地铁车辆段工程车调动电客车程序优化

甘宁

摘 要：本文针对城市地铁服务中出现的、在大城市普遍存在的动态客流需求，研究了城市地铁车辆段工程车调动电客车程序优化问题。在分析旅客总出行时间构成的基础上，提出了以旅客总出行时间最小化为目标的模型。提出了一种S型函数来表示城市单线地铁每对始发和目的地的累积需求函数。对常规时间表、优化平均等待时间的时间表和优化总旅客行程时间表进行了广泛的计算比较。

关键词：地铁车辆段；工程车调度；程序优化

1.地铁车辆段工程车调动

城市地铁系统规划是复杂公共交通系统规划的一个子方面，通常被分解为几个阶段，包括网络设计、线路设计、时间表、车辆和人员配备。这些问题传统上是从操作者的角度来优化的。本文提出了一种考虑运营者限制并使乘客总出行时间最小化的方法，该方法以车站乘客平均等待时间（AWT）和列车平均乘坐时间（ART）之和来衡量。本研究旨在解决城市单线地铁时刻表问题，包括确定每个车站的发车时间。此外，还讨论了城市单线地铁地铁车辆段工程车调动电客车之间在规划范围内的最佳速度，该速度由动态乘客始发-目的地需求确定。

2.工程车调动电客车运行原理

工程车调动电客车运行程序可分为周期性和非周期性两种形式。定期程序的优点是乘客容易记住，并能处理大规模铁路网。另一种选择是建立一个非周期性的时间表，当需求不能随着时间的推移而被假定为恒定时，这种选择是合适的。对于非周期时间表问题，已经提出了各种整数线性规划模型。模型提出了在一个方向上分配不同速度和停车方式的列车的算法和策略；进一步扩展到包括一般和复杂的铁路网，包括线路和站台的选择。

一种基于图论的模型用于使用有向多图来建模问题，其中节点对应于特定站点的出发/到达以及给定的时刻。]通过考虑等待时间和延误，改善了铁路网一小部分的客运服务。首先，根据到达列车的延误分布和各种等待时间的权重计算理想的缓冲时间，以保障到达列车晚点时的衔接；其次，使用标准线性规划来构建一个改进的时间表，尽可能安排好连接和理想的缓冲时间。通过优化具有各种含义的目标函数。所提到的大多数论文优化了与服务运营商相关的目标函数。从基础设施运营者的角度来看，一个共同目标是尽量减少偏离运营者提出的时间表计划的情况，这种情况经常在周期性的情况下使用。

3.工程车调动电客车程序优化

3.1计算机辅助调度

计算机辅助调度/自动车辆定位（CAD / AVL）系统在固定路线和需求响应服务中的实践状况。这项程序将核心AVL系统归类为调度人员用于运营管理的中央软件。其核心用途如下：调度员可以接收车队车辆位置的实时更新。调度员可以通过称为移动数据终端的车载计算机使用文本与操作员通信。

调度人员可以根据实时总线位置监控日程遵守情况。调度人员可以管理语音通信，这意味着呼叫可以排队并按优先级排序以作出响应，并由AVL系统存储以供以后更新。该系统还提供了固定路线系统的公共汽车AVL系统的预期益处。调度的独特优势包括：提高了态势感知和调度人员的额外语音通信管理能力。向调度人员、操作人员和主管传达进度遵守反馈，以帮助最大限度地提高准时性能和可靠性。帮助调度员和主管积极处理运营问题，包括对服务中断做出更及时有效的反应。通过短信提高调度效率，可以在向运营商分发信息时提供更清晰的信息。通过隐蔽警报监控提高安全性，操作员可使用该监控快速通知调度车载紧急情况，调度知道车辆的准确位置。利用车辆跟踪技术检查公交调度的定时换乘。没有智能交通系统（ITS）的调度员必须通过传统语音技术监控换乘中心的车辆到达情况。自动车辆定位系统（AVL）、移动数据终端和公交运营软件可以使调度员能够更好地监控和实现定时换乘。它考虑了两个层次：：（1）集中跟踪系统；（2）旅客信息连接系统，以及集中跟踪和测试了几個与坐公交车有关的策略。

3.2无线电控制

无线电控制室是一个平台，包括无线电、数据和具有相关映射的自动车辆定位（AVL）系统。控制室控制台由五个监视器组成，如下图1所示。还有覆盖PSTA财产的安全摄像机，但无线电控制器说，这些摄像机没有控制台中其余五个监视器密切监视。左边的第一个监视器是一个Google地图屏幕，通过AVL系统提供实时总线移动。右边的第二个监视器显示映射屏幕的文本版本，包括车辆号码、车辆运营商、路线号码、速度以及当前和下一个时间点。右边的第三个监视器是Hastus总线分配表，它是基于批次上总线的堆叠。右边的第四个屏幕显示无线电控制器在与操作员通话时可以拉起的桨和车头时距表。第五个也是最后一个监视器显示无线电通信，包括发起呼叫和紧急警报的操作员。与VOTRAN类似，PSTA具有“请求通话”功能，但不运行。

4.结语

本文提出地铁车辆段工程车电动电客车程序优化措施。大量的案例计算实验表明，与常规程序相比，优化后的程序工作效率提高了70 %左右。因此，运营商可以采用这一方案来提高城市地铁系统的性能。

参考文献

[1]广州地铁集团有限公司.广州地铁工程车司机手册 [S].广州地铁集团有限公司，2015.

[2]广州市地下铁道总公司.鱼珠车厂运作手册 [S].广州地铁集团有限公司，2012.

（作者单位：南京地铁运营有限责任公司）