基于能力利用的高速铁路周期模式列车开行方案优化理论与方法 9787512146877

 我国已拥有世界上最大规模的高速铁路路网，高速铁路已经成为新时代亮丽的“中国名片”。为了更好地贯彻和落实高质量发展要求，我国铁路正在积极从快速建设时期向高质量运营管理时期过渡。基于此背景，本书在借鉴国外高速铁路运营管理经验的同时，积极探索适用于我国高速铁路特征的列车运输组织方案编制理论与方法。“列车周期化开行”的运输组织模式在国外已得到长期广泛应用，具有规律性高、旅客换乘便捷等诸多优点。目前，我国部分高速铁路列车也借鉴了相关经验，但是，针对这种运输组织模式，适用于我国大规模高速铁路路网条件、多样化旅客出行需求的列车开行方案编制理论研究仍处于起步阶段，如何提高列车开行方案在时间维度上的可行性、列车停站如何兼顾旅客出行需求和能力充分运用要求等诸多周期模式列车开行方案编制关键问题尚未得到系统研究与回答。因此，本书提出的基于能力利用的周期模式列车开行方案优化理论与方法，为明确“列车周期化开行”运输组织模式在我国的适用性和适用方式、进一步提升我国列车开行方案编制技术和运营管理水平具有重要的理论和现实意义。

 全书共分为8章，其中第1章为引言，第2章对能力利用影响因素展开定性分析，第3章着重说明周期模式列车开行方案编制方法及流程，第4章至第6章对编制流程中的周期模式列车开行方案编制、基于列车开行方案的区段通过能力利用预评估和基于能力提升的列车停站方案调整模型3个核心模块进行详细说明，第7章以京沪高速铁路为例验证所提方法对我国高速铁路的可行性与适用性，第8章为结论与展望。全书由中国铁道科学研究院集团有限公司张新和北京交通大学聂磊共同撰写，全书由张新统稿。

 在撰写过程中，我们参考了大量的国内外文献资料，在此对这些资料的作者表示衷心感谢。

 本书的出版得到了国家自然科学基金项目（项目批准号：U1934216、U1434207）的支持，在此表示衷心感谢。

 受著者能力和精力所限，本书难免存在错误和纰漏之处，恳请广大专家和同行批评指正。

 著 者2021年于北京

 本书以我国大规模高速铁路路网条件、多样化旅客出行需求为研究背景，探索基于能力利用的高速铁路周期模式列车开行方案优化理论与方法。本书介绍了周期模式列车开行方案编制方法和流程，对编制流程中的周期模式列车开行方案编制模型、基于列车开行方案的区段通过能力利用预评估模型和基于能力提升的列车停站方案调整模型进行了系统阐述。本书入选轨道交通中青年科研领军人才高水平学术文库。

 本书可供对轨道交通列车开行方案感兴趣的科研人员、高校教师、研究生及轨道交通企业列车开行方案编制人员参考。

1引言
 1.1研究背景
 1.2主要内容
2高速铁路区段通过能力定义及影响因素分析
 2.1高速铁路区段通过能力利用相关定义
 2.2区段通过能力利用的影响因素
 2.2.1基础设施设备
 2.2.2运输组织方式
 2.2.3其他
 2.3本章小结
3基于能力利用的周期模式列车开行方案编制方法及流程
 3.1周期模式列车开行方案相关定义
 3.2编制流程及模块
 3.2.1总体流程框架
 3.2.2基础数据准备模块
 3.2.3周期模式列车开行方案编制模块
 3.2.4基于列车开行方案的区段通过能力利用预评估模块
 3.2.5基于能力提升的周期模式列车停站方案调整模块
 3.2.6需求匹配度评估模块
 3.2.7反馈流线
 3.3本章小结
4高速铁路周期模式列车开行方案优化模型
 4.1灵活列车备选集生成
 4.1.1基本定义
 4.1.2灵活停站模式
 4.1.3停站策略
 4.2模型建立
 4.2.1参数及变量
 4.2.2目标函数与约束
 4.2.3多目标优化模型求解方法
 4.3测试案例
 4.3.1灵活停站模式效用分析
 4.3.2停站策略影响分析
 4.3.3停站方案结构分析
 4.4本章小结
5基于列车开行方案的区段通过能力利用预评估模型
 5.1列车服务网络
 5.2模型建立
 5.2.1参数及变量
 5.2.2目标函数与约束
 5.3迭代逼近算法
 5.4测试案例
 5.4.1区段通过能力利用影响因素定量分析
 5.4.2跨线列车分析
 5.5本章小结
6基于能力提升的周期模式列车停站方案调整模型
 6.1列车服务网络调整
 6.2模型建立
 6.2.1参数及变量
 6.2.2目标函数与约束
 6.2.3多目标优化模型求解方法
 6.3测试案例
 6.3.1列车始发顺序和越行
 6.3.2列车越行与新增停站
 6.3.3提供最快运输服务的列车
 6.4本章小结
7京沪高速铁路周期模式列车开行方案案例及分析
 7.1案例背景
 7.2参数设计
 7.2.1预设周期时间
 7.2.2客流数据
 7.2.3灵活备选集
 7.2.4列车运行图参数
 7.2.5列车停站调整规则
 7.2.6算法及预处理
 7.3案例求解及分析
 7.3.1周期模式初始列车开行方案优化结果
 7.3.2区段通过能力利用预评估结果
 7.3.3周期模式列车停站方案调整结果
 7.3.4案例分析
 7.4本章小结
8结论与展望
 8.1主要研究工作
 8.2进一步研究的问题
参考文献