[发明专利]考虑客流需求特点的短距离列车备选集双循环生成方法

说明书

本发明公开了一种考虑客流需求特点的短距离列车备选集双循环生成方法，包括以下过程：以列车起讫点为单位生成备选集的过程包括外层循环和内层循环；其外层循环包括初始化流程、对所有列车起讫点循环、对每个列车起讫点的备选集生成过程迭代循环、判断当前备选集是否满足要求；其内层循环在备选集生成过程的迭代控制下不断进行列车段的拼接，生成新列车段，并判断其是否为有效列车以及是否可加入到该列车起讫点的备选集中。本发明实现了在不同背景下生成短距离列车备选集的不同侧重和差异化，优化了短距离列车备选集结构和规模，提高了短距离列车备选集的质量和针对性，有利于进一步提升后续开行方案编制工作的效率，具备实际应用推广价值。

技术领域

本发明属于高速铁路运输组织技术领域，具体涉及一种考虑客流需求特点的短距离列车备选集双循环生成方法。

背景技术

目前，大多数高速铁路列车开行方案编制问题都基于备选集来开展。在此背景下，列车开行方案的编制是一项两阶段工作：在第一阶段，生成包含列车起讫点、停站方案、车型编组、运行径路等要素的候选列车集合，即备选集；在第二阶段，根据旅客优先、成本优先等具体目标，从备选集中选择一个最优子集，并确定所选列车的开行频率，得到列车开行方案。因此，备选集是列车开行方案编制工作的基础。

我国高速铁路列车开行方案备选集的生成主要涉及列车起讫点、停站方案和车型编组这三个要素。由于我国高速铁路采用非“站站停”的停站模式，理论上存在大量的列车停站组合，因此停站方案设计是我国高速铁路列车备选集生成的难点——既要为开行方案提供足够的备选列车种类，又要避免备选集的规模过大影响后续方案编制效率。

在我国高铁路网中，短距离列车通常指里程500km以内的列车。这类列车担负着短距离出行旅客的运输任务，是连接大节点城市与周围中小节点城市的重要纽带，也是小长假期间需要重点增开的列车。由于短距离列车途经车站数量相比中长距离列车较少，其停站组合数量相对可控，因此其备选集生成可不必分区段进行，可设计方法直接生成其完整备选集。

在既有研究中，备选集通常作为已知条件给定，专门针对短距离列车备选集生成方法的研究很少。仅有的少数研究中，由于欧洲国家的铁路多采用“站站停”模式，因此停站方案不是其备选集研究的重点和难点；而国内目前的研究工作中主要采用基于实际业务规则的全枚举方法生成备选集，存在对需求特点考虑不足、容易出现候选列车冗余的问题。综上，目前的高速铁路短距离列车备选集生成方法主要存在以下问题：

其一、理论研究缺乏

备选集虽然是编制列车开行方案的重要基础，但在既有的开行方案研究中通常作为已知条件给定，针对备选集生成方法的理论研究较少。在实际生产中，备选集通常为多年沿袭使用的人工经验产物，同样缺少精细、定量的设计方法做支撑。因此，迫切需要提出合适的短距离列车备选集生成方法，为短距离候选列车集合的设计和工程实践提供理论依据。

其二、国外铁路停站模式与国内不同，其方法难以适应我国高速铁路需要

欧洲有少数学者研究了与开行方案相关的备选集生成方法，但由于欧洲国家基于车站节点分级系统对列车划分不同等级，各等级列车在各自的车站系统中多采用“站站停”的停站模式，因此在生成列车开行方案备选集时，处理的主要问题是确定列车等级、起讫点和运行路径。而我国高速铁路线路里程较长、沿途车站数量较多，“站站停”模式会使列车旅行时间大大增加，也会产生不必要的停站冗余。因此，我国高速铁路采用非“站站停”的停站模式，列车停站方案相比欧洲更加复杂多样，如何确定种类丰富且数量合理的候选停站方案是备选集生成的核心问题。综上，因停站模式不同导致的备选集生成侧重点不同，使得国外关于备选集的研究成果难以应用于我国高速铁路短距离列车备选集生成。

其三、国内目前形成的方法主要基于实际业务规则，存在对需求考虑不足的问题