站点可变型需求响应式公交车辆调度优化研究

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作者 沈子康 靳文舟 郑亚晶 《深圳大学学报（理工版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期691-702,I0006,I0007,共14页

站点可变型需求响应式公交是一种既有固定服务站点又允许乘客在可变站点预约的公交运营模式.传统研究聚焦于单个车次的行程规划,而忽视车辆在整个运营周期执行多个车次的接续性.本研究从系统视角建立单个运营周期内车辆发车时刻表编制... 站点可变型需求响应式公交是一种既有固定服务站点又允许乘客在可变站点预约的公交运营模式.传统研究聚焦于单个车次的行程规划,而忽视车辆在整个运营周期执行多个车次的接续性.本研究从系统视角建立单个运营周期内车辆发车时刻表编制和车辆调度协同优化模型,以总成本最小化为目标,构建时空网络图,清晰表达站点可变型需求响应式公交的服务逻辑和复杂的时空约束.同时根据问题特征,整合8类邻域算子和改进的最大网络流算法,设计可快速求解现实大规模复杂问题的自适应变邻域搜索算法.以中国广州市黄埔区部分路网为例进行数值实验,结果表明,相比传统两阶段车辆调度模型,本模型车辆使用率提高8.7%以上,总成本下降20%~70%;相比传统算法,在绝大多数订单规模下自适应变邻域搜索算法求解质量更优,在预约订单规模为60时,可节省总成本30%以上. 展开更多

关键词 交通运输工程 需求响应式公交 发车时刻表 车辆调度问题 协同优化 自适应变邻域搜索算法

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高速铁路中间站股道规模配置与列车时刻表的综合优化

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作者 郑亚晶 马梓瀚 +1 位作者 常孝亭 靳文舟 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期115-123,共9页

高速铁路中间站的股道规模是影响线路通过能力和运输效率的重要因素;由于在高速铁路的规划阶段,很难对线路的远期客流情况进行预估,因此在运营一段时间后,往往需要通过修建侧轨或站台的方式,对线路沿线的中间站的轨道规模进行更新配置... 高速铁路中间站的股道规模是影响线路通过能力和运输效率的重要因素;由于在高速铁路的规划阶段,很难对线路的远期客流情况进行预估,因此在运营一段时间后,往往需要通过修建侧轨或站台的方式,对线路沿线的中间站的轨道规模进行更新配置。对于高速铁路来说,其线路上运行的列车均为动车组列车,列车的追踪间隔短,发车密度大,在中间站的停站时间不能过长,一般都以快进快出的运营模式进行运营;同时高铁修建和运营具有高成本属性。文中以改建施工成本和总旅行时间作为评价目标,以列车时刻表与中间站股道数量的耦合关系为约束,构建了综合优化模型。在将约束线性化的基础上,借助商业优化软件GAMS和其集成的CPLEX求解器对模型进行了求解。算例结果表明:将中间站的股道规模配置情况和列车时刻表进行综合优化,一方面能够在时刻表中较好地确定列车越行和折返的站点,另一方面能够在最低施工成本的情况下最大限度地满足未来客流的需求。 展开更多

关键词 高速铁路 中间站 股道规模 列车时刻表 施工成本 总旅行时间

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单线铁路成对非追踪平行运行图最小周期时间的混合整数非线性规划模型 被引量：9

3

作者 郑亚晶 张星臣 +1 位作者 陈军华 徐彬 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期100-106,共7页

按上下行列车的发站和到站是否为区段的首末站、列车到站后是否有技术作业等情况将单线铁路成对非追踪平行运行图的区间铺画方式分为32种方案。分析采用这32种铺画方案之一铺画区间列车运行线时与相邻区间铺画方案之间可能的衔接关系以... 按上下行列车的发站和到站是否为区段的首末站、列车到站后是否有技术作业等情况将单线铁路成对非追踪平行运行图的区间铺画方式分为32种方案。分析采用这32种铺画方案之一铺画区间列车运行线时与相邻区间铺画方案之间可能的衔接关系以及车站间隔时间的限制条件,建立约束条件,构建用于求解单线铁路成对非追踪平行运行图最小周期时间的混合整数非线性规划模型。使用给出的模型和利用Lingo11软件编程对算例进行求解,验证了该模型对求解单线铁路成对非追踪平行运行图最小周期时间有较好的适用性和实用性。 展开更多

关键词 单线铁路 成对非追踪平行运行图 运行图周期时间 通过能力

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铁路路网运输能力可靠性研究 被引量：8

4

作者 郑亚晶 张星臣 +1 位作者 徐彬 王伶俐 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 2011年第4期16-21,共6页

铁路路网运输能力可靠性是指在规定的条件(路网结构、固定设备、移动设备及一定人力与运输组织水平)下和规定的时间内,考虑日常随机因素以及不可抗力因素等的影响,铁路路网所能提供的各种服务能满足OD需求波动的能力.本文在分析了国内... 铁路路网运输能力可靠性是指在规定的条件(路网结构、固定设备、移动设备及一定人力与运输组织水平)下和规定的时间内,考虑日常随机因素以及不可抗力因素等的影响,铁路路网所能提供的各种服务能满足OD需求波动的能力.本文在分析了国内外路网能力可靠性研究和铁路运输的特点上,提出了铁路路网能力可靠性的概念,并构建了相关路网能力的计算模型及能力可靠性的计算方法.最后,以一个铁路路网为例,计算了不同OD需求水平下路网的可靠性.结果表明,OD需求的波动对路网的可靠性有着直接的影响,稳定OD需求的波动对于路网运输能力的发挥有着积极的作用. 展开更多

关键词 铁路运输 可靠性 MONTE-CARLO模拟 铁路路网 路网能力

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肩回交路条件下多机牵引机车周转图的优化 被引量：6

5

作者 郑亚晶 张星臣 张全 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期134-139,共6页

针对采用机车肩回交路的重载铁路线路,将其列车运行图中的列车运行线转化为节点,机车周转线转化为边,运用机车转化为流,从而将机车周转图的优化问题转化为网络流问题。在此基础上,以运用机车数最少、单机走行数最少、附挂机车数最少、... 针对采用机车肩回交路的重载铁路线路,将其列车运行图中的列车运行线转化为节点,机车周转线转化为边,运用机车转化为流,从而将机车周转图的优化问题转化为网络流问题。在此基础上,以运用机车数最少、单机走行数最少、附挂机车数最少、机车在站停留时间最短和机车工作均衡性最好为优化目标,以网络流问题中的节点流量守恒和节点流量要满足节点需求为约束条件,建立肩回交路条件下的多机牵引机车周转图多目标优化模型。按照优化目标函数的优先级,采用分层序列法对模型求解,并利用C#语言编写程序,通过调用ILOG CPLEX优化软件实现了该算法。算例表明,采用所给模型和据此编制的机车周转图优化程序,可以快速优化肩回交路条件下的多机牵引机车周转图。 展开更多

关键词 机车周转图 肩回交路 多机牵引 网络流 分层序列法

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再生制动条件下地铁列车运行图的节能优化 被引量：8

6

作者 郑亚晶 李耀辉 +1 位作者 李雨恒 靳文舟 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期1-7,共7页

提高再生制动电能的利用率,可提升地铁系统的节能效果和降低供电接触网的电压波动。文中通过微调发车间隔和停站时间,在不改变列车开行方案的基础上,以最大化同一供电臂下列车到站的“产能”时间段和列车发车的“用能”时间段的重叠区... 提高再生制动电能的利用率,可提升地铁系统的节能效果和降低供电接触网的电压波动。文中通过微调发车间隔和停站时间,在不改变列车开行方案的基础上,以最大化同一供电臂下列车到站的“产能”时间段和列车发车的“用能”时间段的重叠区间为目标,以保证发车间隔和停站时间均不超过轨道交通正常运营的可接受范围为约束,构建了地铁列车运行图优化模型;采用经典的时空局域滚动优化方法和商业优化软件对模型进行求解,并通过实际的地铁列车运行图进行算例验证。结果表明,文中提出的优化模型可将地铁列车的平均再生制动电能的利用率提高至15%以上,有效地对地铁列车运行图进行了节能优化。 展开更多

关键词 地铁 列车运行图 再生制动 节能优化

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考虑换乘客流的城市轨道交通网络末班车衔接优化研究 被引量：4

7

作者 郑亚晶 李耀辉 靳文舟 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期32-39,72,共9页

通过研究城市轨道交通网络末班车乘客的换乘衔接问题,对城市轨道交通网络末班车的衔接关系的复杂性进行了分析,建立了以换乘人数最大化为目标的城市轨道交通末班车衔接方案优化模型,该模型的实质是求解加权有向图的最大有向无环子图;然... 通过研究城市轨道交通网络末班车乘客的换乘衔接问题,对城市轨道交通网络末班车的衔接关系的复杂性进行了分析,建立了以换乘人数最大化为目标的城市轨道交通末班车衔接方案优化模型,该模型的实质是求解加权有向图的最大有向无环子图;然后,设计合适的编码方式,采用类OX法进行交叉操作,提出了对城市轨道交通末班车衔接方案优化模型适用的遗传算法;最后,利用算例对提出的遗传算法进行了验证。结果表明:该算法能够快速求得较为优化的末班车衔接方案,易于计算机实现,可作为末班车计划编制的辅助手段,为城市轨道交通网络中各线路末班车时刻表的编制提供一定的决策依据。 展开更多

关键词 城市轨道交通网络 末班车 衔接方案 遗传算法 换乘

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考虑重联和空车回送的动车组周转优化研究 被引量：2

8

作者 郑亚晶 李耀辉 靳文舟 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期80-89,共10页

提出了一种针对高速铁路动车组周转问题的优化方法,该方法在考虑动车组的检修、空车回送、重联编组等约束条件的基础上,以最少动车组运用数目为目标,对动车组周转图进行优化。首先对我国24 h为周期的基本运行图进行增广操作,增广操作是... 提出了一种针对高速铁路动车组周转问题的优化方法,该方法在考虑动车组的检修、空车回送、重联编组等约束条件的基础上,以最少动车组运用数目为目标,对动车组周转图进行优化。首先对我国24 h为周期的基本运行图进行增广操作,增广操作是指将2张单日运行图无缝拼接,形成以48 h为周期的增广列车运行图。在增广列车运行图的基础上构建出动车组接续网络,并提出动车组流量模型,该模型为线性整数规划模型。最后,运用OPL语言构建模型,并将运行图数据输入模型,调用CPLEX求解器求解。计算结果表明,文中提出的优化方法可以成功解决高速铁路动车组周转问题。 展开更多

关键词 铁路运输 动车组周转优化 动车组检修 高速铁路 整数规划

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基于IC卡数据的地铁列车开行方案的精细化编制 被引量：2

9

作者 郑亚晶 靳文舟 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期119-125,共7页

以IC卡刷卡数据为客流基础,探讨了基于IC卡数据的地铁列车开行方案精细化编制方法.在分析传统地铁OD客流统计方法存在的问题基础上,提出了一种新的地铁列车开行方案编制方法,充分讨论乘客乘坐地铁的过程,利用数据挖掘技术对IC卡刷卡的... 以IC卡刷卡数据为客流基础,探讨了基于IC卡数据的地铁列车开行方案精细化编制方法.在分析传统地铁OD客流统计方法存在的问题基础上,提出了一种新的地铁列车开行方案编制方法,充分讨论乘客乘坐地铁的过程,利用数据挖掘技术对IC卡刷卡的原始数据进行补全、拆分,从而实现了地铁列车开行方案的精细化编制.针对地铁IC卡刷卡数据的应用结果表明,文中提出的列车开行方案编制方法便于操作,和传统的地铁OD客流统计方法相比更能适应实际客流的需要. 展开更多

关键词 地铁 IC卡数据 客流统计 开行方案

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铁路路网系统运输能力的新算法研究 被引量：2

10

作者 郑亚晶 张星臣 《物流技术》 2011年第11期65-68,74,共5页

从系统理论和运输需求的概念出发,分析了国内外铁路路网运输能力的研究成果。从OD流矩阵的角度提出了铁路路网系统运输能力的概念,在此基础上构建了铁路路网系统运输能力的双层规划计算模型,该模型已最大化OD流矩阵乘数从为上层规划模... 从系统理论和运输需求的概念出发,分析了国内外铁路路网运输能力的研究成果。从OD流矩阵的角度提出了铁路路网系统运输能力的概念,在此基础上构建了铁路路网系统运输能力的双层规划计算模型,该模型已最大化OD流矩阵乘数从为上层规划模型的目标,以最小化广义运输费用为下层模型目标,并提供了基于Lingo软件和Double-sweep算法的实用解法。最后,以一个铁路路网为例,用模型进行了求解,得出了路网最大能力及实现此最大能力的车流径路,并指出了进一步研究的方向。 展开更多

关键词 铁路路网 运输能力 OD流矩阵

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动车组周转、到发线运用和接发车进路排列方案的综合优化研究 被引量：1

11

作者 郑亚晶 李雨恒 李耀辉 《广东工业大学学报》 CAS 2019年第6期9-15,共7页

综合动车组周转、车站到发线运用和接发车进路排列3个相互衔接的作业过程,以动车组在运行线之间的接续关系、动车组占用到发线和道岔的相容性为约束条件,以运用动车组数量最少、到发线运用效用最大和接发列车总走行距离最小为优化目标,... 综合动车组周转、车站到发线运用和接发车进路排列3个相互衔接的作业过程,以动车组在运行线之间的接续关系、动车组占用到发线和道岔的相容性为约束条件,以运用动车组数量最少、到发线运用效用最大和接发列车总走行距离最小为优化目标,构建了综合性的多目标0-1型整数线性规划.通过模型求解,可以同步得到动车组周转方案、到发线运用方案和接发车进路排列方案.算例表明,本文构建的模型能够达到整体优化3个作业过程的目标,可以为实际的运营工作提供一定的决策支持. 展开更多

关键词 动车组 动车组周转 到发线运用 进路排列

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基于可达性的铁路路网抗毁性研究

12

作者 郑亚晶 李雨恒 李耀辉 《铁道运输与经济》 北大核心 2019年第10期76-81,共6页

为全面准确地对铁路路网在损毁事件后的应对能力进行科学评判,在阐述铁路路网抗毁过程的基础上,分析在损毁事件发生后场景的跃迁,从行程时间和换乘次数2个角度提出基于可达性的铁路路网抗毁性的特征值计算方法,以及损毁事件后的车流绕... 为全面准确地对铁路路网在损毁事件后的应对能力进行科学评判,在阐述铁路路网抗毁过程的基础上,分析在损毁事件发生后场景的跃迁,从行程时间和换乘次数2个角度提出基于可达性的铁路路网抗毁性的特征值计算方法,以及损毁事件后的车流绕行模型,以2008年我国南方大部分地区遭受的雨雪冰冻灾害造成的铁路网损毁事件为例,选取整个事件过程中2个最具代表性的场景进行抗毁性分析。该研究可以应用于铁路路网的线路规划、损毁事件后的车流调整决策等多个方面,为我国铁路路网规划、设计及改造完善提供理论支持。 展开更多

关键词 铁路路网 抗毁性 可达性 行程时间 换乘次数

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非固定区段运用的双机牵引机车周转优化模型 被引量：9

13

作者 王军 张星臣 +2 位作者 王超 郑亚晶 李桢 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 北大核心 2012年第1期139-144,共6页

对于不成对机车周转图,多基于固定的机车运转区段且为单机牵引进行研究,传统机车周转图的勾划方法难以适应非固定区段机车周转图编制的需求.机车的非固定区段运用有利于缩短机车周转时间,优化机车周转方案,对提高机车运用效率意义重大.... 对于不成对机车周转图,多基于固定的机车运转区段且为单机牵引进行研究,传统机车周转图的勾划方法难以适应非固定区段机车周转图编制的需求.机车的非固定区段运用有利于缩短机车周转时间,优化机车周转方案,对提高机车运用效率意义重大.本文在充分考虑部分双机牵引不成对机车周转图中可能出现的情况:到达单机牵引列车数与出发单机牵引列车数不同,到达双机牵引列车数与出发双机牵引列车数不同.综合分析铁路运输运营效益、列车运行图均衡性等具体要求,以机车在站停留时间、机车周转图均衡性、机车周转距离、机车运用数量等4个目标函数为求解目标的基础上,建立了机车周转图的01多目标规划模型,并给出求解的方法.最后以西宁西—西宁货区段进行实例验证,得出了对应的最少机车总消耗时间,最优附挂方案和机车周转图. 展开更多

关键词 铁路运输 机车周转图模型 线性规划 机车 不成对 非固定区段

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动车组周转和到发线运用方案的综合优化研究 被引量：8

14

作者 王斌 黄玲 +1 位作者 郑亚晶 张鲁生 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 北大核心 2018年第3期175-181,共7页

动车组周转和车站到发线运用均为高速铁路运营面临的重要课题,本文以动车组在运行线之间的接续关系和动车组占用到发线的相容性为约束条件,以运用动车组数最少为优化目标,根据高铁运营的特点,利用一级检修周期时间刚好为高铁运行图周期... 动车组周转和车站到发线运用均为高速铁路运营面临的重要课题,本文以动车组在运行线之间的接续关系和动车组占用到发线的相容性为约束条件,以运用动车组数最少为优化目标,根据高铁运营的特点,利用一级检修周期时间刚好为高铁运行图周期2倍的实际情况,在建立1个时间跨度为48 h的接续网络基础上构建了0-1型整数线性规划模型.该模型将宏观层面的动车组周转和微观层面的到发线运用进行了综合考虑.通过模型求解,可以同步得到高速铁路动车组周转方案和到发线运用方案.算例表明,本文构建的模型能够达到整体优化以上两个作业过程的目标,为实际的运营工作提供一定的决策支持. 展开更多

关键词 铁路运输 动车组 综合优化 动车组周转 到发线运用

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基于模糊决策的铁路机车交路比选研究 被引量：1

15

作者 徐彬 郑亚晶 于剑 《物流技术》 北大核心 2013年第7期136-138,共3页

以准池及其周边铁路构成的铁路网络为研究对象,采用层次分析法,运用模糊决策原理,基于机车数、机车效率、乘务员工作时间、投资金额、与货流的关系等考虑因素,构建了准池及其周边铁路机车交路比选计算方法。将传统的列表定性分析评价转... 以准池及其周边铁路构成的铁路网络为研究对象,采用层次分析法,运用模糊决策原理,基于机车数、机车效率、乘务员工作时间、投资金额、与货流的关系等考虑因素,构建了准池及其周边铁路机车交路比选计算方法。将传统的列表定性分析评价转化为定量计算,克服了传统列表评价方法无法定量的缺点。计算结果表明,这一方法得出的推荐机车交路与传统方法得出的推荐机车交路一致,该方法也可用于其它铁路线路或铁路路网的机车交路比选研究,具有一定的适用性和通用性。 展开更多

关键词 层次分析法 模糊决策 机车交路

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城市轨道交通票务清分方法研究 被引量：9

16

作者 龚隽 靳文舟 郑亚晶 《铁道运输与经济》 北大核心 2018年第2期79-86,共8页

为建立简单有效的城市轨道交通票务清分体系,保证清分方法的实操性和精度,从乘客路径选择行为角度对票务清分的影响因素进行探讨,结合相关调研数据对客流径路筛选因素进行选取,即以出行时间、换乘次数(换乘方便程度)、乘坐站数及乘坐里... 为建立简单有效的城市轨道交通票务清分体系,保证清分方法的实操性和精度,从乘客路径选择行为角度对票务清分的影响因素进行探讨,结合相关调研数据对客流径路筛选因素进行选取,即以出行时间、换乘次数(换乘方便程度)、乘坐站数及乘坐里程作为客流划分的主要筛选因素。以客流属性为划分依据,构造出行阻抗,在各类客流中分别进行"双比例"清分,完成模型的构建。最后选取广州轨道交通2组OD应用于清分模型,通过比较分析,模型计算得出的客流分配比例与实际调查结果比较接近,进而验证了模型的准确性和实用性。 展开更多

关键词 城市轨道交通 票务清分 路径选择行为 客流属性 客流分配

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考虑灵活存车和列位占用的动车所调车作业计划编制 被引量：4

17

作者 史锦堂 黎浩东 +1 位作者 曹恒 郑亚晶 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期152-162,共11页

以适用于不同车场布置类型的动车所为前提,以提升计划编制质量为目标,提出一种动车所调车作业计划编制模型。重点考虑灵活存车和列位占用问题,在统筹各项检修作业先后顺序安排、进路冲突、车场布置类型等现实情况的基础上,建立字典排序... 以适用于不同车场布置类型的动车所为前提,以提升计划编制质量为目标,提出一种动车所调车作业计划编制模型。重点考虑灵活存车和列位占用问题,在统筹各项检修作业先后顺序安排、进路冲突、车场布置类型等现实情况的基础上,建立字典排序目标规划二级模型。该模型以最小化关键线区总占用时间为首要目标,以最小化总存车次数为次要目标,以动车所内的所有待开展作业为主要索引,通过决策所有作业的股道占用情况,得出所有待检修动车组的调车作业计划。依托采用纵列式二级二场布置的某动车所设计算例对模型进行验证。结果表明:第一优先级模型生成的作业计划关键线区占用总时长为5880 min,达到理论最小值;第二优先级模型在不降低这一总占用时长的前提下,减少总存车次数达37.5%,降低了调车成本。该模型能够有效压缩关键线区总占用时间和不必要的存车作业次数,达到统筹调度动车所内所有作业任务的目的。 展开更多

关键词 动车所 调车作业计划 检修作业 存车 列位占用 车场布置形式

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常压热水供热锅炉房的设计 被引量：3

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作者 刘雅莉 李晖 +1 位作者 李连成 郑亚晶 《煤气与热力》 2008年第1期3-4,共2页

介绍了常压热水供热锅炉房相对于承压热水供热锅炉房的特点。对常压热水供热锅炉房的循环泵、回水自动启闭阀、膨胀水箱、大气连通管的设计选型进行了探讨。

关键词 常压热水锅炉 循环泵 回水自动启闭阀 膨胀水箱 大气连通管

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