高速列车周期性开行方案优化模型与交叉熵算法

来源：交通运输系统工程与信息杂志2020年第1期北京时间：

作者：付慧伶，胡怀宾，武鑫

单位：北京交通大学交通运输学院，北京 100044

摘要：中国高速铁路不同车站之间，旅客对乘车时间、频次、直达与中转等列车服务要求的异质特征明显. 如何在一个周期内(如1 h 或2 h)用有限的列车起讫点和停站方式组合，满足多样化客流需求是制定周期性列车开行方案所面临的问题. 建立整数规划模型，确定一个周期内大站停、隔站停多个层级列车的起讫点、停站、开行频率和编组，保证站间直达率，满足旅客异质需求. 模型从按特定规则生成的备选列车集合中优选列车，同时决策其开行频率，实现列车开行成本最低. 针对问题特点设计交叉熵算法，与CPLEX软件的实例求解结果和计算效率进行对比.结果表明，所提算法能有效求解大规模实际问题，列车开行方案服务指标较优.

关键词：铁路运输,高速列车开行方案优化,整数规划,周期性列车开行方案,交叉熵算法

基金资助：国家重点研发计划/National Key Research and Development Program of China(2018YFB1201402)；国家自然科学基金/ National Natural Science Foundation of China(61703030)；中国铁路总公司科技研究开发计划/ China Railway Corporation Science and Technology Research and Development Plan(P2018X001