【正文】 那么在這 4 個始發(fā)站所有列車均停站。 這 4 個換乘站分別是 ： 兩路口站 —— 換乘 1 號線、牛角沱站 —— 換乘 2 號線、紅旗河溝站 —— 換乘 6 號線、重慶北站 —— 與火車站銜接，均為 AB 類車站。 綜上所述，可初步確定出跨站方案中必須?？康能囌尽?該區(qū)段剩余的華新街和嘉州路兩個車站之間有 間隔兩站，且客流量較為平均，可將其分別設(shè)定為 AB 類車站。開行相鄰的2020屆交通運輸 專業(yè) （城市軌道交通） 畢業(yè)設(shè)計 25 A 類列車或 B 類列車間隔 hA,B可大約表示為 h 的 2 倍減去一次停站損失的時間，將其設(shè)定為 hA,B=9min；在跨站方案中， hAB應(yīng)該比 h小，故將其設(shè)定為 hAB=5min。為計算簡便，在試算時以一對的 01 表示 相鄰 A、 B 列車在相對應(yīng)的 B、 A 車站不停車 ， 即是 不必交換為 10 再次計算。 表 各變量的含義及與車站對應(yīng)關(guān)系 車站名及其編號 Xi 列車 A、 B 與車站 i 的對應(yīng)關(guān)系：XAi、 XBi 唐家院子（ 25） X25=0 XA25=0。計算時以變量（ X25，X26） =（ 0,1）來表示 XA25=0， XA26=1； XB25=1， XB26=0。則可得每停一次站損失的時間為 : =+= （ ） 在前文已提到， 對于在鄭家院子之前上車的客流，假定全部在該車站上車， 則這部分乘客即 為在 AB 類車站上車。 定量計算 根據(jù)軌道公司相關(guān)信息反饋， 3 號線線路運營所采用的車輛制式為跨座式單軌車輛， 6 輛編組。 九公里麒龍八公里二塘六公里五公里四公里南坪工貿(mào)銅元局兩路口牛角沱華新街觀音橋紅旗河溝嘉州路鄭家院子獅子坪重慶北站龍頭寺金渝金童路鴛鴦園博園翠云長福路回興雙龍碧津唐家院子童家院子江北機場A B類 車站 圖 初步確定的 AB 類車站 （ 1） 九公里至四公里 區(qū)段， 客流量均不是很大，而剛好 在九公里至四公里區(qū)段中間 5 個車站中二塘站客流稍大，在該區(qū)段的跨站方案可以為交替開行 A、 B 類列車 ，而為了避免連續(xù)的 A、 B 類車站出現(xiàn)，則將二塘站設(shè)為 AB 類車站，麒龍和六公里 為 B 類車站， 八公里和五公里 為 A 類車站 。 根據(jù)調(diào)查 3 號線晚高峰客流量情況可以看出， 除去上面的換乘站，在南坪和觀音橋兩個車站，客流量很大。 其次，考慮 具有特殊功能 的車站。而跨站方案的研究只針對九公里至江北機場區(qū)段進行設(shè)計 ，即車站 8~39。 對于該類 01 整數(shù)規(guī)劃模型的算法求解，方法有很多，如禁忌搜索法、遺傳算法、蟻群算法等等，本文在對重慶 3 號線進行跨站設(shè)計時，由于考察到 3 號線客流分布及列車開行方案的特殊性，本文擬采用定性分析確定初步的 AB 類車站，然后對剩余不確定的車站采用枚舉法來求解該模型。 2020屆交通運輸 專業(yè) （城市軌道交通） 畢業(yè)設(shè)計 21 XAi：列車 A 與車站 i 的對應(yīng)關(guān)系， XAi= （ ） XBi：列車 B 與車站 i 的對應(yīng)關(guān)系， XBi= （ ） 則車站間的客流量可相應(yīng)表示為： （ ） 式（ ）表示 AB 類車站間的客流量， 表示 A 類車和 B 類車在車站 i和車站 j 的停站方案組合，當(dāng)式中 4 個變量均為 1 時，其乘積為 1，則此時 A、 B 均在i 和 j 停車，也就是說此時車站 i 和車站 j 均為 AB 類車站， 與 pij 的乘積即為 AB 類車站 i 和 j 之間的上下車乘客 OD 流量。 而 、 與各個車站間的乘客 OD 客流量有關(guān)。 在文獻 [25]中分析指出，乘客出行時間受列車發(fā)車間隔與客流影響。 （ 1）模型假設(shè) ① 只研究列車在線路上運行的情況，列車折返時間在跨站停車方案下不變； ② 兩類列車的理想旅行速度不存在差異，不同列車的旅行時間差異主要存在于跨站時節(jié)省的停站時間； ③ 將列 車分為 A、 B 兩類，兩類車的數(shù)量相同，且 A、 B 兩類列車交替開行，不會出現(xiàn)連著兩列 A 類列車或 B 類列車； ④ 將車站分為 A、 B、 AB 三類，為保證服務(wù)水平，連著的 AB 車站對不超過兩對； ⑤ 乘客會盡量選擇出行時間較短的列車，能乘坐跨站列車直達的不選擇站站停列車，但只有在兩站之間沒有直達列車時，乘客才會選擇換乘列車； ⑥ 乘客僅在 到達目的站之前的車站進行換乘，不會在去往目的地之后的車站再反向坐 回目的站。晚高峰客流 OD 表如表 所示。 （ 3）晚高峰客流 OD 表?，F(xiàn)對 3 號線晚高峰的列車的發(fā)車間隔及停站時間的調(diào)查數(shù)據(jù)整理如表 。列車的停站方案不同會影響列車在區(qū)間的運行時間，在目前站站停車的模式下，對 3 號線晚高峰運營情況進行調(diào)查，通過整理分析得出晚高峰時期各區(qū)間區(qū)間運行時間，并標(biāo)明各站間距如表 所示 。 跨站停車方案的設(shè)計，不單能使城市軌道交通水平的提高，而且對于整個城市交通系統(tǒng)來說，也會促進經(jīng)濟的發(fā)展，因而，對 3 號線 晚高峰時期 的停站方案進行優(yōu)化設(shè)計是很有必要的。 必要性和可行性研究 必要性研究 合理的停站方案不僅能夠提高運行速度，提供更好的服務(wù)，而且還可以降低企業(yè)的運營成本。即： 第一列車從魚洞到龍頭寺，龍頭寺為終點站； 第二列車從四公里到江北機場，江北機場為終點站； 第三列車從九公里到龍頭寺，龍頭寺為終點站； 第四列車從四公里到江北機場，江北機場為終點站； 以此類推。 圖 工作日早晚高峰列車交路 該交路方案的三個區(qū)段分別是：魚洞 ~鄭家院子、 九公里 ~鄭家院子、四公里 ~江北機場，三個區(qū)間的列車交替開行。主要表現(xiàn)為早晚高峰客流居多，而其他時段較少，影響這部分客流的原因主要是因為上班族對出行時間需求的固定性較高。 對于客流的空間分布特點，通過對 3 號線沿線居民區(qū)分布、商業(yè)圈分布以及居民出行需求的分析，可以得到 3 號線全線各站的客流量大致情況如圖 所示。 3 號線輕軌線路較長，導(dǎo)致在時間和空間上的客流分布不均，客流主要呈現(xiàn)如下特點：早晚高峰客流上下行客流相差懸殊，從整條線路來看，中間區(qū)段客流量大于兩端客流量。該線路于 2020 年 12 月 30 日開始運營以來，由最初開通的 10 個車站增加到至今全線 39個車站，吸引了大量的客流，有效緩解了沿線交通的壓力，改善了公共交通環(huán)境，提高了客乘車的舒適度，促進了城市經(jīng)濟的發(fā)展。也就是說，一般的雙線開行的軌道交通車站都可以采用跨站停車方案，但由于交替開行列車，因此需要為乘客提供準(zhǔn)確的停站信息。 （ 2）發(fā)車間隔：在跨站停車方案中，因為被跳過車站列車不停車，從該站發(fā)出的相鄰兩列車的發(fā)車間隔增加，因此，開行跨站停車時，列車的發(fā)車間隔要盡可能的小。但是，跨站停站方案存在的不足之處是，增加了 AB 站的換乘時間。 AB 類車站是所有列車均可?？?，在其前有跨站運行時，發(fā)車間隔可縮小；而在 A、 B 站，只有相對應(yīng)的列車才可?？?，這樣就會使得在被跨過的車站乘客候車時間增加，因此在跨站時應(yīng)該避免連續(xù)的 A 車站或者 B 車站。其中， hAB為跨站停方案下相鄰開行 A 類和 B 類列車的發(fā)車間隔； h 表示站站停車方案下的發(fā)車間隔； hw 為某車站相繼經(jīng)過的兩列列車的時間間隔； ts 為列車停站時間； V V 2分別為站站停方案、跨站停方案下列車的平均速度； T T2 分別為站站停車方案、跨站停車方案下的平均運營時間。 跨站停車方案概述及其采用條件 在城市軌道交通中，跨站停車方案的運營組織方案如圖 ，將車站分為 3 類：A 、 B、 AB；并相應(yīng)的將列車分為兩類： A、 B。 城市軌道交通中常見的 3 種非站站停車的方案主要有：跨站停車方案（ skipstop operation）、區(qū)域停車方案 (zonal operation)、快 /慢車方案 (express/local operation)，如圖 所示。 有時為了考慮某些特殊因素而采用非站站停車的停站模式，反而能獲得更高的收益。列車停站方案就是這樣來影響運營效率，同時又在運營效率的反饋中不斷優(yōu)化改進，從而實現(xiàn)運輸企業(yè)的最終目標(biāo) —— 以最低的運營成本，實現(xiàn)最高的服務(wù)水平。在合理的運營組織加上最完善的基礎(chǔ)設(shè)施、最優(yōu)化的線網(wǎng)，城市軌道交通一定能夠發(fā)揮出最大功效。最后，在確定的跨站方案基礎(chǔ)上 繪制出列車 跨站方案下的晚高峰 運行圖。 設(shè)計的主要內(nèi)容及方法 設(shè)計內(nèi)容 由于重慶 3 號線線路較長，且一天的客流調(diào)查難度較大，所以僅選取晚高峰時期的停站方案 進行研究，對該時間段內(nèi)的客流情況進行調(diào)查分析， 繪制現(xiàn)狀列車運行圖。 綜上所述，本文設(shè)計的主要目的在于：根據(jù)對重慶輕軌 3 號線的現(xiàn)狀客流調(diào)查情況， 重點以 3 號線晚高峰為對象， 分析目前運營中存在的問題，對列車的停站方案進行優(yōu)化，設(shè)計合理的跨站停車運行方案，同時，根據(jù)現(xiàn)狀調(diào)查數(shù)據(jù)繪制城市軌道交通列車運行圖，并以設(shè)計的跨站停車方案對運行圖進行優(yōu)化。在軌道交通快速發(fā)展的今天，完全選擇站站停車方案在某些時候已經(jīng)不能滿足乘客的需求，而研究設(shè)計合理的跨站停車方案將是更受運營者的青睞，站站停車與跨站停車交替運行的行車模式對軌道交通的發(fā)展更為有利。 Chang[24]采用模糊數(shù)學(xué)規(guī)劃來研究即將修建的臺灣城際間高速鐵路列車開行方案問題，以經(jīng)營者的總體運營成本最少和旅客總旅行時間最少為兩個目標(biāo)，在多對多客流 OD 需求和給定運輸能力下，采用模糊數(shù)學(xué)規(guī)劃建立了旅客列車開行方案的多目標(biāo)優(yōu)化模型，包括三部分 ： 停站計劃、服務(wù)頻率和客車車底對數(shù)。 王曉玲：重慶輕軌 3號線跨站停車運行方案設(shè)計 4 不同的列車停站方案具有不同的乘客服務(wù)水平、運輸能力利用狀況、行車組織復(fù)雜性和運營經(jīng)濟效益。根據(jù)客流分布特征采取合理的停站方案不但關(guān)系到列車運行組織的合理性，而且還關(guān)系到系統(tǒng)服務(wù)的水平的提高和運營成本的減少 [14]。合理的停站方案不僅可以提高服務(wù)質(zhì)量吸引更多的客流，而且對運輸企業(yè)經(jīng)濟效益的提高是顯而易見的 [11]。郭楷 [7]從線路功能定位、客流特點出發(fā)，對滬寧城際軌道交通的列車開行方案進行探討，提出開2020屆交通運輸 專業(yè) （城市軌道交通） 畢業(yè)設(shè)計 3 行大站直達和站站 停兩種列車的組合形式。 陳凡、王昊 [3]在城市圈城際鐵路開行方案的優(yōu)選中，指出城市軌道停站方案主要有 3 種，即站站停、跨站停和一站直達的專線，分析了三種停站方案的優(yōu)缺點并解決了跨站停車方案中的列車越行問題。列車是以站站停車模式運營還是以非站站停車模式運營，直接影響乘客 對出行方式的選擇，列車停站次數(shù)越多，越有利于吸引沿線的客流，但這樣一來，列車的旅行速度會降低，同時會損失一部分客流。在研究這些方案時，最主要是根據(jù)線路客流特征，兼顧線路長度、線路通過能力、旅客平王曉玲：重慶輕軌 3號線跨站停車運行方案設(shè)計 2 均運距等因素，建立最節(jié)省乘客出行時間以及運營成 本最低的數(shù)學(xué)模型，通過 現(xiàn)代智能優(yōu)化算法來 求得最優(yōu)解，從而確定列車的跨站停車方案。對于長距離、停站次數(shù)較多、部分站點客流量較大的線路，研究跨站停車方案是很有必要的。 在城市軌道交通實際的運營中，運營商往往希望用最低的成本，在獲得最大的收益 的同時 ，也能滿足乘客的需求。 Chongqing rail transit line 3。在現(xiàn)有國內(nèi)外對于列車停站方案的研究中，明確指出合理的跨站停 車方案能夠有效解決高峰時期的擁堵問題，提高運營效率。作為一條新開不久的線路，重慶輕軌 3 號線自 2020 年開通以來，客流量日益增大，同時由于線路停站較多，在高峰時期的運營中擁堵問題十分嚴(yán)重，目前有必要對該線路的列車停站方案進行合理的優(yōu)化。 關(guān)鍵詞： 跨站停車；重慶輕軌 3 號線；運行圖優(yōu)化 王曉玲：重慶輕軌 3號線跨站停車運行方案設(shè)計 II The Scheme Design of Chongqing Light Rail Line 3 for Skipstop Operation Abstract: In urban rail transit development up to now, the trainstop scheme plays an more and more important role in rail transit operation, and reasonable stop scheme can not only effectively improve the operational efficiency of enterprises, but also improve the level of passenger serv