学术讲座报道---城市轨道交通的客流控制优化模型及算法

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  • 更新日期: 2018-11-02
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2018112日下午,来自北京交通大学的杨立兴教授受交通运输学院邀请,来到我校旗山南校区博雅楼演播厅开展以“城市轨道交通的客流控制优化模型及算法”为主题的专业讲座。此次讲座由交通运输学院张堂贤院长主持,全体教职工以及交通运输、物流管理等专业的学生积极参与。

讲座分为两部分,第一部分,杨教授介绍了城市轨道交通的发展背景和状况,指出从管理层面提高运输效率和服务品质、降低运营耗能已经成为轨道交通领域研究的重要内容。详细讲述管理优化的三方面问题:面向客流需求的列车开行计划编制、轨道交通列车节能运行调度策略、轨道交通列车运行组织与控制一体化。在面向客流需求的列车开行计划编制方面,杨教授指出当前轨道交通出行效率亟待提升,针对出现的客流量分布极不均衡、列车应对干扰能力车进而影响乘客出行的现状,提出三条优化路径:面向客流需求的列车图优化(线路层面),充分考虑客流的动态性和随机性;面向客流需求的路网列车运行衔接优化(网络层面);客流控制与运行图的协同优化(线网层面)。在轨道交通列车节能运行调度策略方面,杨教授指出轨道交通运行能耗亟待降低,以车流和能量流为研究对象,通过减少列车站间运行能耗、建立基于再生能量即时利用、存储利用的列车协同调度制度,解决运行能耗降低问题。在轨道交通列车运行组织与控制一体化方面,以车流、客流、能量流为研究对象,通过构建运行图与速度曲线的关键耦合约束,实现将管理和控制层面有效融合,形成一体化优化策略。在讲座的第二部分,杨教授以“城市轨道交通列车运行图与客流控制的协同优化方法”为题,指出随着城市轨道交通的不断发展,客流需求增长迅猛,站点限流已经成为缓解大客流压力的有效措施。因此,研究线路各站点协同限流策略,对优化既有轨道交通资源配置,提高服务水平,降低运营风险具有重要的指导意义。杨教授在深入分析客流动态特性的基础上,采用时变OD矩阵刻画客流需求的动态性,提出了面向OD需求的精细化客流控制策略;进一步,考虑列车的运载能力和服务质量,以乘客站厅和站台等待时间的极小化为目标,构建了能准确刻画客流控制策略和列车运行图协同优化的数学规划模型,并研究了其线性等价类。为求解模型,设计了高效的启发式搜索算法。最后,以北京地铁实测数据为例进行了实证分析,验证了上述方法的有效性。这一研究可为城市轨道交通系统的安全、高效运营提供有效的理论方法和技术支撑。对于在场教师和学生在研究过程中的一些疑问,杨教授给予了认真细致的解答。