城市轨道交通列车交路优化模型：以重庆地铁为例

本文主要探讨了城市轨道交通列车交路优化模型的研究与应用，发表于2013年12月的《西南交通大学学报》第48卷第6期。作者程嫂、彭其渊和赵军针对城市轨道交通系统的列车运行计划设计问题，提出了一个多目标0-1混合整数规划模型。该模型的核心目的是在满足运输组织需求、提升车底周转效率和最小化换乘客流的同时，确保列车运行区段和折返车站的选择能够最大限度地与客流需求的空间分布相匹配，从而实现运输效率和服务质量的优化。 模型的构建结合了丰富的运输组织实践经验，强调了以下几个关键要素： 1. **匹配原则**：模型以列车交路所决定的输送能力与实际客流需求的空间分布的最佳匹配为目标，旨在确保系统资源的有效利用和乘客的出行便利。 2. **目标设定**：优化模型包含两个主要目标，即快速提高车底周转效率（即降低列车停靠时间，减少车辆空驶）和最小化换乘客流，以降低运营成本并提升乘客体验。 3. **约束条件**：模型考虑了站线运输能力的限制、线路的物理布局、列车编组和调度限制等实际条件，确保优化方案的可行性。 4. **决策变量**：通过设置0-1整数变量，模型精确控制了列车在各运行区段的运行路径和折返策略，确保决策的灵活性。 5. **求解方法**：通过优化软件编程技术，对模型进行求解，能够在短时间内（如2秒内）计算出多种可能的交路方案，为城市轨道交通运营部门提供决策支持。 以重庆市轨道交通一号线的远期运营方案为例，通过应用该模型，研究者们能够根据不同的交路上限数目，对比分析不同的交路选择，从而帮助运营部门做出最佳决策。这个模型的提出不仅提升了城市轨道交通的运营管理效率，也为其他城市轨道交通系统的规划和运营提供了理论指导和技术支持。 关键词：城市轨道交通；列车交路方案；多目标0-1混合整数规划。该论文的研究成果对于提升城市交通系统的整体效能具有重要的实践意义和理论价值。