论文部分内容阅读
我国都市圈的快速发展使得各城市及城镇之间的联系日益紧密,居民逐渐增长的出行需求对都市圈内部的客运系统提出了新的挑战与要求。为了更好地适应都市圈内的通勤需求,实现乘客的便捷出行和城镇之间的有效联接,都市圈内各层级轨道交通系统之间的互联互通一体化运营逐渐成为发展趋势。研究都市圈轨道交通的互联互通实施条件及开行方案,对于促进区域发展一体化,缓解交通供需矛盾和优化都市圈空间布局具有重要现实意义。本文从以下几个方面对都市圈内各层级轨道交通系统的互联互通实施条件及开行方案进行了研究:(1)探讨了都市圈轨道交通互联互通运营模式。首先比较了城市轨道交通、市域(郊)铁路、城际铁路各层次轨道交通的特点,然后在分析东京、巴黎、卡尔斯鲁厄及香港和重庆等都市圈的轨道交通运营模式的基础上,归纳提出了几种互联互通模式,并分析了多交路、快慢车、灵活编组三种运营组织方案。(2)分析了都市圈内各层级轨道交通系统实施互联互通一体化运营所需的条件。结合国内外经验,从客流条件、土建工程以及运营管理三方面分析了不同轨道交通系统间实现互联互通需满足的条件,探讨了轨道交通实现互联互通适宜采用的行车组织模式。(3)建立了轨道交通互联互通条件下的列车开行方案优化模型。通过分析互联互通条件下的运营特点和乘客出行选择行为,以同时最小化运营成本和乘客旅行时间为目标,考虑客流需求和线路能力等约束,建立了互联互通运营条件下,列车开行方案的双目标优化模型,以决策列车过轨交路和各类列车的开行频率。设计了带精英策略的快速非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)求解,以获得一系列Pareto最优解供决策者选择。(4)设计算例对模型与算法的有效性进行验证。探讨了交路长度约束对模型求解结果的影响,之后将求解结果与传统单线独立运营条件下的开行方案进行对比,发现互联互通过轨运营模式下的开行方案能够大大缩短乘客旅行时间,提高轨道交通的服务水平。通过灵敏度分析,研究了换乘走行时间和直达乘客比例对列车开行方案的影响。结果表明,换乘走行时间越长,过轨列车对旅行时间带来的优化越明显;直达乘客比例越大,实施互联互通过轨运营的综合收益越大。