城轨交通运行图自动编制及优化系统研究
城市轨道交通列车运行图编制与验证评估系统研究
城市轨道交通列车运行图编制与验证评估系统研究于运涛;胡亚峰【摘要】阐述了城市轨道交通中列车运行图编制与验证评估系统研究的必要性。
详细介绍了城市轨道交通中列车运行图编制与验证评估系统的系统结构、功能实现方式和系统功能演示结果情况。
研究了运行图编制中运营成本、客流数据、车辆数据和站场数据之间的相互制约关系，并采用不同的优化算法，得出较优化的运行图。
%This paper described the necessity of research for the train diagram construction and validation system in urban rail transit and introduced the structure, functions and the demonstration results of this system. Then the mutual restraint relationship among the operating costs, passenger data, vehicle data and station data is studied. By using different optimization algorithms, we could get a better diagram.【期刊名称】《微型机与应用》【年(卷),期】2015(000)017【总页数】4页(P4-6,11)【关键词】运行图;ATS;ATO;ATP;联锁【作者】于运涛;胡亚峰【作者单位】中国电子信息产业集团有限公司第六研究所，北京 100083;北京全路通信信号研究设计院有限公司，北京 100070【正文语种】中文【中图分类】U121;TP273+.10 引言据统计，截止2014年底我国开通的地铁（含轻轨）接近100条。
从客运量来看，北京地铁单日峰值超过1 000万人次。
城市轨道交通列车运行图优化研究
城市轨道交通列车运行图优化研究随着城市人口的不断增长和交通需求的不断提升，城市轨道交通已经成为现代化城市不可或缺的一部分。
然而，由于城市轨道交通的特殊性，列车运行图的优化成为了一个亟待解决的问题。
本文将对城市轨道交通列车运行图优化进行研究，并探讨其可能的解决方案。
一、背景介绍城市轨道交通的列车运行图优化对于提高运输效率、减少拥堵、提高服务质量具有重要意义。
首先，列车运行图的优化可以有效减少运营成本，降低能耗，提高城市轨道交通系统的整体运行效益。
此外，优化列车运行图还可以减少人们的乘车时间，提高出行效率，提供更加便捷的交通方式。
二、问题分析城市轨道交通的列车运行图优化主要面临以下几个问题。
首先，运行图的设置需要考虑到不同时间段的客流需求差异以及接驳换乘等因素，因此需要在不同时间段内建立合理的运行图。
其次，列车之间的间距以及列车的停站时间等都需要进行精细的调整，以确保列车运行的平稳性与高效性。
最后，还需要考虑到不同线路之间的互通互联，以提供更好的交通服务。
三、优化方法针对上述问题，进行城市轨道交通列车运行图的优化可以从以下几个方面入手。
1. 数据分析：首先，需要收集大量的运营数据，包括客流量、换乘热点、拥堵情况等，并进行全面的分析。
通过对这些数据的反复研究，可以了解客流的高峰期和低谷期，从而合理设置运行图。
2. 模型建立：在进行运行图优化时，可以建立数学模型，考虑列车运行速度、换乘时间、站台容量等因素，并通过优化算法求解最佳方案。
3. 仿真模拟：利用仿真系统可以进行列车运行图的虚拟试运行，模拟不同方案的运行效果。
通过不断的调整和修正，最终找到最优解。
4. 控制策略：在进行列车运行图优化时，还需要制定相应的调度策略。
例如，可以通过智能调度系统对列车的间隔时间进行动态调整，以适应客流需求的变化。
四、取得的效果优化城市轨道交通列车运行图可以显著提升城市交通的效率和便捷性。
通过运行图优化，可以实现对客流进行精确的预测和控制，从而更好地分配列车资源。
地铁列车运行图编制改进研究
区域治理交通规划与工程地铁列车运行图编制改进研究夏明亚石家庄市轨道交通有限责任公司，河北 石家庄 050030摘要：列车运行图是轨道交通网络运营管理中的一项综合性核心计划，运行图编制的质量及速度直接关系到运营管理的效率、运输能力、服务水平及运营可靠性。
地铁开通初期列车运行图编制方法还不成熟，本文综合考虑计算机编制运行图的方法，进一步优化列车运行图的编制方式，提高列车运行图编制质量。
关键词：列车运行图；编制方法；优化一、研究目的列车运行图是一个综合性计划。
城市轨道交通企业通过列车运行图将整个运输生产活动联系成一个统一的整体，把和列车运行相关的部门组织起来，在保证合理、安全运营的前提下，按照列车运行图的需要制定各自的生产计划，并按照一定的程序进行工作，共同保证列车安全、正点运营。
综上所述，编制一张经济合理的列车运行图，对于充分利用轨道交通设备的能力，满足各时期、各时段旅客运输的需要，使运能与运量很好的结合，既能方便旅客出行的需要，又能使企业获得最佳的经济效益，具有重要的意义。
二、列车运行图编制概述1 列车运行图的编制原则列车运行图的编制应遵循以下原则：① 保证行车安全。
② 尽量方便乘客。
③ 充分利用线路的能力和车辆的能力。
④ 在保证运量需求的条件下，运营车底数达到最少，在保证运量需求的条件下，使运营列车数量达到最少，从而降低系统的车辆保有量和运营成本。
⑤ 合理安排乘务人员的作息时间。
2 列车运行图的编图步骤在新线开通或线路客流量、技术设备和行车组织方式发生变化时，都需要编制列车运行图。
编制步骤如下：① 按要求和编制目标确定编图的注意事项；② 收集编图资料，对相关问题组织调查研究和实验；③ 对修改运行图应总结分析现行列车运行图完成情况和存在的问题，提出改进意见；④ 确定全日运行计划；⑤ 计算所需运用列车数量；⑥ 计算运行图所需的各项基础数据；⑦ 确定列车运行图草图；⑧ 征求相关部门意见，对行车方案进行调整；⑨ 根据列车运行方案铺画详细的列车运行图、列车运行时刻表和执行说明；⑩ 对列车运行图的编制质量进行全面检查，并计算列车运行图的指标；将编制完毕的列车运行图、时刻表和编制说明报上级部门审核批准执行。
城市轨道交通系统的运行优化研究
城市轨道交通系统的运行优化研究一、绪论城市轨道交通系统是城市快速、安全、舒适、环保的公共交通方式，随着城市化进程的加快和人口增长，城市轨道交通扮演着越来越重要的角色。
如何对城市轨道交通系统进行优化，提升其运行效率和服务水平，成为了城市轨道交通领域重要的研究方向。
二、城市轨道交通系统的现状与问题1. 城市轨道交通发展快，但问题也多：随着城市化进程的加快，城市轨道交通系统的长度和运行效率不断提高，然而也存在票价过高、换乘不便、晚点率高等问题。
2. 运营方式和管理体制需要改革：当前城市轨道交通系统运营管理方式局限于政府垄断，需要逐渐转变为市场化运营管理模式。
3. 运营效率待提高：由于人口密集区域通常也是轨道交通客流密集区，因此对于运营效率的提升非常关键。
当前城市轨道交通实现站点、列车、信号、乘客流量信息共享和统一管理程度较低，存在不少瓶颈，如列车过站时间长、乘客换乘需要较长时间等。
三、城市轨道交通系统的优化措施1. 运营评估和管理体系建立：建立科学全面的城市轨道交通运营评估指标及评价体系，同时改革内部管理体制、提升管理水平。
2. 信息化水平提升：通过环节数据的采集和分析，完善轨道交通信息化管理系统，优化调度系统；推广电子票务系统，实现站点、列车、信号、乘客流量信息共享和统一管理。
3. 客流管理和换乘优化：合理规划站点、提高站厅、候车厅、乘车与下车的接驳、换乘组织，未来可以采用智能化车辆信息管理、人工智能处理、智能停车、智能补票等技术手段。
4. 设备智能化改造：如采用先进的列车技术、信号设备智能化手段、新型人脸识别技术等手段，进一步提升城市轨道交通设备的智能化程度。
四、城市轨道交通系统的优化效果评估1. 运行效率：量化评估运营效率水平、客运满意度；2. 经济效益：通过核算各项收益与成本，评估该优化策略对系统收益和成本的影响。
3. 社会效益：分析本次优化策略对人们日常生活和城市发展的影响，包括城市交通的便利性、环保效益等方面。
轨道交通运营管理系统的研究与优化
轨道交通运营管理系统的研究与优化轨道交通是现代城市交通的重要组成部分，它不仅能够解决大量人口流动的问题，还能够减少交通事故，降低空气污染，提高城市形象。
而一个高效的轨道交通运营管理系统是确保轨道交通顺利运行的关键。
一、轨道交通运营管理系统的定义和功能轨道交通运营管理系统是指通过各种信息技术手段建立起来的综合管理系统，通过对轨道交通的各个环节进行集中控制和管理，以提高轨道交通的运行效率和安全性。
轨道交通运营管理系统的功能主要包括：列车调度、信号控制、车站管理、票务系统、安全监控等。
通过这些功能的协同作用，系统能够提高列车的运行速度和间距，减少发生事故的概率，提高乘客的出行效率和舒适度。
二、轨道交通运营管理系统的存在问题然而，在实际运营中，轨道交通运营管理系统也面临一些问题和挑战。
1. 运营效率低下：某些地铁线路在高峰时段出现拥堵现象，造成列车运行速度缓慢，排队时间长，影响乘客的出行体验。
2. 安全隐患：由于一些设备老化及维修不及时，轨道交通运营系统可能存在安全隐患，一旦发生故障，将对乘客的生命财产安全造成严重威胁。
3. 信息化程度不高：一些轨道交通运营管理系统仍然依赖人工操作和纸质文档，存在信息传递不畅、管理不规范等问题，影响运营效率和决策的准确性。
三、轨道交通运营管理系统的优化方案为了解决上述问题，可以从以下几个方面对轨道交通运营管理系统进行优化。
1. 引入智能调度系统：通过引入智能调度系统，可以实现列车运行速度和间距的优化调整，减少拥堵现象的发生，提高列车的运行效率。
2. 完善设备维修和检查机制：对轨道交通运营系统中的设备进行及时维修和检查，保证设备的正常运行，降低发生故障的概率，提高系统的安全性和可靠性。
3. 推进信息化建设：加强轨道交通运营管理系统的信息化建设，利用先进的信息技术手段实现信息的快速传递和准确处理，提高运营决策的准确性和效率。
4. 加强人员培训和管理：通过加强人员培训和管理，提高轨道交通运营管理系统操作人员的技能和素质水平，减少人为操作失误，保障系统的正常运行。
城市轨道交通智能运营系统的优化研究
城市轨道交通智能运营系统的优化研究城市轨道交通是现代城市公共交通的重要组成部分。
随着城市化进程的加速和城市人口的不断增长，轨道交通的负担也越来越重。
然而，传统的人工控制模式已经无法适应人口规模的增加和城市交通的不断发展，城市轨道交通智能化运营系统已经成为未来的趋势。
一、智能化运营系统的优势城市轨道交通智能化运营系统可以将城市轨道交通更加智能化和高效化，从而实现更加准确和及时的调度。
首先，城市轨道交通智能化运营系统可以减轻乘客的拥挤现象。
运营系统能够根据车站客流量和预测的人流量，分配车辆和调整线路，避免车站交通拥堵，最大程度地缓解拥堵状况。
同时，智能化运营系统还能够实现列车的空气质量和温度的实时监控，提高乘客的乘车体验。
其次，智能化运营系统可以提高轨道交通的安全性。
通过实时监控和预测，可以检测和排除潜在的安全隐患和故障，保障乘客的人身安全。
最后，智能化运营系统可以提高轨道交通的运行效率。
通过物联网和大数据技术，可以实现对轨道交通的全面监控和智能化运行，调整调度方案，提高运输效率和运输质量。
二、智能化运营系统的构建智能化运营系统的构建需要多个技术的统一应用和协同工作，主要包括物联网、大数据技术、人工智能等。
物联网技术可以通过传感器将车站和列车状态、客流等数据实时传输给调度中心，并对轨道交通车辆、设备和环境进行智能化管理。
例如，可以通过Wifi热点监控行人移动轨迹、掌握客流动态，并据此适时调整调度方案。
大数据技术可以实现对轨道交通运输需要的信息进行实时处理和分析。
例如，可以利用大数据技术分析客流数据和预测数据，实现智能化调度和优化。
人工智能技术可以通过深度学习、神经网络等方式，实现轨道交通的智能化运行。
例如，可以利用人工智能技术实现轨道交通车辆的自主驾驶、车站设备的自主维护等，从而提高运输效率和安全性。
总之，智能化运营系统的构建需要几个技术的彼此协同，是一项高度复杂的系统工程。
三、城市轨道交通智能化运营系统的优化研究城市轨道交通智能化运营系统的优化研究是智能化运营系统建设的核心问题。
城市轨道交通系统的优化设计与运营研究
城市轨道交通系统的优化设计与运营研究随着城市化的不断发展，交通拥堵成为了城市发展进程中的一个突出问题。
城市轨道交通系统作为一种高效、低碳的交通方式，在解决城市交通拥堵问题、改善居民出行体验方面发挥着重要作用。
为了更好地优化设计与运营城市轨道交通系统，提高交通系统的效率与可持续性，相关研究不断深入。
一、轨道交通线路规划与布局城市轨道交通系统的优化设计首先要考虑线路规划与布局。
在城市规划之初，应充分考虑城市的交通需求、经济发展方向、人口密集区分布等因素，合理确定轨道交通线路的规划方向以及站点的布局。
线路设计要充分考虑市民出行的需求，并尽量避免过于密集的站点，以提高运行效率和减少拥挤程度。
此外，线路规划还要充分考虑交通换乘的便利性，与公交、出租车等交通方式进行有机连接，形成多元化的交通网络。
二、轨道交通设备与技术创新为了提高城市轨道交通系统的运营效率，不断推动设备与技术的创新是必要的。
首先，要引进先进的列车制造技术和信号控制系统，提高列车的运行速度和安全性。
其次，要实施智能化管理，引入自动驾驶技术、智能调度系统等，提高系统的运行稳定性和运行效率。
同时，还要不断改进车站设备和服务设施，提高乘客的出行体验，例如增设自动售票机、自动门禁系统、无线网络覆盖等。
三、票务系统优化与服务改进城市轨道交通系统的票务系统是优化设计与运营的重要一环。
要实现便捷的购票方式，如推行电子化票务系统、移动支付等，方便乘客随时随地购票。
同时，要充分利用数据分析技术，通过乘客出行数据的收集与分析，合理制定运营方案，优化列车发车间隔，减少乘客的等待时间和拥挤程度。
四、运营安全与应急措施城市轨道交通系统的安全问题一直备受关注。
为了保障乘客的出行安全，需要加强轨道交通运营的安全管理，建立科学的应急救援机制。
必要时可引入图像识别技术、智能监控系统等，提高安全监控的精细化水平，以及加强与各级有关部门的合作，共同制定预警机制和逃生预案。
此外，要进行定期的设备维护和安全检查，及时排除隐患，确保轨道交通系统的安全运营。
城轨交通运行图自动编制及优化系统的研究
城轨交通运行图自动编制及优化系统的研究高发琪;陈永生【期刊名称】《微型机与应用》【年(卷),期】2012(031)015【摘要】地铁列车运行图是地铁运输中十分重要的组成部分，它是地铁行车组织的工作计划和工作基础。
将列车运行图自动编制及优化系统分为数据库子系统和运行图调图予系统两部分，阐述了整个系统的框架结构及其优化算法，给出了开发结果。
%Underground train graph is a very important part of underground transport. It is the plan and basis of underground transport organization. This system is divided into two parts including train graph calling subsystem and database subsystem. Initially described the framework structure of the entire system and the Optimization algorithm, and given the results of the development.【总页数】3页(P3-5)【作者】高发琪;陈永生【作者单位】同济大学计算机科学与技术系,上海200331;同济大学计算机科学与技术系,上海200331【正文语种】中文【中图分类】TP311.51【相关文献】1.上海地铁列车运行图自动编制系统 [J], 庄巍;陈永生2.不同行车方案运行图编制优化及运行图法牵引供电仿真... [J], 杨耀华;赵宗汉3.基于换乘接续优化的高铁周期性列车运行图编制研究 [J], 李天琦;聂磊;谭宇燕4.列车运行图编制管理优化研究 [J], RONG Jian5.我国计算机编制铁路列车运行图技术迈出历史性一步由交通运输与物流学院倪少权教授主持的“基于群体协同的铁路列车运行图编制系统”荣获中国铁道学会科学技术奖一等奖 [J], 张晴因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
摘要：地铁列车运行图是地铁运输中十分重要的组成部分，它是地铁行车组织的工作计划和工作基础。
将列车运行图自动编制及优化系统分为数据库子系统和运行图调图子系统两部分，阐述了整个系统的框架结构及其优化算法，给出了开发结果。
关键词：列车运行控制；运行图；运行优化
中国城市轨道交通正处于快速发展阶段，尤其在上海，轨道交通已成为公共交通的主要方式。
大量轨道交通ATS（Automatic Train Supervision）系统的使用，有效地提高了地铁调度效率，增强了轨道交通的安全性和准确性。
而列车运行图是A TS 系统的重要组成部分，一方面列车运行图是轨道交通运输部门实现列车安全、正点运行的基础，另一方面也是其经济有效地组织地铁运输工作和列车运行生产计划的根据[ 1]。
列车运行图自动编制的实现，将有效地减轻编图人员劳动强度、缩小编图周期、提高运行图编制质量。
而在此基础上对运行的优化将进一步提高列车的运行效率，节约运行成本。
1列车运行图自动编制系统结构
城市轨道列车运行图的要素包括：列车区间运行时分、列车停站时间、列车在折返站停留时间、列车折返出发间隔时间、列车出入车辆段作业时间、追踪列车间隔时间和连发间隔时间[ 2]。
整个系统有两个主要组成部分：数据库子系统和运行图调图子系统。
其中数据库子系统包括数据管理和数据存储两个模块，它是编图的基础又是编图的归属，负责存储、组织、管理整个排布系统的数据信息。
调图子系统包括运行图自动编制、运行图调整、运行图输出模块，它是系统的核心部分。
根据地铁运营情况，通过求解模型中的函数，得到编制列车运行图的数据，自动完成列车运行图的排布并经人工介入调整后输出使用。
运行图自动编制系统结构如图 1 所示。
2调图子系统结构设计与实现
2.1调图子系统中的文档/视图结构
微软MFC 的文档/视图结构为实现运行图自动编制系统提供了方便、实用的框架结构，便于程序的设计、分工、调试和系统维护，所以本系统采用文档/视图结构[ 3]。
所用到的几个非常重要的成员函数如下：
（1 ）CView ：：GetDocument 函数：该函数返回的是指向文档的指针，利用它就可以对文档类成员函数及公共数据成员进行访问。
（2 ）CView ：：OnInitialUpdate 函数：对视图对象进行初始化。
当应用程序启动或用户从File菜单中选择了New或Open 时，该CView 虚函数会被自动调用。
（3 ）CDocument ：：UpdateAllViews 函数：文档数据改变时通知所有视图对所显示的数据进行相应的更新。
（4 ）CView ：：OnUpdate 函数：对文档进行访问、读取文档数据，然后对视图的数据成员或控制进行更新，以便文档的变化。
应用程序调用CDocument：：UpdateAllViews 时，应用程序框架会相应地调用该函数。
（5 ）CDocument ：：OnNewDocument 函数：当用户从File菜单中选择了New 时，框架将首先构造一个文档对象，然后调用该虚函数，在此设置文档数据成员的初始值。
2.2文档/视图结构的实现
主要图形数据放在CMTTDDoc 类（从CDocument 派生的文档类）中，在CDynSplitView2 视图（运行图显示与调图视图）中用图形数据对象提供的接口对图形数据进行显示输出，即显示/打印运行图。
在CMTTDview 视图（站名与区间信息视图）中，同样调用图形数据对象接口显示车站和区间信息。
由于车站信息也是运行图的一部分，因此，两视图显示的位置必须一致，二者都依赖于文档类中的图形数据进行统一。
m_TrainGraph 是一个CTrainGraph 类的对象，而CTrainGraph 类封装了运行图的图形数据，并提供操作接口，基本上所有的运行图操作都围绕该类进行。
与CMTTDDoc 类相关联的有CMTTDview 类和CDynSplitView2类两个视图类，后者用于运行图的显示和调图操作，而前者在与后者对应的位置显示车站和区间信息。
OnLButtonDown （）等操作都必须做类似：CMTTDDoc*pDoc =GetDocument （）；的操作，最后通过pDoc 进行操作。
实现时采用的结构如图2 所示。
3数据库子系统的设计与实现
由于地铁运行图的特点，开发时采用微软的Access作为平台，共分为三个数据库：系统数据库、基本数据库及结果数据库。
其中系统数据库包含了地铁线路表和运行参数表，如表1 所示。
该表决定了排哪一条线路的运行图以及对该线路运行图的基本要求；基本数据库则可以存储该线路的所有参数：车站、股道、道岔、区间、列车、上下行客流、车库、日行车计划等多个数据字典；而结果数据库则保存了经过计算后该线路的旅客时刻表、查错记录表及质量指标表。
由于本系统的所有重要数据都存储在全局变量中，因此数据库子系统的数据管理工作主要是通过全局变量来传递窗口和界面的数据到数据库，即要时时保持数据库中数据与全局变量的一致。
如要更新某条记录示例如下：
CString strSQL ；
strSQL. Format （“ update station_table 站名= ’ % s ’ ，\
代码=’%s’ ，\
站型=%d，\
站台中心X 坐标=%d\
站台类型=%d\
停站时间=%d\
折返时间=%d\
存车线入正线时间=%d\
where 代码= ’% s ’ ” ，” 火车站” ，” srs ”，2 ，0 ，1 ，50 ，60 ，60 ，” srs ” ）；
myDAO . DBExcuteSQL （strSQL ，0 ）；
/ / myDAO 是一个CDAO 类的对象
数据库子系统实现了数据操作简便快捷，所用基础数据输入后便可自动生成部分关键编图的特点。
不仅减少了部分输入数据的工作量、提高了数据的准确度，而且经检查、查询、修改、保存，形成了比较准确、稳定、可靠的运行图数据库子系统。
4运行图优化方法的探讨
在此重点探讨由各折返段行车密度确定最少列车使用数的方法。
（1 ）单个区段
设m=1（m 为折返区间数），高峰间隔时间为d1（s ）。
最理想的情况下，列车在
折返站的折返时间正好等于该站的最小折返时间标尺，此时列车运行一周的时间为：T周=t1
上旅+t
1下旅+t
折+t
1
折（s ）。
t
i
上旅、t
i
下旅分别是上下行列车在第I 折返段的平均旅行时间（s），
t i折为列车在第I 折返站的最少折返时间（s ）。
若存在一个整数k，使得t1上旅+t1下旅+t0折+t1折=k×d1，则总列车的运行列车最少，如图3所示。
所需列车数为：
N=T周/d1= （t1上旅+t1下旅+t0折+t1折）/ d1
（2 ）两个区段
设m=2，在最理想的情况下，列车在车站的折返时间正好等于在该前些站最小折返时间标尺，且大循环列车在中间站无多余停留时间，如图 4 所示。
则所需列车数为：N = （t1上旅+t1下旅+t0折）/ d1+ （t2上旅+t2下旅+t2折）/ d1+|d1-d2|×t1折/d1×d2
以此可以容易地推广到m 个折返区段以及环形路的情况，在此不再赘述。
运行图的优化可以从多个角度考虑，此处讨论的只是其中的一种情况。
对运行图的优化是有必要的，通过优化可以确定最少的列车使用数，得到最优的日班行车计划，对提高地铁运能、节约运输成本起到积极的作用。
本研究以上海轨道交通8 号线为原型，设计开发了供地铁调度人员使用的运行图自动编制及优化系统。
列车运行图自动编制的实现将有效地减轻编图人员的劳动强度、缩小编图周期、提高运行图编制质量。
在此基础上对运行的优化将进一步提高列车的运行效率，节约运行成本。
该系统也可以作为ATS 系统的一部分，可大量节省ATS 系统二次开发的成本。