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

李飏

摘? ? 要：本文針對大小交路優(yōu)化在地鐵行車組織中的應(yīng)用要點展開分析，內(nèi)容包括了基礎(chǔ)參數(shù)的確定、明確假設(shè)條件、建立目標(biāo)函數(shù)、約束條件考慮、模型的求解方法等，通過研究提升方案設(shè)計靈活性、做好利益情況的分析、模型參數(shù)權(quán)重的計算、分析方法的合理選擇等注意事項，其目的在于提高方案內(nèi)容的合理性，提升地鐵行車過程的安全性。

關(guān)鍵詞：大小交路優(yōu)化;地鐵行車組織;基礎(chǔ)參數(shù);約束條件

1? 前言

針對部分線路存在的客流不均衡、斷面客流突變明顯等問題，實行大小交路已成為一些城市軌道交通行車組織的選擇。大小交路是在單一交路基礎(chǔ)上通過增加折返點的方式，使列車可以在中間進(jìn)行折返。該模式不僅能適應(yīng)客流較大區(qū)段乘客的出行需求，而且能夠減少車輛運用數(shù)、提高運營效益。大小交路主要有中間套小交路、一邊套小交路、兩端套小交路等 形式，結(jié)合地鐵運行環(huán)境的實際情況，對于方案內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化選擇，對于提升地鐵行車組織選擇合理性有著積極地意義。

2? 大小交路優(yōu)化在地鐵行車組織中的應(yīng)用要點

2.1? 基礎(chǔ)參數(shù)的確定

在大小交路優(yōu)化設(shè)計的過程中，進(jìn)行基礎(chǔ)參數(shù)內(nèi)容的確定屬于非?；A(chǔ)的工作內(nèi)容。結(jié)合實際應(yīng)用情況，地鐵行車組織應(yīng)用過程中，需要注意以下幾點內(nèi)容：第一，站點數(shù)量，地鐵作為站站停的交通工具，在分析大小交路優(yōu)化內(nèi)容時，需要考慮站點之間的距離、行駛時間等內(nèi)容，這些內(nèi)容的開展都是圍繞站點數(shù)量開展的分析流程。第二，平均發(fā)車時間間隔，在優(yōu)化方案設(shè)計中，如何確保間隔合理性也是提高線路運行效率的基礎(chǔ)條件。對此該參數(shù)也是重要的評估內(nèi)容之一。

2.2? 明確假設(shè)條件

在對系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化處理時，還需要做好明確假設(shè)條件的工作，在具體的應(yīng)用過程中，需要注意以下幾點內(nèi)容：（1）在地鐵線路運行過程中，其列車在運行過程中具備折返能力;（2）進(jìn)行大小交路列車編組的時候，還可以根據(jù)客流量的情況進(jìn)行靈活變化，從而滿足客流的靈活變化;（3）乘客從登上地鐵之后再到地鐵站點，其所耗費的時間需要滿足均勻分布要求;（4）乘客在地鐵的選擇過程中，可以直接乘坐列車到達(dá)目的地，該過程不考慮站臺滯留的時間;（5）大小交路的地鐵，在運行的過程中，其車底運行保持著較高的獨立性;（6）在分析過程中不對小交路列車折返時所產(chǎn)生的影響進(jìn)行考慮，這也是分析的基礎(chǔ)條件之一。

2.3? 建立目標(biāo)函數(shù)

在優(yōu)化方案的擬定過程中，需要做好目標(biāo)函數(shù)的建立工作，在具體的應(yīng)用過程中，需要注意以下幾點內(nèi)容：（1）選定目標(biāo)函數(shù)中的自變量和因變量，在對地鐵運行方案進(jìn)行調(diào)整之后，運行方案的內(nèi)容會對企業(yè)運營情況帶來較大的影響，對此可以將乘客在乘坐地鐵時的候車總時間來作為度量的重要標(biāo)準(zhǔn)，即作為自變量，對于乘客的影響性作為因變量，同時建立對于企業(yè)發(fā)展影響的目標(biāo)函數(shù)，其中地鐵車輛總運營里程可以作為自變量，而對于企業(yè)發(fā)展影響作為因變量。（2）對于函數(shù)建立過程中的相關(guān)內(nèi)容做好分類，結(jié)合之前分析過程中提到的內(nèi)容，可以將起始點位置、時間、車輛數(shù)量、車站數(shù)量等內(nèi)容作為計算中的參考指標(biāo)，以滿足不同情況下的計算需求。

2.4? 約束條件考慮

2.4.1? 乘客出行成本

在約束條件的分析過程中，乘客出行成本屬于非常重要的約束因素之一，在具體的分類過程中，該成本內(nèi)容包括了乘車所需要的費用和乘車時消耗的時間成本。前者主要取決于乘客的起始位置和終點位置，而后者包括了在站候車時間、在車純運行時間和途中停站等待時間，相比于乘車費用，乘車時間具備了一定的不確定性，雖然在地鐵在每一站的乘車時間基本保持一致，但是期間還增加了等站時間，這樣變會增加內(nèi)容的多變性。在對約束條件進(jìn)行選擇時，則選擇乘客出行時間來作為乘客出行成本的重要參考，從而提高列車運行方案的可靠性。

2.4.2? 運營成本分析

在對企業(yè)運營成本內(nèi)容進(jìn)行分析時，可以將其分為固定運營成本和可變式運營成本。其中固定運營成本可根據(jù)運用車數(shù)確定。大交路區(qū)段運用車數(shù)、小交路區(qū)段運用車數(shù)來確定，在應(yīng)用中也會借助之前的目標(biāo)函數(shù)來對其進(jìn)行計算，從而得到可靠的計算解雇嗲，提升計算結(jié)果的實用價值。可變運營成本在分析過程中，則會和列車開行距離及客位數(shù)量有關(guān)?？紤]到地鐵運行具備一定的公益屬性，因此在對其展開計算時，可以將沒有被利用的客位計入到成本當(dāng)中，從而提升客位分析結(jié)果的可靠性。

2.5? 模型的求解方法

在完成模型建立工作之后，還需要對模型的求解方法進(jìn)行合理選擇，結(jié)合上述提到的相關(guān)性內(nèi)容，在實際應(yīng)用處理的過程中，可以將其分解為多目標(biāo)線性規(guī)劃類問題，而所有的優(yōu)化計算目標(biāo)都和成本內(nèi)容之間存在較高的關(guān)聯(lián)性，那么在實際應(yīng)用的過程中，可以將各個子部分內(nèi)容進(jìn)行分別計算，從而匯總得出目標(biāo)的總成本。而且在計算過程中，還可以將其擬定為單目標(biāo)規(guī)劃內(nèi)容，隨后將這些應(yīng)用數(shù)據(jù)代入到公式當(dāng)中，從而提升目標(biāo)函數(shù)內(nèi)容的可靠性和實用性。

3? 大小交路優(yōu)化方案設(shè)計中的注意事項

3.1? 提升方案設(shè)計靈活性

通過提升方案設(shè)計內(nèi)容的靈活性，可以確保乘客變化時列車可以順利銜接，從而提升方案內(nèi)容本身的實用性。在對組織方案進(jìn)行決策的過程中，需要對小交路折返站所在位置進(jìn)行合理的選擇，而且在此過程中還需要做好車站編號的相關(guān)工作，同時對于列車編組數(shù)進(jìn)行確定，如果算例完成后顯示該方案屬于非常良好的運行方案，那么在應(yīng)用過程中，需要對該方案內(nèi)容的可靠性進(jìn)行梳理，進(jìn)而提升分析結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。

3.2? 做好利益情況的分析

做好利益情況的分析工作，有利于對目前列車運行情況進(jìn)行合理預(yù)估，并且對于后期運行決策的合理選擇也有著積極地意義。在之前的章節(jié)中已經(jīng)提到過，在地鐵運行過程中，嗲需將乘客的影響性、企業(yè)發(fā)展影響作為利益考量的重要價值目標(biāo)。同時還會在此過程中完成自變量的選擇工作，根據(jù)已經(jīng)擬定好的函數(shù)模型對于這些參數(shù)信息進(jìn)行合理計算，從而提高了利益計算結(jié)果的準(zhǔn)確性和科學(xué)性[1]。

3.3? 模型參數(shù)權(quán)重的計算

模型參數(shù)權(quán)重計算工作的展開，有利于計算結(jié)果準(zhǔn)確性的進(jìn)一步提升，從而得到更加可靠的數(shù)據(jù)分析結(jié)果。在具體的應(yīng)用中，需要對相關(guān)內(nèi)容做好分類，結(jié)合之前分析過程中提到的內(nèi)容，可以將起始點位置、時間、車輛數(shù)量、車站數(shù)量等內(nèi)容作為計算中的參考指標(biāo)，以滿足不同情況下的計算需求。而且對于各項指標(biāo)所帶來的權(quán)重影響性進(jìn)行分析，將其進(jìn)行合理地梳理，以此來滿足系統(tǒng)本身的應(yīng)用要求[2]。

3.4? 分析方法的合理選擇

分析方法的合理選擇，可以提高分析結(jié)果的時效性，為后續(xù)優(yōu)化策略的順利擬定奠定基礎(chǔ)。在具體的選擇過程中，需要對于目前市場的流行方法進(jìn)行梳理，從中找出可靠的分析數(shù)據(jù)，并且以此為基礎(chǔ)來選擇恰當(dāng)?shù)姆治龇椒?，這樣也可以在應(yīng)用中加快計算速度，如有限元分析模型、回歸方程等方法的使用，可以進(jìn)一步提升計算結(jié)果準(zhǔn)確性，為后續(xù)決策工作的順利進(jìn)行奠定基礎(chǔ)。

4? 結(jié)束語

綜上所述，提升方案設(shè)計內(nèi)容的靈活性，可以確保乘客變化時列車可以順利銜接，做好利益情況的分析工作，有利于對目前列車運行情況進(jìn)行合理預(yù)估，模型參數(shù)權(quán)重計算工作的展開，有利于計算結(jié)果準(zhǔn)確性的進(jìn)一步提升，分析方法的合理選擇，可以提高分析結(jié)果的時效性。通過做好地鐵軌道方案優(yōu)化工作，對于提高列車運行帶來的經(jīng)濟(jì)效益有著重要作用。

參考文獻(xiàn)：

[1] 陳維亞，章雍，陳鑫，王婕妤.城市軌道交通大小交路開行方案與多站聯(lián)合限流協(xié)同優(yōu)化研究[J].交通運輸系統(tǒng)工程與信息，2019（5）：177～184.

[2] 曾翠峰，侯宇菲，羅欽，周珺.大小交路條件下的市域軌道交通快慢列車停站優(yōu)化方案[J].城市軌道交通研究，2019（7）：63～66.