城市軌道交通行車間隔時間優(yōu)化模型研究

南京地鐵運營有限責任公司 江蘇 南京210012

摘要 在軌道交通建設中，運營組織是非常重要的一項工作內容，將直接對交通企業(yè)的經濟效益以及服務質量產生影響。而在運營組織工作中，間隔時間可以說是非常重要的一項參數(shù)。在本文中，將就城市軌道交通行車間隔時間優(yōu)化模型進行一定的研究與分析。

關鍵詞：城市軌道交通；行車間隔時間；優(yōu)化模型；

1 引言

近年來，我國的軌道交通事業(yè)獲得了較為快速的發(fā)展。在軌道交通實際運營的過程中，運營組織可以說是非常重要的一項工作內容，將直接對企業(yè)的經濟效益以及服務質量產生影響。通過對客流需求的把握，則能夠幫助我們我們對列車不同線路的運行間隔時間進行確定，以此使軌道交通服務具有著更好的有效性以及針對性特點，進而獲得對城市軌道交通服務質量進行改善以及提升列車運營效率的效果。同時，在對組織方案進行制定時還需要能夠對運營企業(yè)所具有的運營收入以及財務成本進行充分的考慮，以此使組織方案具有著更為合理、科學的特點。

2 列車開行間隔影響因素

2.1 最小間隔時間

對于列車線路行程作業(yè)水平與實際條件這兩者來說，其可以說是對列車行車間隔影響非常大的一項因素，不同閉塞設備所具有的最小發(fā)車間隔時間往往會存在著較大的差異。列車在任意時段所具有的開行間隔需要保證能夠大于該線路安全作業(yè)的行車間隔時間。

2.2 乘客等待時間

當實際行車間隔越短時，乘客到達時間就更加在同列車時刻獨立分布的基礎上以較為隨機的方式進行分布，且整體客流所具有的平均等待時間一般為列車行車間隔的一半。而當列車行車間隔變大之后，乘客實際出行時間則會在聯(lián)系列車時刻表進行安排，乘客實際出行的無效等待時間會得到較大的增加，而其出行的隨意性以及出行的便利性則會降低，逐漸會使部分客流出現(xiàn)流失現(xiàn)象。

2.3 列車承載率

當列車所具有的行車間隔較短時，則會使相應路段軌道列車承載率出現(xiàn)過低的現(xiàn)象，并因此使運能出現(xiàn)一定的浪費現(xiàn)象。對此，就需要通過對列車承載率最低值的設置保證相應路段的運能能夠得到充分的利用。如果列車間隔時間較大，就會使軌道交通列車所具有的承載力提升，并以此使列車出現(xiàn)擁擠現(xiàn)象，進而對軌道服務水平以及乘客出行的舒適度產生影響。對此，就需要通過對列車承載率最高值的設置保證軌道所具有的服務水平能夠達到要求。

2.4 滿足交通需求

城市軌道交通系統(tǒng)承載著城市居民出行的責任，同時也具有著緩解交通擁擠的任務。對此，在對軌道交通發(fā)車間隔進行確定時應當保證發(fā)車頻率能夠良好的滿足本地區(qū)交通要求。此外，交通需求還會對列車在車站內的停留時間產生影響，如需求量小，列車在車站停留時間就短；如需求量大，列車在車站內停留時間就長。

3 客流信息獲取與處理

對于列車間隔時間模型建立所需的車站乘客到達率，我們可以通過以下方式的運用對其進行獲得：首先，我們需要根據既有統(tǒng)計分時段上車人數(shù)對本天乘客上車的直方圖進行制作，每一寬度單位為30min，直方高度則為半小時內乘客上車的平均速率。之后，再對每一個直方的中點進行樣條差值，以此對上車率曲線進行獲得，并將該曲線的近似值作為乘客到達率曲線。在實際計算中，考慮到人們出行特征同時間變化間所具有的規(guī)律性，則可以通過對現(xiàn)有統(tǒng)計客流數(shù)據對不同軌道車站下車率隨時間變化所具有的曲線進行統(tǒng)計與建立，在此基礎上對列車下車人數(shù)進行計算，而在該曲線實際建立方面，同乘客到達率曲線則具有著較為類似的特征。

在對客流進行實際分析工作時，則可以根據實際客流情況將以整體分為正常時段、過渡時段、高峰時段以及低谷時段等，并在相同的時段中對相同發(fā)車頻率進行制定。而在具體對時段進行劃分時，則可以通過數(shù)學聚類方式的應用進行。

4 目標函數(shù)主要對象

4.1 乘客候車滿意度

在乘客實際候車時，會具有著一定的耐受度，當其等候時間超出一定范圍之后，就會表現(xiàn)出較為不耐煩的特征，即對列車候車時間過長而感到不滿。一般來說，乘客在實際候車時所具有的耐受度會根據具體時段的不同而存在一定的區(qū)別，如在早高峰時段，由于人們出行的目的往往是上學、上班，對于候車時間的接受程度同其他時段相比則相對較短。在對該滿意度進行衡量時，我們一般會以候車時間進行衡量，如果候車時間越長，其所具有的滿意度就會越低。但在我們以該方式進行計算時，則必須對每一名乘客的候車時間進行考察，并因此使我們的計算存在著較為繁雜的特點。為了能夠對該模型進行積極的簡化，我們則可以通過滿意率的方式對滿意度進行近似表示，即滿意人數(shù)占總乘客中人數(shù)的比例。對于滿意人數(shù)來說，其就是指實際候車乘客中候車時間小于某一個值的乘客數(shù)。在實際進行計算的過程中，通過對不同車站扣車時間超出耐受時間人數(shù)進行計算，則具有著更為便利的特點。

當列車到達時，如果實際候車人數(shù)超過了耐受時間長度乘客數(shù)，在這部分候車人員中，就一定具有超出候車時間的人員。這部分人員數(shù)量則等于該時段車站總人數(shù)同耐受時間已經到達的乘客數(shù)。同時，我們考慮到并不是每一名乘客都會對到站的對一列列車進行乘坐，甚至個別乘客還會因為擁擠等情況的存在需要等待幾列列車之后才能夠上車，就需要我們在對模型實際進行計算時對重復計算的乘客數(shù)進行精準的扣除。

4.2 乘客坐車舒適度

對于該參數(shù)來說，其主要是對列車中乘客所具有的密度進行體現(xiàn)，具體方式方面，我們則可以通過隸屬度函數(shù)對其進行表示。我們假設當列車乘客具有座位時，其所具有的滿意度為1；當其沒有座位、需要站立時，其所具有的滿意隸屬度則會隨著列車內部擁擠情況的增加而逐漸降低。

4.3 企業(yè)滿意度

一般來說，列車運營企業(yè)在發(fā)出一班列車后，對于所獲得的收益都會具有一個最低期望值。當該次列車的收入低于該值時，企業(yè)對于所獲得的收益則不會滿意；而當收入超出某一個值時，則會感到非常滿意。對此，在企業(yè)收益滿意度方面我們則可以通過半梯形分布的隸屬度函數(shù)進行確定。

5 結束語

在上文中，我們對城市軌道交通行車間隔時間優(yōu)化模型進行了一定的研究，具有較好的研究價值。

參考文獻

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