相比而言，粒子群算法本身具備更加突顯的全局性以及隨機(jī)性，針對目標(biāo)函數(shù)能夠予以全面優(yōu)化，同時(shí)也不必受到某些連續(xù)性的約束。同樣假設(shè)乘客出行需要消耗t的時(shí)間，地鐵車站具有q的斷面流量以及n的線路車站總數(shù)，那么可得E（t）=t/2，用E來代表乘客對于候車時(shí)間的期待值。

4地鐵行車組織管理

雖然地鐵行車在城市交通運(yùn)輸?shù)膹V泛的應(yīng)用在很大程度上緩解了城市的交通壓力，而且促進(jìn)了該城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，同時(shí)使得人民生活水平有了很大的提高。但是不可忽略的是地鐵運(yùn)行是一種比城市其他的交通運(yùn)輸交通工具危險(xiǎn)高的運(yùn)輸工具，所以對他進(jìn)行一定管理是非常有必要的，在者這對于地鐵行車運(yùn)輸來說也是有利而無害的。一般的地鐵行車組織管理都是從乘客的角度、使用地鐵客車的合理性、有關(guān)于地鐵客車的?？繒r(shí)間的安排以及地鐵運(yùn)行的相關(guān)軌道線路等這四方面來進(jìn)行的。

結(jié) 語

針對地鐵線路應(yīng)當(dāng)致力于優(yōu)化行車組織，尤其是涉及到布置大小交路的特殊線路而言。因此可以得知，優(yōu)化地鐵線路當(dāng)前所處的行車方位以及行車狀態(tài)，此項(xiàng)舉措在根本上有助于舒緩地鐵通行承受的整體壓力，保障路段通暢性并且服務(wù)于通車安全。在未來的實(shí)踐中，負(fù)責(zé)行車組織的有關(guān)部門及其人員還需要更多關(guān)注地鐵的大小交路，因地制宜選擇適當(dāng)?shù)恼{(diào)度措施來提升地鐵通行具備的安全度。

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