Open Journal of Transportation Technologies
Vol.3 No.05(2014), Article ID:14041,7 pages
DOI:10.12677/OJTT.2014.35018

Optimizing Rail Program under the Maximum Satisfaction of Corporation and Passenger

Xuan Li, Xin Zhang

School of Transfer and Transportation, Lanzhou Jiaotong University, Lanzhou

Email: lixuan1127@163.com

Copyright © 2014 by authors and Hans Publishers Inc.

This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY).

http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Received: Jul. 8th, 2014; revised: Aug. 8th, 2014; accepted: Aug. 17th, 2014

Abstract

When MTR Corporation is in the preparation of train plan, it is difficult to take into account the company’s interests and the interests of society [1] . This paper builds an optimization model of the subway train dispatching scheme which is based on the benefit of subway company and passengers’ satisfaction maximization. Firstly, this research takes the certain social benefit and economic benefit as the prerequisite and sets the ideal departure interval time. Then we get the train departure schedule. Also this paper provides the suggestions for the process of acquisition operation data. Secondly, it uses the analytic hierarchy process to calculate weight of the different influencing factors, and uses fuzzy mathematics to fit the calculated data. Finally, it gives an example to validate the feasibility of the model.

Keywords:Urban Rail Transit, Train Scheduling Scheme, Fuzzy Optimization Method, Hierarchical Analysis, Satisfaction

Email: lixuan1127@163.com

1. 问题的提出

1.1. 线路构成

1.2. 列车运行特性

2. 符号约定

：上行或下行第j时段第k站上车人数。

：上行或下行第j时段第k站下车人数。

：上行或下行第j时段最大客容量。

：上行或下行时第j段平均载客量。

：日所需总车次。

：上行或下行第j时段的车次。

：上行或下行第j时段平均发车时差。

：上行或下行第j时段平均载客量。

：上行或下行的平均发车时间间隔。

：上行或下行时地铁公司日平均满意度。

：上行或下行时乘客整体日平均满意度。

：上行或下行时地铁公司各时段的满意度。

：上行或下行时乘客各时段的满意度。

：日所需列车数。

：表示为上行运动；当：表示为下行运动

3. 问题的分析

4. 基本假设

1) 轨道列车在运营过程中，不考虑天窗修以及因意外情况的发生而影响列车运行的情况。

2) 轨道列车：发车间隔取整分钟，到达终点站后调头变为始发车。

3) 乘客：在每时段内到达车站的人数可看做是负指数分布，乘客乘车时按照先到先乘车的原则，且不用在两列车的间隔内等待太久。

4) “人数统计”通过刷卡记录，数据准确、可信。

1) 上下行各时间段内最大客容量，建立模型如下

(1)

2) 车次数：假设列车的满载率在50%~120%之间，即，在满足列车满载率和载完各时段所有乘客前提下，由模型：

(2)

3) 安排发车时间间隔，计算出的，如有小数出现，而现实中列车时刻表的最小单位为分钟，故间隔应取整数。当取整数时，可直接安排该时段发车次。当某个取小数时，不妨设是与相邻的两个连续整数且，由模型：

(3)

①满意度的层次分析。根据问题分析，我们在设计两个起点站的发车时刻表时，应着重考虑到此时刻表带给公交公司和乘客两方的利益，即地铁公司和乘客对应的日平均满意度，各时段的满意度。为此，我们采用层次分析法来讨论影响总体性能的两个相关因素。

(4)

②模糊解优化设计的了解。模糊优化设计问题的一般模型是：

(5)

5. 实例分析

Table 1. Statistics of the passengers’ number getting on and getting off in upstream direction

，日平均发车时差的标准差。根据检验法，可发现模型中时，不满足，故可看做是奇异值，不予一起考虑。

(6)

(7)

(8)

6. 结论

Figure 1. Fitting curve of up trian

1. [1]   毛保华 (2006) 城市轨道交通系统运营管理. 人民交通出版社, 北京.

2. [2]   牛惠民, 陈明明, 张明辉 (2011) 城市轨道交通列车开行方案的优化理论及方法. 中国铁道科学, 4, 128-133．

3. [3]   邓连波, 曾强, 高伟, 等 (2010) 城市交通列车开行方案优化方法. 中国科技论文在线, 10, 767-772．

4. [4]   袁敏捷, 刘维寿, 徐东鹤, 等 (2009) 地铁运营优化方案研究. 上海电机学院学报, 3, 235-239.

5. [5]   徐雍, 张国宝 (2008) 地铁环线列车开行方案的比选研究. 都市快轨交通, 3, 12-16．

6. [6]   郑晓龙, 马琳, 唐涛, 等 (2005) 城市轨道交通系统中列车间隔的有关分析. 交通与计算机, 3, 123-125.

7. [7]   孙焰, 施其洲, 赵源 (2004) 城市轨道交通列车开行方案的确定. 同济大学学报, 8, 47-49.

8. [8]   孟学雷, 贾利民, 等 (2004) 基于决策偏好可控的地铁列车开行方案设计研究. 铁道科学与工程学报, 8, 47-49.