地鐵車輛段工程車調動電客車程序優化

甘寧

摘 要：本文針對城市地鐵服務中出現的、在大城市普遍存在的動態客流需求，研究了城市地鐵車輛段工程車調動電客車程序優化問題。在分析旅客總出行時間構成的基礎上，提出了以旅客總出行時間最小化為目標的模型。提出了一種S型函數來表示城市單線地鐵每對始發和目的地的累積需求函數。對常規時間表、優化平均等待時間的時間表和優化總旅客行程時間表進行了廣泛的計算比較。

關鍵詞：地鐵車輛段；工程車調度；程序優化

1.地鐵車輛段工程車調動

城市地鐵系統規劃是復雜公共交通系統規劃的一個子方面，通常被分解為幾個階段，包括網絡設計、線路設計、時間表、車輛和人員配備。這些問題傳統上是從操作者的角度來優化的。本文提出了一種考慮運營者限制并使乘客總出行時間最小化的方法，該方法以車站乘客平均等待時間（AWT）和列車平均乘坐時間（ART）之和來衡量。本研究旨在解決城市單線地鐵時刻表問題，包括確定每個車站的發車時間。此外，還討論了城市單線地鐵地鐵車輛段工程車調動電客車之間在規劃范圍內的最佳速度，該速度由動態乘客始發-目的地需求確定。

2.工程車調動電客車運行原理

工程車調動電客車運行程序可分為周期性和非周期性兩種形式。定期程序的優點是乘客容易記住，并能處理大規模鐵路網。另一種選擇是建立一個非周期性的時間表，當需求不能隨著時間的推移而被假定為恒定時，這種選擇是合適的。對于非周期時間表問題，已經提出了各種整數線性規劃模型。模型提出了在一個方向上分配不同速度和停車方式的列車的算法和策略；進一步擴展到包括一般和復雜的鐵路網，包括線路和站臺的選擇。

一種基于圖論的模型用于使用有向多圖來建模問題，其中節點對應于特定站點的出發/到達以及給定的時刻。]通過考慮等待時間和延誤，改善了鐵路網一小部分的客運服務。首先，根據到達列車的延誤分布和各種等待時間的權重計算理想的緩沖時間，以保障到達列車晚點時的銜接；其次，使用標準線性規劃來構建一個改進的時間表，盡可能安排好連接和理想的緩沖時間。通過優化具有各種含義的目標函數。所提到的大多數論文優化了與服務運營商相關的目標函數。從基礎設施運營者的角度來看，一個共同目標是盡量減少偏離運營者提出的時間表計劃的情況，這種情況經常在周期性的情況下使用。

3.工程車調動電客車程序優化

3.1計算機輔助調度

計算機輔助調度/自動車輛定位（CAD / AVL）系統在固定路線和需求響應服務中的實踐狀況。這項程序將核心AVL系統歸類為調度人員用于運營管理的中央軟件。其核心用途如下：調度員可以接收車隊車輛位置的實時更新。調度員可以通過稱為移動數據終端的車載計算機使用文本與操作員通信。

調度人員可以根據實時總線位置監控日程遵守情況。調度人員可以管理語音通信，這意味著呼叫可以排隊并按優先級排序以作出響應，并由AVL系統存儲以供以后更新。該系統還提供了固定路線系統的公共汽車AVL系統的預期益處。調度的獨特優勢包括：提高了態勢感知和調度人員的額外語音通信管理能力。向調度人員、操作人員和主管傳達進度遵守反饋，以幫助最大限度地提高準時性能和可靠性。幫助調度員和主管積極處理運營問題，包括對服務中斷做出更及時有效的反應。通過短信提高調度效率，可以在向運營商分發信息時提供更清晰的信息。通過隱蔽警報監控提高安全性，操作員可使用該監控快速通知調度車載緊急情況，調度知道車輛的準確位置。利用車輛跟蹤技術檢查公交調度的定時換乘。沒有智能交通系統（ITS）的調度員必須通過傳統語音技術監控換乘中心的車輛到達情況。自動車輛定位系統（AVL）、移動數據終端和公交運營軟件可以使調度員能夠更好地監控和實現定時換乘。它考慮了兩個層次：：（1）集中跟蹤系統；（2）旅客信息連接系統，以及集中跟蹤和測試了幾個與坐公交車有關的策略。

3.2無線電控制

無線電控制室是一個平臺，包括無線電、數據和具有相關映射的自動車輛定位（AVL）系統。控制室控制臺由五個監視器組成，如下圖1所示。還有覆蓋PSTA財產的安全攝像機，但無線電控制器說，這些攝像機沒有控制臺中其余五個監視器密切監視。左邊的第一個監視器是一個Google地圖屏幕，通過AVL系統提供實時總線移動。右邊的第二個監視器顯示映射屏幕的文本版本，包括車輛號碼、車輛運營商、路線號碼、速度以及當前和下一個時間點。右邊的第三個監視器是Hastus總線分配表，它是基于批次上總線的堆疊。右邊的第四個屏幕顯示無線電控制器在與操作員通話時可以拉起的槳和車頭時距表。第五個也是最后一個監視器顯示無線電通信，包括發起呼叫和緊急警報的操作員。與VOTRAN類似，PSTA具有“請求通話”功能，但不運行。

4.結語

本文提出地鐵車輛段工程車電動電客車程序優化措施。大量的案例計算實驗表明，與常規程序相比，優化后的程序工作效率提高了70 %左右。因此，運營商可以采用這一方案來提高城市地鐵系統的性能。

參考文獻

[1]廣州地鐵集團有限公司.廣州地鐵工程車司機手冊 [S].廣州地鐵集團有限公司，2015.

[2]廣州市地下鐵道總公司.魚珠車廠運作手冊 [S].廣州地鐵集團有限公司，2012.

（作者單位：南京地鐵運營有限責任公司）