大客流场景下列车时刻表与列车容量分配协同优化研究

来源：交通运输系统工程与信息杂志2024年第2期北京时间：

作者：龚聪聪, 杨立兴, 石俊刚, 戚建国, 周厚盛

单位：1. 北京交通大学，系统科学学院，北京100044；2.华东交通大学，交通运输工程学院，南昌330013

摘要：为缓解城市轨道交通通勤线路中大客流车站及其下游车站的站台拥挤，降低候车乘客的聚集程度和安全风险，本文从时间和空间角度系统优化城市轨道交通列车容量资源配置。通过考虑时变客流需求和预留车厢策略，提出城轨列车时刻表与列车容量分配协同优化方法。具体地，通过引入列车发车时间、预留车厢数量和客流分配方案相关决策变量，以最小化预留车厢运营成本和站台乘客最大聚集数量为目标，建立列车时刻表与列车容量分配协同优化线性整数规划模型。其中，采用大M方法构建的客流分配约束能够满足乘客在时间和空间上的先到先服务原则。为验证所构建模型的有效性，设置4组数值算例进行对比实验，并采用优化求解器Gurobi求解。结果表明，相较于计划列车时刻表方案和两种单一优化策略方案，协同优化方案能够显著降低最大乘客聚集数量分别约为60%、52%和31%，降低乘客总等待时间分别约为29%、17%和29%。即协同优化方法能够均衡城轨列车容量的时空分布，从而有效降低站台候车乘客的聚集风险。

关键词：城市交通,列车容量时空分配,协同优化,列车时刻表,大客流场景,站台拥挤

基金资助：国家自然科学基金 (72361012, 72371015)。