单位文秘网 2021-07-20 08:21:23 点击: 次
【摘 要】 B城現欲建一条地铁,然不知其车次和车内座位该如何安排,故运用运筹学进行调查研究。为了预知该地铁客流规律以及进一步优化运营方案,本次研究的调查数据部分采取与B城城市未来规划相仿的西安三号地铁客流特征及其运营方案。本次调查将车内拉手站位和座位的布置情况及行车间期作为调查变量,研究了其与预知客流需求的匹配性,运用初等数学建模的方法进行计算验证,从而得到一个比较合适的可行解。
【关键词】 B城地铁;座位安排;车辆间期;运输能力
一、研究背景
B城地铁的建设刚刚起步,对于客流量的变化尚无概念。鉴于城市的发展变化极快,现采取部分源于建设较为成功的西安地铁3号线的数据进行研究,以尽快得到一个适合城市长远发展的规划方案。该方案经建设投入后将成为B城地铁试点,从而对未来其他几条地铁的建设提供更为精确和实际的数据。
在此背景下,本运筹小组主要以地铁客流容量、地铁座位和站位的规划及车辆间期作为主要考察变量进行研究,并尽可能简化模型,从而使规划方案简单易懂,便于地铁建设和管理。
结合乘客的意见及建设方的要求,本着经济建设、经济管理的基本思想,小组在地铁试点方案实施后还要进行实地考察,从而分析之前没有考虑的问题以调整方案,并为后续其他地铁建设规划提供第一手资料。
二、B城地铁客流特征
1.全日分时客流特征
鉴于B城地铁尚处于建设环节,并考虑到城市的未来发展,特此采用建设规划较为成功的西安地铁3号线客流特征作为研究数据来源。对于人流量的数据参考部分来源于青岛13号线的数据,如图1。
西安地铁3号线工作日、非工作日和节假日的客流时间分布特征存在明显差异(见图2)。工作日客流存在明显的“双驼峰”;非工作日、节假日无明显早、晚高峰,17:00~20:00为高峰时段,且峰值远小于工作日。工作日早高峰出现在8:00~9:00,早高峰小时系数14.1%;晚高峰出现在18:00~19:00,晚高峰小时系数10.6%,早高峰客流明显高于晚高峰。非工作日和节假日客流特征相似,全日客流分布较为均衡,最大高峰小时系数仅8%。
二、问题定义
地铁车速约120km/h,假设地铁站高峰期每8s进一人,低谷期每25s进一人,地铁上安排座位和站位,座位占两个站位的位置。一辆地铁上可以安排160个站位。为确保经济效益,地铁的乘客容量应控制在20%~85%。经济系数比重为列车间期/平均人进速-座位数。列车间期不得小于车速数值(s)。地铁的完善程度=经济系数+座位数×3-站位数×0.5-列车间期(s)×1%。列车间期(包括停车时间)和座位站位应如何安排才能使地铁完善程度最大?
六、实施解决方案
问题的基本结论已经得到,即安排86个站位,47个座位,列车间期为120s时,可以使地铁完善程度最大。本次研究主要为解决B城地铁建设的规划问题,将作为试点投入使用。介于建设尚未完成,小组成员目前无法在实际中验证模型。地铁投入使用后,该方案仍存在改进空间。由于本次调查实验仅采用初等运筹学知识,尚未涉及整数规划和非线性规划,且考虑的变量较少,故其灵敏度不高,这由仅有三个基本可行解且其目标值相差极大可以看出。但本方案给出了一个有效的简化模型,并求出了一个基本符合最初规划策略的最优解,这无疑是卓有成效的。它不仅合理考虑了乘客需求,而且把经济目标划入考察范围,在保证服务质量的前提下有效地节省了运营成本。
【参考文献】
[1]蒋琦.青岛地铁13号线车辆配置及运输能力适应性分析[J].城市轨道交通研究,2018,21(07):26-29.
[2]张建平,庞瑾.西安地铁3号线客流特征及运营方案优化研究[J].城市轨道交通研究,2018,21(07):30-33.
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