客運(yùn)專線網(wǎng)絡(luò)承載能力及其可靠性研究.pdf

1、隨著我國市場經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人口城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加速，人民生活水平的提高和對時(shí)間價(jià)值觀念的增強(qiáng)，對縮短旅行時(shí)間、提高服務(wù)質(zhì)量的愿望也日益強(qiáng)烈?？瓦\(yùn)專線以其獨(dú)有速度快、運(yùn)量大、舒適性好、占地面積小、能耗低、正點(diǎn)可靠、社會經(jīng)濟(jì)效益好等優(yōu)勢越來越受到關(guān)注，我國規(guī)劃了“四縱四橫”的客運(yùn)專線路網(wǎng)來滿足人們對客運(yùn)服務(wù)質(zhì)量日益增長的需求，隨著客運(yùn)專線路網(wǎng)的逐步建成，可以預(yù)見其必然會成為承擔(dān)著我國客運(yùn)的骨干網(wǎng)絡(luò)。
　　客運(yùn)專線網(wǎng)絡(luò)承載能力是一種綜合考

2、慮了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、交通需求和服務(wù)水平條件下路網(wǎng)最大容量的研究方法，它是基于交通服務(wù)水平的標(biāo)準(zhǔn)對于交通網(wǎng)絡(luò)容量和交通網(wǎng)絡(luò)資源的能力利用狀況的計(jì)算和評價(jià)。這不僅在理論上是對客運(yùn)專線網(wǎng)絡(luò)能力研究的有益補(bǔ)充，在實(shí)際中，有利于交通網(wǎng)絡(luò)資源的合理高效利用，有利于為旅客提供高質(zhì)量的客運(yùn)服務(wù)。主要工作和結(jié)論如下:
　　(1)針對以往的研究較少考慮服務(wù)水平的缺點(diǎn)，提出了客運(yùn)專線路網(wǎng)承載能力的概念，將網(wǎng)絡(luò)服務(wù)水平、運(yùn)輸資源能力綜合進(jìn)行了考慮?；仡櫫藝鴥?nèi)外

3、研究的現(xiàn)狀，根據(jù)與客運(yùn)專線承載能力相關(guān)的研究內(nèi)容，主要介紹了鐵路通過能力研究現(xiàn)狀，交通網(wǎng)絡(luò)輸送能力研究現(xiàn)狀和交通網(wǎng)絡(luò)可靠性研究現(xiàn)狀。介紹了道路交通網(wǎng)絡(luò)承載能力的研究方法，主要介紹了備用能力模型和網(wǎng)絡(luò)區(qū)域備用能力模型，并比較了這兩個(gè)模型的優(yōu)缺點(diǎn)，并決定了采用網(wǎng)絡(luò)區(qū)域備用能力模型進(jìn)行研究。
　　(2)在考慮客運(yùn)專線路網(wǎng)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，對道路承載能力模型進(jìn)行改進(jìn)并建立了基于物理網(wǎng)絡(luò)的承載能力優(yōu)化模型，采用包含二階段算法的啟發(fā)式算法進(jìn)行求解

4、，并根據(jù)起訖點(diǎn)選擇方式的不同產(chǎn)生了OD非對稱和OD對稱兩種客流分配模式。算例表明，在OD非對稱模式中服務(wù)水平最優(yōu)時(shí)，路網(wǎng)備用能力系數(shù)為1.63。服務(wù)水平最差時(shí)，路網(wǎng)備用能力系數(shù)為2.1。OD對稱模式在服務(wù)水平最優(yōu)時(shí)，路網(wǎng)備用能力系數(shù)為1.22。服務(wù)水平最差時(shí)，路網(wǎng)備用能力系數(shù)為1.72。研究了參數(shù)的靈敏度，結(jié)果表明:隨著吸引度的增加，最大的承載能力逐漸減少，分配到不同級別節(jié)點(diǎn)的客流差別逐漸增加，部分弧段的利用率逐漸增加。隨著擁擠阻抗系數(shù)

5、的增加，最大的承載能力出現(xiàn)先增大后減少的趨勢，最終選擇使路網(wǎng)承載能力最大的擁擠阻抗系數(shù)。
　　(3)在研究基于物理網(wǎng)絡(luò)承載能力的基礎(chǔ)上研究了基于開行方案優(yōu)化的路網(wǎng)承載能力模型。首先給出了開行方案優(yōu)化模型，通過基于按流開車和備用路徑集的方法得出初始方案，采用模擬退火算法進(jìn)行優(yōu)化得出了優(yōu)化的開行方案。在優(yōu)化開行方案的基礎(chǔ)上，建立了基于開行方案的客運(yùn)專線網(wǎng)絡(luò)承載能力模型，并采用包含二階段算法的啟發(fā)式算法進(jìn)行求解。根據(jù)第4章產(chǎn)生的最大客流

6、需求，產(chǎn)生了OD非對稱和OD對稱的開行方案，OD非對稱開行方案共有127種高、中等級列車，OD對稱開行方案共有68種高、中等級列車。算例表明，OD非對稱模式下在服務(wù)水平較優(yōu)時(shí)，路網(wǎng)備用能力系數(shù)為1.52。服務(wù)水平最差時(shí)，路網(wǎng)備用能力系數(shù)為2.42。OD對稱模式下在服務(wù)水平較優(yōu)時(shí)，路網(wǎng)備用能力系數(shù)為1.3。服務(wù)水平最差時(shí)，路網(wǎng)備用能力系數(shù)為1.95。
　　(4)針對路網(wǎng)狀態(tài)隨機(jī)變化的特性，采用包含承載能力模型的Monte-Carlo