随机需求条件下高速铁路网络中旅客列车灵活调度的方法

摘要

本发明涉及一种随机需求条件下高铁网络中旅客列车灵活调度方法，它是建立在优化日常路段客运能力供给模型的基础上，考虑客流的随机变化情况、高铁网络中动车组投放量的限制、车辆的容纳能力以及车站乘客滞留等情况，以投放的路段客运能力为决策变量，旅客的出行量为一个随机变量，建立随机需求条件下高铁网络中旅客列车灵活调度模型。通过对模型的求解，得出在不同的客运需求下灵活的旅客列车调度方案，为高铁网络中旅客列车调度决策者提供理论依据。

主权项

1.随机需求条件下高速铁路网络中旅客列车灵活调度的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：1）对高速铁路网络中列车的开行时间、票价、历史客流量、列车停靠站、运营成本进行统计；2）根据步骤1中的统计量、历史客流量和影响旅客流量的各种因素，对高速铁路网络中短期客流进行预测；3）建立高速铁路网络中列车客运能力的供给模型，所述模型如下：$\mathrm{Max\xi }=\underset{s\in S}{\Sigma }R(X,s)-\underset{(i,j)\in L}{\Sigma }{c}_{\mathrm{ij}}{x}_{\mathrm{ij}}---\left(1\right)$$R(X,s)=\mathrm{Max}\underset{d\in D}{\Sigma }\left[\underset{(i,j)\in L}{\Sigma }\right[{\alpha }_{\mathrm{ij}}^{d,1}{\theta }_{\mathrm{ij}}^{d,1}{y}_{\mathrm{ij}}^{s,d}+{\alpha }_{\mathrm{ij}}^{d,2}(1-{\theta }_{\mathrm{ij}}^{d,1})y_{\mathrm{ij}}^d]-{\beta }^d(H^{s,d}-y_{\mathrm{od}}^{s,d})]---\left(2\right)$其中：S：表示在所有不同客流需求情况下的集合；L：表示对于路网中所有路径的集合；D：表示所有OD对的集合；c_ij：表示路网中在(i,j)路段上所投入的运营的成本；W_ij：表示路网中在(i,j)路段上列车容纳乘客的最大数量；H^d：表示在第d个OD对的客流需求量；H^s,d：表示在第S种情况下的第d个OD对的实际的客流量是多少；β^d：表示当第d个OD上的超过了该线路上投放的高铁的最大承运量时设置的一个惩罚值；表示在第S种客流需求情况下第d个OD中从i站到j站的乘客量；表示第S种客流需求下的第d个OD中能被运走的旅客的乘客量；表示旅客在路段(i,j)中的乘车费用，即票价，高铁现实行两种票价制，一等座票价和二等座票价，n=1,2；x_ij：决策变量，表示其所投入路网中不同路段的高铁列车投放的运载能力；表示旅客在路段(i,j)上，第d个OD对上有比例的人选择乘坐n等座,n=1,2；4）根据步骤2预测出的在随机需求条件下的OD客流量以及步骤1调研所得参数，对模型进行求解，得到各个路段的最优客运能力供给量x_ij；5）根据步骤4计算得到的各个路段上的最优客运能力，结合本方法中的行车调整优化策略，确定高速铁路网络中旅客列车灵活调度方案。