面向负载均衡的高铁路网列车开行方案优化方法

针对当前高速铁路运营过程中存在的运输需求与运力资源不匹配现象,面向负载均衡原理研究了路网条件下运能可适配的高速铁路旅客列车开行方案优化与评估方法.首先,针对路网条件下列车开行方案优化,构建以提升经济效益、社会效益和网络负载均衡为目标的非线性混合整数规划模型,并设计基于遗传算法和粒子群算法的两阶段混合搜索求解算法.在此基础上,考虑开行列车在高速铁路网中的抗干扰能力,建立了面向网络化运营场景的开行方案综合评估指标体系,揭示了故障场景下高速铁路网络性能的演化规律.最后,以实际高速铁路线路数据和运营数据为场景进行仿真实验,本文提出方法在保证运输需求和路局收益的同时能够有效地提升8.66％网络整体负载均...

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Published in自动化学报 Vol. 48; no. 2; pp. 492 - 503
Main Authors 吴兴堂, 杨明坤, 王洪伟, 周敏, 吕金虎, 董海荣
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院 北京100191 01.02.2022
北京交通大学轨道交通控制与安全国家重点实验室 北京100044%北京交通大学轨道交通控制与安全国家重点实验室 北京100044%北京交通大学国家轨道交通安全评估研究中心 北京100044%北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院 北京100191
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高速铁路网;开行方案;负载均衡优化;网络鲁棒性
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ISSN0254-4156
DOI10.16383/j.aas.c210612

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Summary:针对当前高速铁路运营过程中存在的运输需求与运力资源不匹配现象,面向负载均衡原理研究了路网条件下运能可适配的高速铁路旅客列车开行方案优化与评估方法.首先,针对路网条件下列车开行方案优化,构建以提升经济效益、社会效益和网络负载均衡为目标的非线性混合整数规划模型,并设计基于遗传算法和粒子群算法的两阶段混合搜索求解算法.在此基础上,考虑开行列车在高速铁路网中的抗干扰能力,建立了面向网络化运营场景的开行方案综合评估指标体系,揭示了故障场景下高速铁路网络性能的演化规律.最后,以实际高速铁路线路数据和运营数据为场景进行仿真实验,本文提出方法在保证运输需求和路局收益的同时能够有效地提升8.66％网络整体负载均衡性,增强发生故障时网络的抗干扰能力.
ISSN:0254-4156
DOI:10.16383/j.aas.c210612