

管理科学与工程|考虑客货混合运输的城市轨道交通列车时刻表优化模型

汉斯出版社

2023-04-14

导读：关注汉斯出版社公众号联系小编即可投稿，还可获取最新论文模板！

导读：

近年来城市交通网络负荷不断增加，我国城市交通拥堵问题日趋严重，城市地面物流运输效率低下，而城市轨道交通具有覆盖面广、运输量大、运输速度快等特点，可以利用剩余运力缓解城市物流配送的压力。基于城市轨道交通进行客货混合运输包括客货共车和客货分离等模式。在客货共车模式下，本文在满足原有乘客运输需求基础上进行货物运输，以货运成本最小化为目标，将给定的货单需求与列车匹配，分别考虑固定发车间隔与灵活发车间隔两种列车发车情况，构建了混合整数线性规划模型。以上海地铁13号线一期工程线路为案例，利用Cplex求解器进行数值实验，结果表明，本文建立的模型可以将客货需求与列车进行匹配，通过改变列车的发车时间、发车数量和客货列车的车厢分配，能够提高货运收益和客货运输效率，为轨道交通运营方提供了客货混合运输的可行性方法。

基本信息：

考虑客货混合运输的城市轨道交通列车时刻表优化模型

Optimization Model of Urban Rail Transit Train Schedule Considering Passenger-Freight Coordination Transportation

作者：

贾宇飞, 张小宁：同济大学经济与管理学院，上海

关键词:

轨道交通货运；客货混合运输；列车发车间隔；混合整数线性规划；列车时刻表优化；Rail Transit Freight；Mixed Passenger and Freight Transportation；Train Departure Interval；Mixed Integer Iinear Programming；Train Timetable Optimization

项目基金：

国家自然科学基金项目(72021002)

原文链接：

https://www.hanspub.org/journal/PaperInformation.aspx?paperID=63518

内容简介：

在汉斯出版社《管理科学与工程》这本期刊中，有论文构建了客货混合运输下的城市轨道交通列车发车时刻模型，在满足原有乘客运输需求的基础上，以改变列车发车间隔的方式探讨城市轨道交通客货共车模式需求匹配的协同运输优化策略。

为尽可能降低货运成本，应尽量满足货运需求。由于线路富余能力有限，较难满足所有货单需求，应根据线路富余能力情况，尽可能选择利润较大的货单，放弃部分时效要求较高且利润较低的货单。为增加货运收入，需根据不同时段货单起讫点和运输时效要求，合理设计列车的发车间隔，尽可能满足更多货单需求。为了降低车站仓储成本，需制定合理的货单分配方案，以避免所有大运量货单在车站集中仓储。此外，为了节省列车运行成本，需确定合适的列车编组数量与货运专用车厢数，在保证乘客运输需求的同时更好匹配列车货运能力和需求。

本文针对固定发车间隔与灵活发车间隔两种列车运行条件，探讨了城市轨道交通客货混合运输的可行性方案，构建了混合整数线性规划模型。以上海地铁13号线一期线路为例，使用Matlab语言调用Cplex求解器进行了数值实验。实验结果表明：1) 本文提出的方法能够实现轨道交通线路对客货混合运输的需求匹配，在满足原有乘客需求的基础上最大限度完成给定货单的货物需求；2) 通过固定发车间隔与灵活发车间隔两种发车策略，确定不同条件下列车开行的数量与发车时间，实现货单与列车的匹配；3) 对客货运输中的货运车厢数进行控制，改变列车的客、货运容量，尽可能减少跨列车运输现象，可以得到系统总成本最低的最优解，为轨道交通客货混合运输提供了新方法。

1.李轩, 张鑫. 基于地铁公司和乘客满意度最大化的轨道交通列车开行优化方案[J]. 交通技术, 2014, 3(5): 122-129.

http://dx.doi.org/10.12677/OJTT.2014.35018

2.马鑫俊, 姜嘉伟, 张勤. 基于时间序列算法的城市轨道交通客流量预测[J]. 交通技术, 2022, 11(5): 413-422.

https://doi.org/10.12677/OJTT.2022.115042

3.黄树明, 杨皓男, 倪少权. 城市轨道交通线网列车运行图编制一体化系统设计[J]. 交通技术, 2021, 10(1): 27-35.

https://doi.org/10.12677/OJTT.2021.101004

4.谢淋东, 王晨晨, 刘乾坤, 刘宁馨, 高辛洪, 卢婉玉, 孙红坡. 数据驱动的城市轨道交通网络优化策略[J]. 应用数学进展, 2020, 9(6): 919-924.

https://doi.org/10.12677/AAM.2020.96109

5.贾宇飞, 张小宁. 考虑客货混合运输的城市轨道交通列车时刻表优化模型[J]. 管理科学与工程, 2023, 12(2): 201-217.

https://doi.org/10.12677/MSE.2023.122023

所属期刊

-Management Science and Engineering-

《管理科学与工程》是一本开放获取、关注管理工程领域最新进展的国际中文期刊，反映本领域研究成果及其在生产实践中的应用成果，主要刊登管理工程与科学方面的学术论文、成果报道及评述。本刊支持思想创新、学术创新，倡导科学，繁荣学术，集学术性、思想性为一体，旨在给世界范围内的科学家、学者、科研人员提供一个传播、分享和讨论管理工程领域内不同方向问题与发展的交流平台。