四网融合条件下面向乘客出行的调度一体化与运输组织关键技术

20250125

交通运输、仓储和邮政业

本项目科技成果主要面向地铁共线运营场景取得了重要突破，申请了一种基于灵活编组的地铁共线运营列车运行图编制的发明专利。针对现有共线运营中因客流不均衡和通过能力瓶颈引发的问题，提出了基于站内灵活编组的列车运行图编制方法，通过灵活调整列车编组数，充分适应线路在不同区段与时段的客流特征。以最小化车底运用数、最小化乘客站内等待时间及最大化列车载客率为目标，构建了混合整数非线性优化模型，并通过先进的求解算法实现最优解的快速计算。研究成果显著提升了支线客流服务水平，缓解了共线区段的通过能力不足问题，同时实现了降低运营成本与提高乘客服务质量的双重目标。目前，相关理论与模型已完成系统研究并形成了完善的理论体系，同时已完成理论验证与模拟优化，研究成果具备较高的技术成熟度，可精准适配地铁复杂共线运营场景。综上所述，本项目科技成果在灵活编组地铁共线运营列车运行图编制技术领域取得了显著成效，具有较强的工程适用性与经济转化价值，为推动地铁共线运营高效智能化发展提供了重要支撑。

本项目科技成果转化涉及算法优化、系统开发、仿真验证及试点应用等多项工作，需要稳定的资金支持。拟合作方应根据项目进展提供充足的研发经费，用于设备采购、系统开发、试验场景搭建以及后续的技术推广与应用工作。 项目的实施需要专门的科研场地和实验环境，用于系统设计、测试和模拟仿真。拟合作方需提供必要的研究场地，满足团队办公、系统开发和实验设备摆放的需求，为技术研发和系统测试提供必要的物理支持。 同时，成果转化需要依托高性能计算设备和轨道交通仿真平台的技术支撑。拟合作方应提供团队所需的仪器设备配套条件，包括但不限于：高性能计算服务器（用于运行大规模仿真与优化算法）、测试与展示设备（用于系统验证和可视化成果展示）等配套设备。 此外，拟合作方需组建专业技术团队，参与项目的研发、应用推广工作。技术研发人员需具备轨道交通调度优化、数据分析及系统开发经验；同时还需配备技术支持人员，负责一体化决策仿真平台的日常维护、数据处理及用户培训。 为保障技术的精准性与适用性，拟合作方需提供实际运营场景及相关数据支持，包括多制式轨道交通运营的客流数据、列车运行数据和线路设备参数等。同时，拟合作方需协调相关部门，配合技术试点应用工作，确保成果能够在实际场景中落地实施。 通过以上资源的协同配合，拟合作方与研究团队将共同推动科技成果的产业化进程，同时为双方创造更大的经济和社会效益。

仅限国内转让

采用灵活编组的运营模式，通过在干线区段的车站上实现列车的编组/解编作业，可以在高峰时期将列车进行编组来缩小列车之间的运行间隔进而提高共线区段的通过能力，在平峰时期将编组进行解编可以缓解列车满载率过低的问题；也可以通过在过轨站对列车进行编组和解编作业，将列车拆分为两列列车分别驶向不同支线的方式，满足支线区段的运营需求，减少支线站台上乘客的等待时间。也可将来自不同支线的列车编组为同一列列车在干线区段运行，缩小列车间的运行间隔，提高共线区段的通过能力。

北京市自然科学基金丰台前沿项目

北京市科学技术委员会;中关村科技园区管理委员会

为了进一步提升我国区域轨道交通运输组织的智能化程度及服务质量，并扩展推动多制式轨道交通运行计划的一体化自动编制和调整的理论研究，本项目采用机理分析、机制研究、模型建立、算法研究和仿真验证等方法开展四网融合条件下面向乘客出行的调度一体化与运输组织关键技术的研究。通过分析乘客出行行为，探究了多制式轨道交通贯通运营条件下的乘客出行路径，研究了不同运营条件下乘客的路径选择行为，实现了多制式轨道交通的客流分配方案优化。在此基础上，针对地铁线路在不同区段和时段的客流特征，创新性地提出了基于灵活编组的地铁共线运营列车运行图编制方法，能够显著提升支线服务水平，缓解共线区段通过能力不足问题，实现了运营成本降低和服务质量提升的双重目标。研究了多制式轨道交通协同运输效能匹配机制和效能评估问题，实现了动态客流下供需匹配的列车运行调整与客流控制协同优化，提升了关键枢纽的资源运用效率和服务水平。研究了多制式轨道交通开行方案优化、运行图与车底运用计划一体化编制问题，实现了多制式轨道交通列车运行计划协同编制，提升了计划编制质量与效率。在分析多制式轨道交通调度指挥模式的基础上，研究了面向乘客出行的列车运行计划与车底周转一体化调度指挥模型，设计了高效求解算法，为调度辅助决策支持系统提供理论依据。搭建了区域轨道交通网络拓扑结构，开发了多制式轨道交通调度一体化决策仿真平台，支持多主体协同决策和智能调度，为复杂交通网络的调度优化提供了技术保障。综上所述，本项目围绕区域轨道交通一体化运行计划编制及调度指挥智能化的研究成果，不仅丰富了轨道交通高效运营与管理的理论体系，开发的仿真决策平台可嵌入调度员辅助决策支持系统，有利于提升多制式轨道交通网络运行计划编制的质量与效率，为扰动情况下的跨制式运营决策提供支持，最大化网络运营效能和服务质量，具有重要理论意义和显著工程实用价值。