[發(fā)明專利]考慮客流需求特點(diǎn)的中長距離列車備選集兩階段生成方法

在審

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• 申請日: 2021-10-25
• 公開（公告）號: CN114186773A
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 韓沛文;鄒明輝;湯杰;高繼宇;馬海龍;楊鵬程;吳其剛;聶英杰;高明明;肖春光;陳波;馬保仁;南敬林;尹元釗
• 申請（專利權(quán)）人: 中國鐵路設(shè)計集團(tuán)有限公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/30;G06F30/20
• 代理公司: 天津漿果知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 12240
• 代理人: 王龑

本發(fā)明公開了一種考慮客流需求特點(diǎn)的中長距離列車備選集兩階段生成方法，包括以下步驟：將整條線路劃分為若干短距離區(qū)段；將中長距離客流OD的服務(wù)需求按照短距離區(qū)段分解；中長距離客流OD服務(wù)需求分解至短距離區(qū)段后，與原始短距離客流OD服務(wù)需求合并；基于合并后的需求，運(yùn)用迭代拼接方法生成各短距離區(qū)段的備選集；根據(jù)原始中長距離客流OD服務(wù)需求，將各短距離區(qū)段的備選集擇優(yōu)組合生成滿足需求的中長距離列車備選集。本發(fā)明考慮實(shí)際業(yè)務(wù)規(guī)則和列車開行規(guī)則，設(shè)計了中長距離列車備選集兩階段生成方法，通過將中長距離列車備選集生成分解至各短距離區(qū)段，將大規(guī)模復(fù)雜問題分解為若干子問題，有效提高了中長距離列車備選集生成的可操作性和高效性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高速鐵路運(yùn)輸組織技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種考慮客流需求特點(diǎn)的中長距離列車備選集兩階段生成方法。

背景技術(shù)

目前，大多數(shù)高速鐵路列車開行方案編制問題都基于備選集來開展。在此背景下，列車開行方案的編制是一項(xiàng)兩階段工作：在第一階段，生成包含列車起訖點(diǎn)、停站方案、車型編組、運(yùn)行徑路等要素的候選列車集合，即備選集；在第二階段，根據(jù)旅客優(yōu)先、成本優(yōu)先等具體目標(biāo)，從備選集中選擇一個最優(yōu)子集，并確定所選列車的開行頻率，得到列車開行方案。因此，備選集是列車開行方案編制工作的基礎(chǔ)。

我國高速鐵路列車開行方案備選集的生成主要涉及列車起訖點(diǎn)、停站方案和車型編組這三個要素。由于我國高速鐵路采用非“站站停”的停站模式，理論上存在大量的列車停站組合，因此停站方案設(shè)計是我國高速鐵路列車備選集生成的難點(diǎn)——既要為開行方案提供足夠的備選列車種類，又要避免備選集的規(guī)模過大影響后續(xù)方案編制效率。

在我國高鐵路網(wǎng)中，中長距離列車通常指里程500km以上的列車。這類列車擔(dān)負(fù)著中長距離出行旅客的運(yùn)輸任務(wù)，是連接跨區(qū)域大節(jié)點(diǎn)城市之間以及跨區(qū)域大節(jié)點(diǎn)城市與中小節(jié)點(diǎn)城市之間的重要紐帶，也是我國大規(guī)模高鐵路網(wǎng)背景下所特有的列車開行模式，在我國高速鐵路列車服務(wù)網(wǎng)絡(luò)和春運(yùn)等特殊時期發(fā)揮著重要作用。由于中長距離列車途經(jīng)車站數(shù)量相比短距離列車較多，其停站組合數(shù)量隨著途經(jīng)車站數(shù)量的增加會出現(xiàn)急劇增長，影響備選集生成效率和質(zhì)量，因此其備選集生成宜采用分階段方法以區(qū)段為單位進(jìn)行。

在既有研究中，備選集通常作為已知條件給定，專門針對中長距離列車備選集生成方法的研究很少。僅有的少數(shù)研究中，由于歐洲國家的鐵路多采用“站站停”模式，因此停站方案不是其備選集研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)；而國內(nèi)目前的研究工作中主要采用基于實(shí)際業(yè)務(wù)規(guī)則的全枚舉方法生成備選集，存在備選集規(guī)模過大、對需求特點(diǎn)考慮不足的問題。綜上，目前的高速鐵路中長距離列車備選集生成方法主要存在以下問題：

其一、理論研究缺乏

備選集雖然是編制列車開行方案的重要基礎(chǔ)，但在既有的開行方案研究中通常作為已知條件給定，針對備選集生成方法的理論研究較少。在實(shí)際生產(chǎn)中，備選集通常為多年沿襲使用的人工經(jīng)驗(yàn)產(chǎn)物，同樣缺少精細(xì)、定量的設(shè)計方法做支撐。因此，迫切需要提出合適的中長距離列車備選集生成方法，為中長距離候選列車集合的設(shè)計和工程實(shí)踐提供理論依據(jù)。

其二、國外鐵路停站模式與國內(nèi)不同，其方法難以適應(yīng)我國高速鐵路需要

歐洲有少數(shù)學(xué)者研究了與開行方案相關(guān)的備選集生成方法，但由于歐洲國家基于車站節(jié)點(diǎn)分級系統(tǒng)對列車劃分不同等級，各等級列車在各自的車站系統(tǒng)中多采用“站站停”的停站模式，因此在生成列車開行方案備選集時，處理的主要問題是確定列車等級、起訖點(diǎn)和運(yùn)行路徑。而我國高速鐵路線路里程較長、沿途車站數(shù)量較多，“站站停”模式會使列車旅行時間大大增加，也會產(chǎn)生不必要的停站冗余。因此，我國高速鐵路采用非“站站停”的停站模式，列車停站方案相比歐洲更加復(fù)雜多樣，如何確定種類豐富且數(shù)量合理的候選停站方案是備選集生成的核心問題。綜上，因停站模式不同導(dǎo)致的備選集生成側(cè)重點(diǎn)不同，使得國外關(guān)于備選集的研究成果難以應(yīng)用于我國高速鐵路中長距離列車備選集生成。

其三、國內(nèi)目前形成的方法主要基于實(shí)際業(yè)務(wù)規(guī)則，存在生成備選集規(guī)模過大、對需求考慮不足的問題