基于動態(tài)需求的高速鐵路旅客列車開行方案評價(jià)與調(diào)整理論研究.pdf

1、高速鐵路的不斷開通運(yùn)營以及路網(wǎng)的逐漸完善，使旅客運(yùn)輸由單純的空間位移問題轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂胁煌鲂行枨蟮倪\(yùn)輸服務(wù)問題，鐵路出行旅客對開行列車的便捷、快速、舒適等質(zhì)量方面的要求逐步提高。而且，客流需求亦會隨著運(yùn)營階段不同呈現(xiàn)規(guī)律波動的特性，這主要體現(xiàn)在客流量的大小、起訖點(diǎn)以及客流結(jié)構(gòu)在不同運(yùn)營階段（日常運(yùn)營階段、節(jié)假日運(yùn)營階段）具有較大差異。依托于高速鐵路運(yùn)營前基于預(yù)測客流所制定的列車開行方案，難以與具有時(shí)變性的動態(tài)客流相適應(yīng)。根據(jù)不同運(yùn)營階段客

2、流需求對列車開行方案進(jìn)行適應(yīng)性評價(jià)與調(diào)整，可以進(jìn)一步完善客運(yùn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，以提高鐵路客運(yùn)產(chǎn)品質(zhì)量、從而維持并加強(qiáng)鐵路市場競爭能力。
　　基于動態(tài)客流需求的高速鐵路列車開行方案評價(jià)與調(diào)整研究的實(shí)質(zhì)是鐵路旅客運(yùn)輸組織方法和理論問題的探索，主要內(nèi)容包括，從高速鐵路列車開行方案與客流需求的概念入手，定性定量分析高速鐵路列車開行方案與客流需求關(guān)聯(lián)性，基于客流動態(tài)變化特性提出基于高速鐵路客流時(shí)段劃分列車開行方案評價(jià)與調(diào)整策略，根據(jù)每個(gè)時(shí)段客流需求

3、與列車開行方案的適應(yīng)性決定是否需要對列車開行方案進(jìn)行調(diào)整，以及列車開行方案的調(diào)整模型。在此基礎(chǔ)上構(gòu)建高速鐵路列車開行方案與客流需求適應(yīng)性評價(jià)體系，以及基于列車開行方案的列車服務(wù)網(wǎng)絡(luò)客流分配模型，根據(jù)客流分配結(jié)果計(jì)算各類適應(yīng)性指標(biāo)的方法。本文的主要工作及取得的研究結(jié)論如下:
　　(1)系統(tǒng)分析了高速鐵路列車開行方案與客流需求的特點(diǎn)，并明確及深化了兩者的概念與內(nèi)容。從高速鐵路列車開行方案與客流需求的相互作用機(jī)理層面入手，分析兩者之間的

4、關(guān)聯(lián)性。其中，從客流量對列車開行方案編制、客流動態(tài)變化對列車開行方案調(diào)整兩個(gè)方面闡述客流需求對列車開行方案的作用機(jī)理;從既定列車開行方案下鐵路出行旅客乘車選擇行為方面闡述列車開行方案對客流需求的作用機(jī)理。從日?？土餍枨笈c年度客流需求角度分析其動態(tài)特性，并根據(jù)其波動特點(diǎn)提出基于客流時(shí)段劃分的列車開行方案評價(jià)與調(diào)整策略。
　　(2)以高速鐵路車站每天的旅客發(fā)送量為聚類屬性，采用近鄰傳播聚類算法對客流統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)相近的時(shí)間點(diǎn)（天）進(jìn)行聚類，

5、從而將客流需求相近的時(shí)間點(diǎn)歸并。并根據(jù)Calinski-Harabasz、Hartigan以及In-Group Proportion指標(biāo)實(shí)現(xiàn)最佳聚類數(shù)的確定，從而對高速鐵路的年度客流時(shí)段進(jìn)行劃分。
　　(3)從總量適應(yīng)性、結(jié)構(gòu)適應(yīng)性以及質(zhì)量適應(yīng)性三個(gè)方面建立了高速鐵路列車開行方案與客流需求適應(yīng)性分析指標(biāo)體系。以客流需求滿足率、列車平均上座率和列車客座利用率三項(xiàng)指標(biāo)來衡量總量適應(yīng)性，以客流節(jié)點(diǎn)覆蓋率、車站節(jié)點(diǎn)服務(wù)頻次和客流結(jié)構(gòu)匹配度

6、等三項(xiàng)指標(biāo)來衡量結(jié)構(gòu)適應(yīng)性，以旅客出行時(shí)間損失、旅客出行擁擠程度、旅客平均換乘次數(shù)和旅客無換乘直達(dá)率等四項(xiàng)指標(biāo)來衡量質(zhì)量適應(yīng)性。針對評價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建中容易出現(xiàn)的指標(biāo)一致性及冗余性問題，結(jié)合粗糙集理論中的知識屬性約簡方法，對評價(jià)體系進(jìn)行精簡。
　　(4)在分析客票系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)獲取方法不足的基礎(chǔ)上，提出基于流量分配模擬的適應(yīng)性評價(jià)指標(biāo)計(jì)算方法。通過分析鐵路旅客乘車方案選擇的影響因素，以票價(jià)支出、旅行時(shí)間、乘車擁擠度以及換乘不方便程

7、度描述單位旅客乘車選擇的廣義出行費(fèi)用，以服務(wù)弧段能力以及客流換乘次數(shù)限制為約束條件，構(gòu)建旅客綜合廣義費(fèi)用最小的列車服務(wù)網(wǎng)絡(luò)客流分配模型，并提出了基于改進(jìn)Dijkstra與MSA的混合客流分配迭代求解算法，從而為列車開行方案與客流需求適應(yīng)性指標(biāo)計(jì)算提供準(zhǔn)確的分析數(shù)據(jù)。并采用基于信息熵與物元分析相結(jié)合的方法確定各指標(biāo)權(quán)重以及最終的列車開行方案與客流需求適應(yīng)性評價(jià)結(jié)果。
　　(5)將列車開行方案中的運(yùn)行區(qū)段、停站方案、開行頻率以及編組模