基于大小交路优化的地铁行车组织方案

发表时间：2018-01-05T12:22:32.773Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第22期作者：张艳[导读] 城市轨道交通从线路开通到走向成熟运营的过程中，客流量往往会出现不同程度的上升。

深圳市地铁集团有限公司运营总部广东深圳 518000

摘要：随着城市化的不断发展，越来越多的城市进行地铁建设，越来越多的地铁投入运营，大大提高了人们的出行效率、生活水平及生活质量。与其他交通方式相比，地铁具有安全、准点、舒适的优势，尤其是对于缓解由于交通拥堵造成的出行问题，效果非常明显。地铁同时也由于其自身的独特性，对行车安全要求标准非常高，地铁行车组织调整方式合理与有效是确保地铁安全高效运行的重要手段。

关键词：大小交路；地铁行车组织方案；研究

引言

城市轨道交通从线路开通到走向成熟运营的过程中，客流量往往会出现不同程度的上升，此过程中企业需要在既有线路的运营条件下通过挖潜增效的方法来提高线路行车组织的效率以满足日益增长的客运需求。

1地铁行车组织的相关概述

1.1地铁行车组织概念

地铁行车组织是指在运营过程中，为安全快速地完成运送乘客的任务所进行的一系列与运输相关的工作，是地铁运营生产的核心工作。地铁运营企业根据城市客流在空间和时间的分布特点，制定相应的行车组织规则，可以带来较好的经济效益和社会效益。

1.2行车安全性高

地铁单向每小时运输能力可达到30000~70000人次，运输能力大，行车间隔短，且大部分时间在隧道中运行，若发生事故，难以得到很快救援，损失将非常严重，轻者造成列车损坏，重者带来人员伤亡。因此地铁行车组织安全性要求高，这是保障行车安全的首要条件。

1.3行车计划性强

地铁行车组织要有完善的行车计划，按图行车。运营各部门要以运行图为依据，按照行车组织规则组织列车运行，列车发车时刻、到站时刻、停站时间、发车间隔等都需要提前制定计划，以保证行车准时及安全行驶。

1.4信号显示性高

地铁多行驶在隧道或高架上，少部分在地面上行驶。地面或高架上信号机少，地下隧道部分由于背景暗，且线路多曲线走向，受隧道壁的遮挡，信号显示距离较短，所以保证地铁运营系统的各种信号显示性高，也是行车组织的一个重要问题。

1.5设备可靠性高

地铁隧道净空小，且接触轨上安装有带很高电压的接触网，行车时不便维修和排除设备故障，要求信号设备具有高可靠性，应尽量做到平时不维修或少维修；另外列车故障将影响大面积的乘客出行，社会影响大，要求列车设备可靠性高。

1.6设备自动化程度高

采用自动化程度高的先进设备，一方面可以保证列车安全、准时、迅速地运营，另一方面可以减少乘务人员数量，同时减轻他们的工作强度。

2大小交路优化模型算法

1）初始化粒子群，包括群体规模，每个粒子的位置和速度，每个粒子表示该模型的决策变量，粒子的初始位置随机产生。

2）计算每个粒子的适应度值，选取目标函数z2作为适应度函数。

3）将每个粒子的适应度值和个体极值进行对比，如果适应度值大于个体极值Pbesti（n），将个体极值替换为适应度值。

4）将每个粒子的适应度值和全局极值进行对比，如果适应度值大于全局极值Gbesti（n），将全局极值替换为适应度值。

5）根据以下公式更新粒子的速度vi（n＋1）和位置ｘi（n＋1）。

6）如果满足结束条件（误差足够好或到达最大循环次数）退出，否则返回流程2），进行循环迭代。一般情况下，种群规模过小会缩小采样点的范围，导致算法性能下降；规模过大可以扩大采样点的选择，阻止早熟收敛的发生，但会使计算量和收敛时间大大增加。所以种群规模一般设为100～1 000。关于惯性权重采用非线性递减的策略进行动态调整，其变化公式如下：

式中：n为当前迭代次数；nmaｘ为最大迭代次数，wmaｘ，wmin分别为初始惯性权值和进化到最大代数的惯性权值；a，b为调整因子，取值范围为10＜a＜50，0．8＜b＜0．93。

3地铁行车组织方式

3.1限速

因设备故障导致电客车无法以正常速度运行或高速通过存在安全隐患需要后续列车低速行驶进行观察时，对不能及时扣停的电客车为避免电客车在区间停车，行调可通过行车指令或操作设备使电客车降低正常速度运行。

使用方式：临时限速时向相关司机发布限速运行的口头命令，可与延长站停时间配合使用。

3.2跳停

指列车在车站不停车通过。可指一列电客车在一个站或沿途所有站不停车；也可指某一站台的一列或所有电客车不停车称为跳停。在行车工作中，因车辆、设备故障、事故及客流突变等原因造成运行晚点等特殊原因，电客车进站对标停车越出停车标超过规定的距离，或前方站出现意外情况时，经值班主任同意后行调方可组织电客车不停站通过。