[发明专利]高速铁路列车衔接方案优化建模方法

说明书

本发明属于城市轨道交通运行管理技术领域，具体涉及一种考虑调整列车时间和衔接关系的高速铁路列车衔接方案优化建模方法。以列车衔接时间最小和列车衔接方案服务客流比重最大为目标，对需要优化的客流OD划分层级，对不同的客流OD层级提供不同的列车衔接服务水平，满足不同层级客流OD对不同列车衔接服务质量的多样性需求，针对性地提高长距离客流OD的列车衔接服务水平。

技术领域

本发明属于城市轨道交通运行管理技术领域，具体涉及一种高速铁路列车衔接方案优化建模方法，该方法考虑调整列车时间和衔接关系。

背景技术

现有高速铁路网络有规模庞大，单条干线铁路里程长的特点，而铁路部门在制定铁路运输计划时，主要沿袭了普速铁路的方式，即以直达客流输送模式为主，开行了较高比例的长距离、停站多的旅客列车，以满足旅客的直达出行需求。目前铁路网中停靠G\D\C列车的车站数量已经超过1300个，客流OD众多，其中运距超过1000km的OD占据很高比例；即使开行了很多长距离列车，仍有90％以上的客流OD之间没有直达列车服务，很多客流OD之间的旅客无法实现直达出行，或存在直达列车服务频率很低、中转服务质量不高的问题，因此，高铁列车衔接方案在衔接频率、时间等服务水平方面仍需改进，以提高旅客出行换乘的效率。针对此类问题，目前的高速铁路列车衔接方案优化研究主要存在以下不足：

1)由于车站节点多、铁路线路长、辐射范围广和多种列车运行速度并存等原因，不能完全使用周期性列车运行模式，因此列车衔接方案应主要在非周期开行模式下考虑，相应的目标和约束会发生变化，例如无法做到所有换乘客流OD之间列车衔接关系的规律化，需要考虑对不同客流OD的衔接服务水平进行等级规划。

2)目前对列车衔接问题的研究主要集中于城市轨道交通领域，但城市轨道交通列车与高速铁路列车的运营模式区别较大，城市轨道交通列车起讫点少、各条线路独立运行、列车停站方式单一、列车之间的衔接关系较为简单；而高速铁路列车起讫点多、铁路线网络化运营、停站模式复杂、列车衔接关系组合也较多，因此城市轨道交通研究结果难以直接运用于高速铁路网络。

3)在列车衔接问题中，目前对换乘枢纽站的研究主要集中于同站换乘，异站换乘组织优化、异站换乘优化为同站换乘的研究较少。

4)国内学者对列车衔接方案的研究主要集中于城市轨道换乘、旅客换乘方案以及列车衔接服务评价等方面，对高速铁路网络列车衔接方案优化的研究处于初步阶段，考虑列车衔接优化时设置的约束条件较为简单，多着重于解决单一枢纽站的列车到发时间协调问题。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供一种高速铁路列车衔接方案优化建模方法，基于实际的运行图计划，研究调整列车时间和衔接关系的方法，改善高速铁路网客流OD之间的列车衔接服务水平，提高高速铁路在中长距离客运市场的竞争力。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种考虑调整列车时间和衔接关系的高速铁路列车衔接方案优化建模方法，所述方法包括：

以重点换乘客流OD数据作为生成列车衔接方案的输入，生成列车衔接方案；

以生成的列车衔接方案、现有列车运行图和现有路网信息作为优化高速铁路列车衔接方案的输入；

对换乘客流OD划分层级，并对列车衔接方案服务水平进行分析，确定换乘客流OD等级以及列车衔接方案服务水平评价指标；

以列车衔接时间最小和列车衔接方案服务客流比重最大为目标，构建高速铁路列车衔接方案优化模型。

进一步地，所述以列车衔接时间最小和列车衔接方案服务客流比重最大为目标，构建高速铁路列车衔接方案优化模型，具体为：