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题名城市轨道交通乘务交路方案编制的禁忌搜索优化方法
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作者
邓连波
谢子若
甘书怀
张颖
任绍坤
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机构
中南大学交通运输工程学院
中南大学湖南省轨道交通大数据实验室
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出处
《北京交通大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第4期164-171,共8页
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基金
国家自然科学基金(U1934216)
湖南省自然科学基金(2023JJ30703)。
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文摘
针对城市轨道交通普遍采用轮乘制、日班和两头班混合等特点,对城市轨道交通乘务交路方案编制问题进行研究,旨在降低乘务成本并提高乘务效率.首先,通过分析城市轨道交通乘务交路方案的构成要素,考虑值乘时长、值乘片段接续时间和接续地点等要求,构建值乘片段、值乘任务构成和乘务规则约束,由此建立以乘务组数量和总接续时间等综合指标最小化为目标函数的多目标0-1整数规划模型.然后,针对该模型设计禁忌搜索(Tabu Search,TS)算法进行求解,以先到先走(First-In-First-Out,FIFO)的就近指派原则得到初始解,并设计4种邻域变换策略,以提高邻域解的多样性,并构建基于多邻域结构的禁忌搜索求解算法,实现对乘务交路方案的优化.最后,以广州地铁7号线的乘务交路方案为例进行实例验证.研究结果表明:优化方案较实际运营方案的乘务作业段数和总接续时间分别降低了20%和4.94%,每个乘务作业段值乘列车数量从8.2列增加到10.3列,有效驾驶时间从5.4 h增加到5.8 h,优化方案的各项指标均得到显著提升.研究成果可以为城市轨道交通乘务计划编制提供理论和方法支持.
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关键词
城市轨道交通
乘务交路计划
多目标0-1整数规划
禁忌搜索算法
多邻域变换
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Keywords
urban rail transit
train crew scheduling
multi-objective 0-1 integer programming
Tabu Search Algorithm
multi-neighborhood transformation
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分类号
U293.5
[交通运输工程—交通运输规划与管理]
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