列車運行圖是鐵路行車組織的基礎(chǔ)，直接反映了鐵路運輸組織和產(chǎn)品設(shè)計的質(zhì)量與水平。目前我國高速鐵路沿用既有普速鐵路以跨線為主、換乘為輔的運輸組織模式，采用先編長途后編短途列車運行線的傳統(tǒng)編圖方法，整個路網(wǎng)運行線縱橫交織，難以編制和調(diào)整，導致高速鐵路列車運行圖在匹配客流特性、均衡線路能力、提高運輸效能、適應市場變化等諸多方面存在發(fā)展瓶頸。本書創(chuàng)新性提出區(qū)域協(xié)同高速鐵路運輸組織模式，構(gòu)建了區(qū)域協(xié)同高速鐵路列車運行圖編制理論與方法，從根本上解決制約我國高速鐵路運輸效率的瓶頸問題，提升高速鐵路運營組織管理水平。
西南交通大學教授，博士生導師，四川省有突出貢獻的優(yōu)秀專家，主持國家攻關(guān)計劃、國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學基金、國家高性能計算基金、鐵道部和中國鐵路總公司科技計劃、鐵道部客運專線信息化重大工程項目等40余項出版專著2部、參編1部。獲茅以升科學技術(shù)獎—鐵道科技獎、鐵道部科技進步一等獎1項、中國鐵道學會科技進步一等獎4項等。主持四川省精品課程、四川省在線開發(fā)課程“旅客運輸組織”。
目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 背景 1
1.2 既有高速鐵路運輸組織模式與列車運行圖編制現(xiàn)狀 2
1.2.1 高速鐵路運輸組織模式與高速鐵路列車運行圖概述 3
1.2.2 國外高速鐵路運輸組織模式與列車運行圖編制現(xiàn)狀 6
1.2.3 我國高速鐵路運輸組織模式與列車運行圖編制現(xiàn)狀 12
1.2.4 國內(nèi)外高速鐵路列車運行圖編制特點分析 14
1.3 既有高速鐵路運輸組織模式與列車運行圖編制現(xiàn)存問題 18
1.3.1 我國高速鐵路運輸組織模式不適應性分析 18
1.3.2 我國高速鐵路列車運行圖編制模式問題分析 20
1.4 基于區(qū)域協(xié)同的高速鐵路運輸組織模式 23
1.4.1 我國高速鐵路客運市場的定位 23
1.4.2 基于區(qū)域協(xié)同的高速鐵路運輸組織模式的提出 24
第2章 基于區(qū)域協(xié)同的高速鐵路列車運行圖編制基本理論 27
2.1 基于區(qū)域協(xié)同的高速鐵路運輸組織模式概述 27
2.1.1 內(nèi)涵 27
2.1.2 基本原理 28
2.1.3 基本框架 28
2.1.4 適應性分析 29
2.1.5 關(guān)鍵問題 30
2.2 基于區(qū)域協(xié)同的高速鐵路列車運行圖編制原理 32
2.2.1 編制原理 32
2.2.2 編制特性 33
2.2.3 與既有編圖方式的區(qū)別 34
2.2.4 編制優(yōu)勢 34
2.3 基于區(qū)域協(xié)同的高速鐵路列車運行圖編制方法 35
2.3.1 編制框架 35
2.3.2 編制步驟 38
2.3.3 編制關(guān)鍵技術(shù) 39
2.4 基于區(qū)域協(xié)同的高速鐵路列車運行圖編制管理模式 41
2.4.1 管理模式 41
2.4.2 組織程序 42
第3章 高速鐵路區(qū)域網(wǎng)劃分理論與方法 45
3.1 高速鐵路區(qū)域網(wǎng)劃分關(guān)鍵問題分析 45
3.2 高速鐵路列車合理開行距離閾值確定方法 46
3.2.1 列車合理開行距離概述 46
3.2.2 高速鐵路列車開行距離影響因素分析 47
3.2.3 高速鐵路列車合理開行距離閾值模型 58
3.3 高速鐵路換乘節(jié)點選擇方法 66
3.3.1 高速鐵路換乘節(jié)點等級 66
3.3.2 換乘節(jié)點重要度指標評價分析 67
3.3.3 換乘節(jié)點等級劃分方法 70
3.4 高速鐵路區(qū)域網(wǎng)劃分方法 72
3.4.1 路網(wǎng)區(qū)域劃分目的與原則 72
3.4.2 路網(wǎng)區(qū)域劃分影響因素 74
3.4.3 路網(wǎng)區(qū)域劃分問題描述 75
3.4.4 基于空間運輸聯(lián)系度的區(qū)域劃分理論與方法 76
第4章 區(qū)域網(wǎng)干線單元周期列車運行圖編制優(yōu)化技術(shù) 83
4.1 周期性列車運行圖特性 83
4.1.1 相關(guān)定義 83
4.1.2 單元周期列車運行圖編制關(guān)鍵要素 85
4.2 區(qū)域網(wǎng)干線單元周期列車運行圖編制方法及流程 89
4.2.1 單元周期列車數(shù)量確定方法 89
4.2.2 單元周期時間長度確定方法 89
4.2.3 單元周期節(jié)點列車停站率確定方法 90
4.2.4 編制流程 91
4.3 基于深度強化學習的區(qū)域網(wǎng)干線單元周期列車運行圖編制優(yōu)化技術(shù) 92
4.3.1 基于深度強化學習的單元周期列車運行圖編制優(yōu)化原理 93
4.3.2 單元周期列車運行圖編制環(huán)境 102
4.3.3 多智能體強化學習優(yōu)化算法 106
第5章 區(qū)域間直通列車運行線接續(xù)優(yōu)化技術(shù) 111
5.1 跨線列車運行線布局方式研究 111
5.1.1 跨線列車運行線布局影響因素 111
5.1.2 跨線列車運行線布局關(guān)鍵問題 113
5.1.3 區(qū)域協(xié)同高速鐵路列車運行圖路網(wǎng)跨線列車運行線布局思路 116
5.2 路網(wǎng)跨線列車運行線接續(xù)優(yōu)化問題分析 117
5.2.1 問題描述 117
5.2.2 邊界界定 118
5.2.3 相關(guān)定義 118
5.3 路網(wǎng)跨線列車運行線接續(xù)決策優(yōu)化模型構(gòu)建 120
5.3.1 條件假設(shè) 120
5.3.2 符號說明 122
5.3.3 模型建立 123
5.4 模型求解 126
5.4.1 模型特點 126
5.4.2 遺傳優(yōu)化算法設(shè)計 127
5.5 模型路網(wǎng)性推廣 131
5.5.1 直線型路網(wǎng)結(jié)構(gòu) 131
5.5.2 樹狀路網(wǎng)結(jié)構(gòu) 133
5.5.3 網(wǎng)狀路網(wǎng)結(jié)構(gòu) 134
第6章 區(qū)域內(nèi)跨線列車運行線選擇優(yōu)化技術(shù) 136
6.1 區(qū)域內(nèi)跨線列車運行線選擇優(yōu)化問題分析 136
6.2 區(qū)域內(nèi)跨線列車運行線選擇優(yōu)化技術(shù)模型構(gòu)建 136
6.2.1 問題描述及參數(shù)定義 136
6.2.2 模型建立 140
6.3 模型求解 145
第7章 區(qū)域網(wǎng)干線列車運行圖編制優(yōu)化技術(shù) 150
7.1 區(qū)域網(wǎng)干線列車運行圖優(yōu)化問題分析 150
7.2 考慮客流需求與動車組運用的區(qū)域網(wǎng)干線列車運行圖優(yōu)化原理 151
7.2.1 客流需求與動車組運用對周期性列車運行圖的影響 151
7.2.2 考慮客流需求與動車組運用的區(qū)域網(wǎng)干線列車運行圖優(yōu)化思路 152
7.3 區(qū)域網(wǎng)干線列車運行圖優(yōu)化模型及算法 153
7.3.1 問題描述及假設(shè) 153
7.3.2 模型構(gòu)建 154
7.3.3 模型求解 157
第8章 區(qū)域網(wǎng)非干線列車運行圖編制優(yōu)化技術(shù) 162
8.1 基于客流匹配的區(qū)域網(wǎng)非干線列車運行圖概述 162
8.1.1 概念 162
8.1.2 特點 163
8.2 基于客流匹配的區(qū)域網(wǎng)非干線列車運行圖編制方法研究 164
8.2.1 基于客流匹配的區(qū)域網(wǎng)非干線列車運行圖編制問題分析 164
8.2.2 基于客流匹配的區(qū)域網(wǎng)非干線列車運行圖編制關(guān)鍵技術(shù) 169
8.3 基于客流匹配的區(qū)域網(wǎng)非干線列車運行圖編制優(yōu)化模型及算法 175
8.3.1 問題描述及假設(shè) 175
8.3.2 模型構(gòu)建 176
8.3.3 模型求解 181
參考文獻 186
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