干扰条件下高速铁路列车运行实时调整问题研究

交通运输系统工程与信息 ›› 2017, Vol. 17 ›› Issue (4): 118-123.

干扰条件下高速铁路列车运行实时调整问题研究

邓念，彭其渊*，占曙光

西南交通大学交通运输与物流学院，成都610031

收稿日期:2017-02-16 修回日期:2017-04-11 出版日期:2017-08-25 发布日期:2017-08-25
作者简介:邓念（1988-），女，四川成都人，博士生.
基金资助:
国家自然科学基金/National Natural Science Foundation of China（U1234206）

Real-time Train Rescheduling on High-speed Railway under Disruption Condition

DENG Nian, PENG Qi-yuan, ZHAN Shu-guang

School of Transportation and Logistics, Southwest Jiaotong University, Chengdu 610031, China

Received:2017-02-16 Revised:2017-04-11 Online:2017-08-25 Published:2017-08-25

摘要/Abstract

摘要：

高速铁路列车在日常运行过程中不可避免地会受到各种干扰的影响，导致列车偏离计划运行图，需要及时调整列车运行图.本文主要针对由干扰导致的区间能力全失效情况下的列车运行图调整问题进行研究，构建列车运行调整混合整数线性规划模型.该模型在满足车站和线路能力约束的情况下，尽量减少取消列车的数量和列车晚点时间加权求和量.模型还阐述了提高列车终到正点率对列车运行调整结果的影响.最后以京沪高铁为例验证了模型的有效性，结果表明，在列车总晚点时间不明显增加的情况下可以提高列车终到正点率.

关键词: 铁路运输, 实时调整, 调度指挥, 运行干扰

Abstract:

Trains may deviate from their original timetable during daily operations due to disruptions. This requires dispatchers to adjust the timetable. This paper focuses on how to reschedule the timetable of trains that are confronted with a railway section that is blocked due to a disruption. A mixed- integer linear programming model is formulated to solve the timetable rescheduling problem. In this model, the number of canceled trains and the total weighted delay of the trains are minimized, while adhering to the capacities of the stations and segments. The impact of improving the final arrival punctuality rate of trains on the rescheduling results is analyzed. Finally, the model is tested on real-world instances of the Beijing-Shanghai high-speed railway line. The results show that the rate of final arrival punctuality of trains can be improved by little increasing the total train delay.

Key words: railway transportation, real-time rescheduling, dispatching, segment blockag

中图分类号:

U238

邓念，彭其渊，占曙光. 干扰条件下高速铁路列车运行实时调整问题研究[J]. 交通运输系统工程与信息, 2017, 17(4): 118-123.

DENG Nian, PENG Qi-yuan, ZHAN Shu-guang. Real-time Train Rescheduling on High-speed Railway under Disruption Condition[J]. Journal of Transportation Systems Engineering and Information Technology, 2017, 17(4): 118-123.

导出引用管理器 EndNote|Ris|BibTeX

链接本文: http://www.tseit.org.cn/CN/abstract/abstract19459.shtml

http://www.tseit.org.cn/CN/Y2017/V17/I4/118

参考文献

[1] 孟令云, 杨肇夏, 李海鹰. 单线铁路区间能力失效条件下列车运行调整模型[J]. 系统工程理论与实践, 2012, 32(4): 885- 894. [MENG L Y, YANG Z X, LI H Y. Train dispatching models under field capacity breakdowns on single- track railway lines [J]. Systems Engineering-Theory&Practice, 2012, 32(4): 885-894.]

[2] 文超. 高速铁路列车运行冲突管理研究[D]. 成都: 西南交通大学, 2011. [WEN C. Train operation conflict management of high-speed railway[D]. Chengdu: Southwest Jiaotong University, 2011.]

[3] 王莉, 秦勇, 徐杰, 等. 突发事件条件下的铁路行车组织[J]. 东南大学学报(自然科学版)，2013, 43(1): 12- 17. [WANG L, QIN Y, XU J, et al. Train operation in railway emergency[J]. Journal of Southeast University (Natural Science Edition), 2013, 43(1): 12-17.]

[4] 占曙光, 赵军, 彭其渊, 等. 高速铁路区间能力全失效条件下列车运行实时调整研究[J]. 铁道学报，2015, 27 (11)：1- 9. [ZHAN S G, ZHAO J, PENG Q Y, et al. Real-time train rescheduling on high-speed railwayunder complete segment blockages[J]. Journal of the China Railway Society, 2015, 27(11): 1-9.]

[5] ZHAN S, KROON LG, VEELENTURFLP, et al. Realtime high-speedtrainrescheduling in case of a complete blockage[J]. Transportation Research Part B: Methodological, 2015(78): 182-201.

[6] CACCHIANI V, HUISMAN D, KIDD MP, et al. An overview of recovery models and algorithms for realtime railway rescheduling[J]. Transportation ResearchPart B: Methodological, 2014, 63(2014): 15- 37.

[7] ZHAN S, KROON L G, ZHAO J, et al. A rolling horizon approach to the high speed train rescheduling problem in case of a partial segment blockage[J]. Transportation ResearchPart E: Logistics and Transportation Reviews, 2016(95): 32-61.

[1]	耿庆桥, 贾元华, 陈军团. 基于变权可拓物元的铁路“走出去”公私合营项目风险决策[J]. 交通运输系统工程与信息, 2022, 22(2): 64-71.
[2]	戚建国, 周厚盛, 杨立兴, 周亚茹, 张春田. 灵活编组条件下轨道交通客货协同运输方案优化[J]. 交通运输系统工程与信息, 2022, 22(2): 197-205.
[3]	张晓明, 徐芳, 江文辉, 蒋朝哲. 考虑资金约束的中欧班列运价与运量决策分析[J]. 交通运输系统工程与信息, 2022, 22(1): 30-36.
[4]	张春田, 戚建国, 杨立兴, 高原, 高自友. 基于不确定旅客需求的高速铁路鲁棒列车开行方案研究[J]. 交通运输系统工程与信息, 2022, 22(1): 115-123.
[5]	周勇, 张杰, 钟祾充, 李文锋, 王国栋. 铁路集装箱中心站多轨道吊柔性协同调度优化[J]. 交通运输系统工程与信息, 2022, 22(1): 133-141.
[6]	牛惠民. 轨道列车时刻表问题研究综述[J]. 交通运输系统工程与信息, 2021, 21(5): 114-124.
[7]	刘葛辉，陈绍宽，刘爽，金华，王丹阳. 资源约束下城市轨道交通基础设施维修任务安排优化模型[J]. 交通运输系统工程与信息, 2021, 21(3): 163-169.
[8]	徐智勇. 铁路电分相布设及纵断面协同优化研究[J]. 交通运输系统工程与信息, 2021, 21(3): 170-175.
[9]	钟明轩，乐逸祥，周磊山. 高铁站列车和调车作业计划一体化编制方法[J]. 交通运输系统工程与信息, 2021, 21(3): 176-186.
[10]	吕敏，帅斌，周照玉，张士行，左静，李林卿. 考虑边境站延误风险的中欧班列运输路径决策[J]. 交通运输系统工程与信息, 2021, 21(3): 254-259.
[11]	张蒙蒙，许茂增. 考虑政府补贴决策的中欧班列竞合关系研究[J]. 交通运输系统工程与信息, 2021, 21(2): 16-21.
[12]	李岸隽，王典，彭其渊. 基于个体出行链的区域城际铁路规划方法研究[J]. 交通运输系统工程与信息, 2021, 21(2): 30-36.
[13]	刘晓伟，晏启鹏，倪少权，吕苗苗，吕红霞. 考虑空车调配协调的货物列车开行方案优化研究[J]. 交通运输系统工程与信息, 2021, 21(2): 180-188.
[14]	李晓娟，石佳娜，李得伟，闫振英. 考虑定制化列车的运行图与能力协同优化方法[J]. 交通运输系统工程与信息, 2021, 21(1): 95-100.
[15]	倪少权，杨皓男，彭强. 基于乘客路径选择的多制式轨道交通客流分配[J]. 交通运输系统工程与信息, 2021, 21(1): 108-115.