基于層次分析法的某高鐵區(qū)段列車運(yùn)行圖編制優(yōu)化及評(píng)價(jià)研究24000字論文

基于層次分析法的某高鐵區(qū)段列車運(yùn)行圖編制優(yōu)化及評(píng)價(jià)研究高速鐵路運(yùn)輸工作的綜合性計(jì)劃是高速鐵路列車運(yùn)行圖，運(yùn)行圖在鐵路運(yùn)輸組織工作中占據(jù)著極其重要的地位。本文在研究學(xué)習(xí)相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)之上，進(jìn)一步對(duì)高速鐵路列車運(yùn)行圖編制理論以及評(píng)價(jià)方法深入學(xué)習(xí)，對(duì)京滬高速天津——徐州區(qū)段的高速鐵路列車運(yùn)行圖進(jìn)行編制，利用層次分析法構(gòu)建評(píng)價(jià)模型，在評(píng)價(jià)基礎(chǔ)上對(duì)運(yùn)行圖進(jìn)行優(yōu)化，主要工作包括以下幾個(gè)方面：1.學(xué)習(xí)我國(guó)高速鐵路列車運(yùn)行圖編制主要基礎(chǔ)理論，為后續(xù)評(píng)價(jià)研究以及運(yùn)行圖優(yōu)化提供理論依據(jù)。2.在學(xué)習(xí)我國(guó)高速鐵路列車運(yùn)行圖理論的基礎(chǔ)上，依據(jù)天津——徐州區(qū)段高速鐵路線路情況、列車開(kāi)行方案以及列車始發(fā)時(shí)刻表等資料，利用AutoCAD軟件，繪制出天津——徐州區(qū)段高速鐵路列車運(yùn)行圖。3.運(yùn)用層次分析法構(gòu)建天津——徐州區(qū)段高速鐵路列車運(yùn)行圖指標(biāo)體系，包括3個(gè)準(zhǔn)則層，7個(gè)指標(biāo)層。利用輔助軟件yaahp構(gòu)建該區(qū)段列車運(yùn)行圖的評(píng)價(jià)模型，最終綜合評(píng)價(jià)得分為77.1749分，屬于評(píng)價(jià)中等水平。4.在對(duì)天津——徐州區(qū)段高速鐵路列車運(yùn)行圖評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)該區(qū)段列車運(yùn)行圖所存在的問(wèn)題并進(jìn)行優(yōu)化，最終得出優(yōu)化過(guò)后高速鐵路列車運(yùn)行圖。關(guān)鍵詞：高速鐵路列車運(yùn)行圖層次分析法列車運(yùn)行圖優(yōu)化 I 11.1研究背景 11.2研究意義 21.3國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 21.3.1國(guó)外研究現(xiàn)狀 31.3.2國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀 31.4研究?jī)?nèi)容和結(jié)構(gòu) 51.4.1研究?jī)?nèi)容 51.4.2論文結(jié)構(gòu) 6第二章高速鐵路列車運(yùn)行圖編制理論概述 72.1高速鐵路 72.1.1高速鐵路的概念 72.1.2我國(guó)高速鐵路發(fā)展概況 72.1.3高速鐵路的優(yōu)勢(shì)及缺陷 92.2高速鐵路列車運(yùn)行圖編制基礎(chǔ)理論 2.2.1列車運(yùn)行圖概述 2.2.2列車運(yùn)行圖編制要素 2.2.3高速鐵路列車運(yùn)行圖編制方法 第三章天津——徐州區(qū)段高速鐵路列車運(yùn)行圖編制 3.1天津——徐州區(qū)段線路資料 3.2天津——徐州區(qū)段線路列車開(kāi)行方案 3.3天津——徐州區(qū)段線路列車始發(fā)時(shí)刻表 3.4天津——徐州區(qū)段線路列車運(yùn)行圖繪制 第四章天津——徐州區(qū)段高速鐵路列車運(yùn)行圖評(píng)價(jià) 214.1層次分析法 214.2高速鐵路列車運(yùn)行圖評(píng)價(jià)指標(biāo)體系建立原則 4.2.1全面性原則 4.2.2準(zhǔn)確性原則 214.2.3定量與定性結(jié)合原則 224.2.4實(shí)際應(yīng)用性原則 4.2.5目的性原則 4.3天津——徐州區(qū)段高速鐵路列車運(yùn)行圖評(píng)價(jià)指標(biāo)體系 4.1.1列車運(yùn)行圖技術(shù)指標(biāo) 224.1.2旅客服務(wù)質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo) 234.1.3能力指標(biāo) 4.4天津——徐州區(qū)段高速鐵路列車運(yùn)行圖評(píng)價(jià)模型構(gòu)建 4.4.1構(gòu)建遞階層次結(jié)構(gòu)模型 264.4.2天津——徐州區(qū)段高速鐵路列車運(yùn)行圖評(píng)價(jià) 第五章天津——徐州區(qū)段高速鐵路列車運(yùn)行圖優(yōu)化 5.1天津——徐州區(qū)段線路列車運(yùn)行圖存在的問(wèn)題 5.2天津——徐州區(qū)段線路列車運(yùn)行圖編制優(yōu)化 38第六章結(jié)論與展望 6.2展望 42的高速鐵路網(wǎng)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，到2020年底，我國(guó)高速鐵路通車運(yùn)行總公里數(shù)已經(jīng)達(dá)到了3.8萬(wàn)公里，中國(guó)高速鐵路網(wǎng)的發(fā)展，推進(jìn)了區(qū)域之間的經(jīng)濟(jì)建設(shè)，加強(qiáng)了列車運(yùn)行圖是鐵路把全部交通運(yùn)輸路網(wǎng)體系中全類別的運(yùn)輸生產(chǎn)活動(dòng)集中路運(yùn)輸能力的條件編制運(yùn)行圖。鐵路運(yùn)輸組織的一標(biāo))是通過(guò)列車運(yùn)行圖進(jìn)行體現(xiàn)出來(lái)的，這就意味著編制一個(gè)較好的列車運(yùn)行圖列車運(yùn)行圖在鐵路的運(yùn)輸組織工作中占據(jù)著主導(dǎo)地位，其是鐵路運(yùn)輸工作中的綜合性計(jì)劃，因此，學(xué)術(shù)界的諸多學(xué)者在列車運(yùn)行圖編制與評(píng)價(jià)方面均進(jìn)行深入的研究。近年來(lái)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)呈現(xiàn)一個(gè)飛速發(fā)展的趨勢(shì)，而我國(guó)的高速網(wǎng)絡(luò)也逐漸建成，乘坐高鐵出行成為許多旅客出行的一個(gè)必要選擇。但對(duì)于旅客出行而言有著較高標(biāo)準(zhǔn)的服務(wù)需求，并且在其他幾種的運(yùn)輸方式之間有著極其激烈的競(jìng)爭(zhēng)，因此對(duì)于鐵路的運(yùn)輸企業(yè)來(lái)說(shuō)，對(duì)高速鐵路列車運(yùn)行圖進(jìn)行評(píng)價(jià)以及優(yōu)化是非常必要的。對(duì)于目前鐵路所擁有的技術(shù)設(shè)備條件進(jìn)行充分的利用，進(jìn)而能夠?qū)①|(zhì)量較高的出行服務(wù)水平提供給旅客，這樣才能在旅客運(yùn)輸市場(chǎng)的激烈競(jìng)爭(zhēng)當(dāng)中取得優(yōu)勢(shì)。因此，研究高速鐵路列車運(yùn)行圖的評(píng)價(jià)以及優(yōu)化對(duì)于鐵路運(yùn)輸組織而言是極其重要的研究方向。并且優(yōu)化列車運(yùn)行圖對(duì)社會(huì)發(fā)展具有很大的意義。高速鐵路列車運(yùn)行圖是行車組織工作中的基礎(chǔ)，它直接影響著鐵路服務(wù)的質(zhì)量以及鐵路運(yùn)輸企業(yè)的效益。列車運(yùn)行圖鋪畫的影響因素有很多種，再加上列車運(yùn)行圖本身是一個(gè)技術(shù)性文件有很強(qiáng)的技術(shù)性，在整個(gè)運(yùn)輸組織工作占據(jù)著相應(yīng)的核心地位，這就意味著運(yùn)行圖編制工作質(zhì)量的高低勢(shì)必會(huì)嚴(yán)重影響著列車運(yùn)營(yíng)安全和廣大旅客的服務(wù)質(zhì)量，此外還會(huì)影響著運(yùn)輸設(shè)備的運(yùn)用效率。隨著我國(guó)建成小康社會(huì)，旅客出行的服務(wù)條件要求持續(xù)提高，高速鐵路與其余的交通方式之間的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系也越來(lái)越明顯，鐵路運(yùn)輸公司必須對(duì)所開(kāi)行高速列車方案做出相應(yīng)的優(yōu)化，讓每一位旅客在出行中享受到高質(zhì)量、高水平的服務(wù)。于是進(jìn)一步對(duì)高速鐵路列車運(yùn)行圖的組織編制展開(kāi)優(yōu)化儼然早已成為了整個(gè)高速鐵路運(yùn)輸?shù)拿恳豁?xiàng)工作中迫切需要解決的重要難題。而我們國(guó)家的高速鐵路列車運(yùn)行圖的編制工作在我國(guó)的運(yùn)行圖的相關(guān)領(lǐng)域內(nèi)創(chuàng)建了一個(gè)新局面，不僅要將高質(zhì)量的運(yùn)輸服務(wù)提供給旅客，還需盡可能的減少經(jīng)營(yíng)高速鐵路的運(yùn)輸成本?？傮w來(lái)說(shuō)我國(guó)高速鐵路有著較為特別的行車組織模式，在目前已有的列車運(yùn)行圖指標(biāo)體系的基礎(chǔ)上，創(chuàng)建出列車運(yùn)行圖的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系來(lái)呈現(xiàn)高速鐵路的特征可謂是極其有必要的。1.3國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀近年來(lái)科學(xué)技術(shù)呈現(xiàn)出飛速發(fā)展的趨勢(shì)，我國(guó)的運(yùn)輸市場(chǎng)隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展日漸發(fā)生變化，不同種類的運(yùn)輸方式之間的競(jìng)爭(zhēng)也變得越來(lái)越激烈，鐵路運(yùn)輸?shù)墓芾眢w系以及服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)也逐漸發(fā)生轉(zhuǎn)變，對(duì)高速鐵路列車運(yùn)行圖的編制進(jìn)行優(yōu)化變得日益重要，同時(shí)也變得更加的復(fù)雜化，因此需要針對(duì)目前出現(xiàn)的一些新的問(wèn)題的特點(diǎn)，提出對(duì)應(yīng)相關(guān)問(wèn)題新的理論以及方法。列車運(yùn)行圖是鐵路運(yùn)輸工作中一個(gè)非常重要的綜合性計(jì)劃，其編制的方法以及編制圖的質(zhì)量評(píng)價(jià)工作一直以來(lái)深受相關(guān)專家和學(xué)者重點(diǎn)研究。國(guó)內(nèi)外的專家學(xué)者針對(duì)這一系列的問(wèn)題也展開(kāi)以目前情況來(lái)看，全世界有很多國(guó)家宣布開(kāi)通高速鐵路的運(yùn)行，這里面主要包含了韓國(guó)、法國(guó)、德國(guó)、日本、英國(guó)、西班牙等。國(guó)外的高速鐵路在正點(diǎn)率方面有著很大的成就，這使得研究人員對(duì)運(yùn)行圖編制的相關(guān)理論以及方法體系進(jìn)行一個(gè)深入的研究提供了一個(gè)較為有利的條件。FuriniF,KiddMPl?在高速鐵路的路網(wǎng)情況下，在對(duì)列車運(yùn)行線停站的實(shí)施方案以及理想始發(fā)時(shí)刻展開(kāi)研究的基礎(chǔ)上，創(chuàng)建出與之對(duì)應(yīng)的時(shí)空網(wǎng)絡(luò)，逐步開(kāi)展運(yùn)行圖模型的構(gòu)建工作，之后在對(duì)列車運(yùn)行圖編制問(wèn)題等方面進(jìn)行計(jì)算，所采用的計(jì)算方法為啟發(fā)式算法。MariaBorjesson,JonasEliasson?]判定列車可靠性的指標(biāo)采取平均晚點(diǎn)時(shí)間作為判斷的指標(biāo)，但該指標(biāo)只能從某種程度上體現(xiàn)出列車的可靠性，與平均晚點(diǎn)時(shí)間相互比較而言，列車晚點(diǎn)頻率在其他方面會(huì)對(duì)列車的可靠性有很大程度上的影響，而平均晚點(diǎn)時(shí)間指標(biāo)則是對(duì)其他方面對(duì)列車可靠性有很大程度的影響進(jìn)行MohammadT.Isaai?提及在列車運(yùn)行圖評(píng)價(jià)方面，該評(píng)價(jià)兼有多維度服務(wù)評(píng)價(jià)的復(fù)雜性，在該作品中，作者采用列車總晚點(diǎn)時(shí)間，平均晚點(diǎn)時(shí)間，列車晚點(diǎn)時(shí)間與旅行時(shí)間二者比值中的最大值當(dāng)作評(píng)價(jià)列車運(yùn)行圖的指標(biāo)。使用模糊AHP評(píng)價(jià)方法對(duì)其文章中的列車運(yùn)行圖展開(kāi)評(píng)價(jià)工作，遵照鋪畫方式的差異將運(yùn)行圖進(jìn)行先后排序，有利于決策部門對(duì)相關(guān)事宜進(jìn)行決策。Capraral?對(duì)一段時(shí)期內(nèi)鐵路運(yùn)輸組織領(lǐng)域內(nèi)的一系列組合優(yōu)化問(wèn)題進(jìn)行了總結(jié)，闡述了其所采取的各種類型相關(guān)聯(lián)的數(shù)學(xué)模型并對(duì)這些數(shù)學(xué)模型的特點(diǎn)進(jìn)行了一系列的討論。Khan?對(duì)區(qū)間運(yùn)行時(shí)分不確定的背景之下的列車運(yùn)行圖的相關(guān)優(yōu)化問(wèn)題進(jìn)行研究，將列車總旅行時(shí)間及總延誤時(shí)間的最小值作為研究目標(biāo)，將其研究?jī)?nèi)容中的列車運(yùn)行圖編制的相關(guān)問(wèn)題分解為一系列的子問(wèn)題，分別對(duì)每一列單獨(dú)的列車進(jìn)行優(yōu)化。列車運(yùn)行圖編制有著不同的出發(fā)點(diǎn)，根據(jù)出發(fā)點(diǎn)的不同大致可以分為以運(yùn)輸企業(yè)列車開(kāi)行需求為導(dǎo)向和以旅客出行需求為導(dǎo)向兩類。我國(guó)的列車開(kāi)行方案多偏向于以旅客出行需求為導(dǎo)向的這一類，而另一類以運(yùn)輸企業(yè)列車開(kāi)行需求為導(dǎo)向則是與我國(guó)的列車運(yùn)行圖的鋪畫相類似。1.3.2國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀我國(guó)的高速公路經(jīng)歷了從無(wú)到有的過(guò)程，目前我國(guó)已成為了世界上高速鐵路里程最長(zhǎng)的國(guó)家，但是因?yàn)槲覈?guó)的國(guó)土遼闊，人口數(shù)眾多，導(dǎo)致運(yùn)輸需求和供給之間不均衡，我國(guó)的實(shí)際情況與國(guó)外不同，國(guó)內(nèi)的高速鐵路運(yùn)輸組織模式不能簡(jiǎn)單的照搬國(guó)外的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)此，我國(guó)的相關(guān)專家學(xué)者針對(duì)高速鐵路列車運(yùn)行圖的編制方法、優(yōu)化方法等方面展開(kāi)了深入研究，取得了一系列成熟的研究成果。李強(qiáng)13]在文章中詳細(xì)表述了運(yùn)行圖3.0系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的一系列理論知識(shí)，以研究高速鐵路列車運(yùn)行圖的優(yōu)缺點(diǎn)為基礎(chǔ)簡(jiǎn)析對(duì)運(yùn)行圖編制提出的新要求，其后在三個(gè)層面上解析和優(yōu)化了運(yùn)行圖的3.0系統(tǒng)，在這當(dāng)中包含了人機(jī)界面、人機(jī)交互、實(shí)時(shí)檢測(cè)子系統(tǒng)三個(gè)層面。蔣亞磊等[9]對(duì)客運(yùn)專線列車運(yùn)行圖質(zhì)量好壞進(jìn)行衡量的必要性展開(kāi)評(píng)價(jià)工作，建立了均衡性指標(biāo)、可調(diào)整性指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)等相互關(guān)聯(lián)的指標(biāo)以及旅客服務(wù)質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)客運(yùn)專線運(yùn)行圖進(jìn)行評(píng)價(jià)的指標(biāo)體系，建立了多個(gè)指標(biāo)、多個(gè)層次的模糊綜合評(píng)價(jià)模型，結(jié)尾則是利用有根據(jù)的算例對(duì)模型是否有適用性許紅等[10]在高速鐵路既有路線的運(yùn)輸組織體系的基礎(chǔ)上，對(duì)鋪畫列車運(yùn)行圖的分層疊加數(shù)學(xué)模型展開(kāi)分析工作，思索不同類型列車的布點(diǎn)模型和與之對(duì)應(yīng)的求解方法，對(duì)相對(duì)應(yīng)的改進(jìn)型遺傳計(jì)算方法基礎(chǔ)上的高速鐵路列車運(yùn)行圖編制工作的進(jìn)一步優(yōu)化策略和算法開(kāi)展設(shè)計(jì)和改進(jìn)工作。周文梁等[11對(duì)以24h為周期的高速鐵路列車運(yùn)行圖的優(yōu)化模型展開(kāi)設(shè)計(jì)工作，在該文章中是以定序優(yōu)化的方法鋪畫出高速鐵路列車運(yùn)行圖視作與之關(guān)聯(lián)的基礎(chǔ)上對(duì)模型進(jìn)行設(shè)計(jì)，之后又將松弛運(yùn)行圖視作相互對(duì)應(yīng)的基礎(chǔ)，再逐步對(duì)松弛列車運(yùn)行圖展開(kāi)優(yōu)化工作有利于更好的建立模型，對(duì)目前的松弛運(yùn)行圖的選擇矛盾采取相應(yīng)的化解方法，其中包括多種方法，主要有平移作業(yè)、交換作業(yè)變更停站方案以及調(diào)整列車始發(fā)時(shí)間域等多種化解方法。李俊[12]在高速鐵路列車運(yùn)行圖組織編制方法的基礎(chǔ)之上，運(yùn)用相關(guān)運(yùn)行圖不同類型列車初始布點(diǎn)的措施以及運(yùn)行線生成方法，運(yùn)用對(duì)列車初始布點(diǎn)時(shí)刻進(jìn)行調(diào)整的方法來(lái)決定對(duì)運(yùn)行圖進(jìn)行優(yōu)化的思路，因而對(duì)列車運(yùn)行圖編制的相關(guān)優(yōu)化模型展開(kāi)相應(yīng)的創(chuàng)建工作，借助相關(guān)算例對(duì)文章中優(yōu)化思路、模型以及算法驗(yàn)證其是否具有相應(yīng)的適用性。鮑晶晶[13使用灰色評(píng)價(jià)方法來(lái)對(duì)運(yùn)行圖編制質(zhì)量的好壞進(jìn)行評(píng)價(jià)，利用兩種方法相互組合來(lái)對(duì)指標(biāo)權(quán)重的進(jìn)行確定，這兩種方法依次為層次分析法以及專家打分法，其進(jìn)行運(yùn)行圖編制質(zhì)量評(píng)價(jià)研究的研究對(duì)象為成遂渝客運(yùn)通道。謝愷[14]整理了周期化列車運(yùn)行圖的適用條件，結(jié)合了我國(guó)高速鐵路的路網(wǎng)現(xiàn)狀得出了我國(guó)可在部分高速鐵路線路上采用周期化運(yùn)行圖的有關(guān)結(jié)論，在分析列車運(yùn)行圖的編制原則以及編制步驟的基礎(chǔ)之上對(duì)于編制步驟中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行相關(guān)研究，將周期化列車運(yùn)行圖的編制模型構(gòu)建出來(lái)，以成渝客專為例對(duì)模型進(jìn)行了實(shí)證分析。江峰[151借助相關(guān)事例進(jìn)行驗(yàn)證，并對(duì)列車運(yùn)行圖編制質(zhì)量的主要影響因素進(jìn)行具體的闡述，按照相應(yīng)的影響因素指定列車運(yùn)行線的始發(fā)時(shí)刻、全程停站時(shí)間總延長(zhǎng)限制，按照相應(yīng)的步驟建立整數(shù)規(guī)劃模型對(duì)于后期對(duì)運(yùn)行圖編制開(kāi)展相應(yīng)的優(yōu)化工作有一定的益處，其后將模型的一系列特征相結(jié)合，應(yīng)用在拉格朗日松弛的啟發(fā)式算法的基礎(chǔ)上來(lái)對(duì)模型的相關(guān)問(wèn)題開(kāi)展相關(guān)的求解工作。倪少權(quán)16在列車運(yùn)行圖的編制問(wèn)題方面對(duì)分層決策模型做出了相應(yīng)的研究，并對(duì)相應(yīng)的分層結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行構(gòu)建，在學(xué)習(xí)和探索列車運(yùn)行計(jì)劃編制的數(shù)字方法的基礎(chǔ)之上，創(chuàng)建了在狀態(tài)空間法和啟發(fā)式搜索技術(shù)基礎(chǔ)上的數(shù)字方法。湯雪芹[17]充分探討了列車運(yùn)行圖編制的重要環(huán)節(jié)、沖突消解技術(shù)以及優(yōu)化的計(jì)算方法，在不斷優(yōu)化算法的基礎(chǔ)上給出了列車運(yùn)行圖編制的升級(jí)之后的算法，往后則是在NSGA-II算法的基礎(chǔ)之上得到了列車運(yùn)行圖魯棒性不斷優(yōu)化完善之后的算法。我國(guó)的線路里程相對(duì)較長(zhǎng)，不僅如此，列車始發(fā)時(shí)刻的離散性總體而言較大，在列車的運(yùn)行圖中非周期性運(yùn)行圖為主要的運(yùn)行圖，優(yōu)化列車運(yùn)行圖的目標(biāo)在于提高列車的旅行速度、改善列車均衡性等等。在近些年來(lái)，我們國(guó)家對(duì)很多關(guān)于周期性列車運(yùn)行圖組織編制的優(yōu)化模型開(kāi)展了更加深入的研究，并且按照目前我國(guó)的實(shí)際情況對(duì)列車運(yùn)行圖的相應(yīng)模型進(jìn)行完善。在對(duì)現(xiàn)有列車運(yùn)行圖展開(kāi)評(píng)價(jià)的方案中，我國(guó)研討主要是以列車運(yùn)行圖各種各樣的技術(shù)、服務(wù)指標(biāo)計(jì)算當(dāng)作相應(yīng)的出發(fā)點(diǎn)，搭建出一個(gè)綜合性的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系對(duì)運(yùn)行圖進(jìn)行宏觀評(píng)價(jià)，將列車運(yùn)行線之間的相互之間的影響當(dāng)作相應(yīng)的出發(fā)點(diǎn)，采用比較精細(xì)化的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系來(lái)開(kāi)展微觀評(píng)價(jià)的相應(yīng)工作。本論文首要任務(wù)是研究高速鐵路列車運(yùn)行圖編制的優(yōu)化的重要理論以及評(píng)價(jià)方法，其中涉及到以下幾個(gè)方面的內(nèi)容：1.對(duì)我國(guó)高速鐵路列車運(yùn)行圖編制的相對(duì)重要的理論進(jìn)行研究以及對(duì)編制的問(wèn)題展開(kāi)分析。該部分先簡(jiǎn)單敘述了我國(guó)高速鐵路的概念、高速鐵路發(fā)展概況以及高速鐵路的優(yōu)勢(shì)及缺陷，隨后對(duì)高速鐵路列車運(yùn)行圖編制的基礎(chǔ)理論進(jìn)行闡述。我國(guó)高速鐵路的列車開(kāi)行規(guī)律以及旅客運(yùn)輸發(fā)展與國(guó)外開(kāi)行規(guī)律及旅客運(yùn)輸發(fā)展之間有著極大的差異。因而對(duì)我國(guó)高速鐵路的特征以及列車運(yùn)行圖編制的理論及特點(diǎn)展開(kāi)深入分析，相對(duì)于高速鐵路列車運(yùn)行圖而言是編制運(yùn)行圖的基礎(chǔ)，同時(shí)也是列車運(yùn)行圖評(píng)價(jià)及優(yōu)化的重要環(huán)節(jié)。2.編制天津徐州區(qū)段高速鐵路列車運(yùn)行圖。該部分是依據(jù)天津徐州區(qū)段的線路資料、列車開(kāi)行方案以及列車始發(fā)時(shí)刻表編制出天津徐州區(qū)段高速鐵路列車運(yùn)行圖。3.對(duì)天津-徐州區(qū)段高速鐵路列車運(yùn)行圖進(jìn)行評(píng)價(jià)。4.對(duì)天津——徐州區(qū)段高速鐵路列車運(yùn)行圖進(jìn)行優(yōu)化。該部分依據(jù)天津徐州區(qū)段高速鐵路列車運(yùn)行圖的評(píng)價(jià)研究，分析編制出天津-徐州區(qū)段高速鐵路的列車運(yùn)行圖所存在的問(wèn)題，并對(duì)存在的問(wèn)題進(jìn)行優(yōu)論文一共有六章，其結(jié)構(gòu)如下。第三章：編制天津徐州區(qū)段高速鐵路列車運(yùn)行圖。本文是以京滬高速天津徐州區(qū)段進(jìn)行編制優(yōu)化及評(píng)價(jià)研究，因此在本章節(jié)則是先編制出天津徐州區(qū)段高速鐵路列車運(yùn)行圖。第四章：對(duì)天津——徐州區(qū)段高速鐵路列車運(yùn)行圖進(jìn)行評(píng)價(jià)。依據(jù)層次分析法建立出天津徐州區(qū)段高速鐵路列車運(yùn)行圖進(jìn)行評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，利用評(píng)價(jià)輔助軟件yaahp構(gòu)建天津——徐州區(qū)段高速鐵路列車運(yùn)行圖評(píng)價(jià)模型。第五章：對(duì)天津——徐州區(qū)段高速鐵路列車運(yùn)行圖進(jìn)行優(yōu)化。根據(jù)第四章構(gòu)建出的天津徐州區(qū)段的高速鐵路列車運(yùn)行圖評(píng)價(jià)模型，分析該區(qū)段所存在的問(wèn)題，對(duì)所存在的問(wèn)題進(jìn)行優(yōu)化并繪制出優(yōu)化過(guò)后的列車運(yùn)行圖。第六章：結(jié)論與展望。總結(jié)出本文的研究?jī)?nèi)容以及研究工作，系統(tǒng)地對(duì)所研究的問(wèn)題以及所采用的技術(shù)路線進(jìn)行概述，對(duì)以后所需解決的問(wèn)題以及不足之處進(jìn)行展望。年代、不同的區(qū)域有不同的概念。在上個(gè)世紀(jì)七十年代的時(shí)候，日本政府在所頒發(fā)的第七十一號(hào)法令當(dāng)中有下列具體規(guī)定：在主要區(qū)段的列車運(yùn)行速度大于200km/h,高速鐵路則為在該速度下運(yùn)行的干線鐵路；在上個(gè)世紀(jì)八十年代的時(shí)候，聯(lián)合國(guó)歐洲經(jīng)濟(jì)委員對(duì)高速鐵路列車運(yùn)行速度做出了下列規(guī)定：客運(yùn)列車專線的運(yùn)行速度大于300km/h,客貨混線的運(yùn)行速度大于250km/h;在上個(gè)世紀(jì)九十年代的時(shí)候，國(guó)際鐵路聯(lián)盟(UIC)對(duì)高速鐵路列車的運(yùn)行速度做出了如下規(guī)定：新建線路的列車運(yùn)行速度達(dá)到250km/h以上，舊線路進(jìn)行改造的列車運(yùn)行速度達(dá)到200km/h以上。目前，國(guó)際上普遍認(rèn)為列車最高運(yùn)行速度達(dá)到200km/h及以上的鐵路稱之為高速鐵路。高速是一個(gè)相對(duì)而言的定義。自從科學(xué)技術(shù)漸漸開(kāi)始發(fā)展，列車的運(yùn)行速度將會(huì)持續(xù)提高，故此高速鐵路的概念必將會(huì)伴隨著運(yùn)行速度的提升而持續(xù)更新。如圖2-1所示為中國(guó)高速列車。世界上常用的鐵路列車運(yùn)行速度等級(jí)劃分如表2-1所示。400km/h以上等級(jí)常速中速高速2.1.2我國(guó)高速鐵路發(fā)展概況我們國(guó)家對(duì)既有線路不斷對(duì)速度進(jìn)行提高便意味著高速鐵路在快速發(fā)展。在20世紀(jì)的90年代，高速公路與航空運(yùn)輸二者間保持著激烈的競(jìng)爭(zhēng)，我國(guó)鐵路為了更好的擴(kuò)大相應(yīng)的客流量，提速必須完成。在1991年，我國(guó)對(duì)廣州—深圳這一路線開(kāi)展了一系列的技術(shù)改造工作，并且于1994年時(shí)建設(shè)完成。而在改造工列高速旅客列車在本條線路上進(jìn)行發(fā)車，該列車的列車運(yùn)行速度達(dá)到了此后，我國(guó)鐵路分別在1997年、1998年、2000年、2001年、2004年、2007外，另外還對(duì)一些新的線路開(kāi)展了建設(shè)工作。在1999年，秦皇島至沈陽(yáng)客運(yùn)專2003年宣布開(kāi)始運(yùn)行。將速度為200km/h當(dāng)作本條路線的設(shè)計(jì)速度，并以站至錦州南站區(qū)段范圍內(nèi)限制速度為200km/h,錦州南站至沈陽(yáng)北站區(qū)段范圍內(nèi)的限制速度為160km/h,在山海關(guān)站至綏中兩地區(qū)之間，線路的運(yùn)行速度則可采我國(guó)在2004年黨中央國(guó)務(wù)院議定通過(guò)《中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》中明確了鐵路年調(diào)整)》的發(fā)展規(guī)劃，我國(guó)高速鐵路發(fā)展將客車速度為200km/h以上(部分路段160km/h以上)的“四縱四橫”客運(yùn)專線的發(fā)展作為重點(diǎn)。 (香港)客運(yùn)專線，稱其為京港客運(yùn)專線；北京—沈陽(yáng)—哈爾濱(大連)客運(yùn)專線，稱其為京哈客運(yùn)專線；上海—杭州—寧波—福州—深圳客運(yùn)專線。“四橫”州—南昌—長(zhǎng)沙一貴陽(yáng)一昆明客運(yùn)專線，稱其為滬昆客運(yùn)專線；青島—石家莊—太原客運(yùn)專線，稱其為青太客運(yùn)專線；上海一南京一武漢一重慶一成都客運(yùn)專線，稱其為滬漢蓉客運(yùn)專線。我國(guó)北京至上海的客運(yùn)專線貫穿北京、天津至長(zhǎng)江三角洲東部沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的地區(qū)內(nèi)，全線路運(yùn)行線路總長(zhǎng)達(dá)到了1318km,以350km/h的速度作為設(shè)計(jì)速度，而380km/h的運(yùn)行速度則為后期開(kāi)展提速工作的預(yù)留空間。京滬客運(yùn)專線在2011年6月正式宣布開(kāi)通運(yùn)行，在線路開(kāi)通運(yùn)行的初期，實(shí)行300km/h和250km/h兩種速度混跑的列車開(kāi)行模式。2018年7月1日，我國(guó)自主研制的加長(zhǎng)版“復(fù)興號(hào)”動(dòng)車組以350km/h的速度在京滬高速鐵路線上運(yùn)行，全程只需要4h18min。1.高速鐵路的技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)目前中國(guó)的高新技術(shù)不斷進(jìn)行發(fā)展，而高速鐵路則是其在鐵路上的一個(gè)集中體現(xiàn)，高速公路展現(xiàn)出國(guó)家科技以及工業(yè)化的建設(shè)水平，與此同時(shí)在經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)和人口密集的地區(qū)內(nèi)，高速公路具備著頗為鮮明的經(jīng)濟(jì)效益。高速鐵路的技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面，如表2-2所示。技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)具體體現(xiàn)大多數(shù)國(guó)家將高速列車運(yùn)行速度的最高速度定位在高速鐵路的運(yùn)輸能力與航空運(yùn)輸?shù)倪\(yùn)輸能力相比較安全性好高速鐵路在全封閉環(huán)境中自動(dòng)化運(yùn)營(yíng)，有一系列的安最安全的交通運(yùn)輸系統(tǒng)。高速鐵路運(yùn)行較為平穩(wěn)且坐席寬敞，有著先進(jìn)的設(shè)為良好，給乘客提供了較為舒適的乘車環(huán)境。高速鐵路全部采用的是自動(dòng)化控制，氣候?qū)ζ涞挠绊懎h(huán)境污染小高速列車多半是采用電力牽引，基本消除了粉塵、煤言，高速鐵路的噪聲污染是最小的。能源消耗低與大客車、小客車、飛機(jī)相比高速鐵路的能源消耗是較低的，此外，高速鐵路利用的是電力牽引，使用的能源。高速鐵路在成本以及技術(shù)方面的要求相對(duì)較高，要求極其嚴(yán)格的施建標(biāo)準(zhǔn)，管理和維護(hù)難度較大并且復(fù)雜。因此，建設(shè)高速鐵路的前提條件客源豐富、經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)雄厚、科技力量雄厚、地形適宜、管理先進(jìn)。盲目修建高速鐵路不僅會(huì)浪費(fèi)人力和財(cái)力，還會(huì)破環(huán)周圍的環(huán)境。列車運(yùn)行圖是用以表示列車在鐵路區(qū)間運(yùn)行以及在車站到發(fā)或通過(guò)時(shí)刻的技術(shù)文件，它規(guī)定各次列車占用區(qū)間的程序，列車在每個(gè)車站的到達(dá)和出發(fā)(或通過(guò))時(shí)刻，列車在區(qū)間的運(yùn)行時(shí)間，列車在車站的停站時(shí)間以及機(jī)車交路、列車重量和長(zhǎng)度等，是全路組織列車運(yùn)行的基礎(chǔ)。列車運(yùn)行圖實(shí)質(zhì)上是列車運(yùn)行時(shí)間與空間過(guò)程的相關(guān)圖，它是借助坐標(biāo)原理對(duì)列車運(yùn)行的時(shí)間和空間關(guān)系的圖形表示。列車運(yùn)行圖有兩種各不相同的圖形表示，目前，中國(guó)選用的表示形式是：橫坐標(biāo)代表具體時(shí)間，縱坐標(biāo)代表列車運(yùn)行距離。依照不同時(shí)間的劃分方法，將列車運(yùn)行圖分為三種不同的形式：二分格運(yùn)行圖、十分格運(yùn)行圖、小時(shí)格運(yùn)行圖。如圖2-2所示為二分格運(yùn)行圖，相鄰豎線間的間隔為2min,十分格和小時(shí)格所采用的豎線較粗，可應(yīng)用于組織編制新運(yùn)圖2-3所示為十分格運(yùn)行圖，相鄰豎線間的間隔為10min,半小時(shí)格用虛線表示，而小時(shí)格則用較粗的豎線表示，主要可應(yīng)用與日常調(diào)度工作中調(diào)度計(jì)劃的編制以及運(yùn)行圖的繪制。圖2-4所示為小時(shí)格運(yùn)行圖，相鄰豎線間的間隔為1h,主要可應(yīng)用于機(jī)車周轉(zhuǎn)圖以及旅客列車方案的組織編制工作中。列車運(yùn)行圖有著多種不同的類型，但其是由一系列基本要素組成。列車運(yùn)行圖的要素及相關(guān)概念如表2-3所示。列車區(qū)間運(yùn)行時(shí)分列車區(qū)間運(yùn)行時(shí)分是指列車在兩相鄰車站或線路之間的運(yùn)行時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)，由機(jī)務(wù)部門采用牽引計(jì)算和實(shí)際實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法進(jìn)行查定。列車在中間站的停站時(shí)間列車在中間站的停站時(shí)間所產(chǎn)生的時(shí)間包括：需進(jìn)行必要的技術(shù)作業(yè)，客貨運(yùn)作業(yè)，列車在中間站的會(huì)車和越行。列車進(jìn)行技術(shù)作業(yè)和客貨運(yùn)作業(yè)時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)由每一車站用分析計(jì)算和實(shí)際查表相結(jié)合的方法分別進(jìn)行確定。機(jī)車在基本段和折返段所在站機(jī)車在基本段和折返段所在站停留時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)取決于機(jī)車的運(yùn)用方鐵路機(jī)車的運(yùn)用方式有：肩回運(yùn)轉(zhuǎn)制交路圖、半循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)制交路圖、循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)制交路圖、環(huán)形運(yùn)轉(zhuǎn)制交路。列車在技術(shù)站和客貨運(yùn)站的列車在技術(shù)站、客貨運(yùn)站技術(shù)作業(yè)過(guò)程的主要作業(yè)時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)有：在到列車的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)；旅客列車車列在配屬段、折返段所在站的停留時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)；貨物站辦理整列或成組裝卸作業(yè)時(shí)間根據(jù)《站細(xì)》確定。車站間隔時(shí)間車站間隔時(shí)間是指在車站上辦理輛列車的到達(dá)、出發(fā)或通過(guò)作業(yè)所需追蹤列車間隔時(shí)間在自動(dòng)閉塞的區(qū)段，一個(gè)站間區(qū)間內(nèi)同方向可有兩列及其以上的列車，以閉塞分區(qū)間隔運(yùn)行，稱之為追蹤運(yùn)行。追蹤運(yùn)行列車之間的最小間隔時(shí)間為追蹤列車間隔時(shí)間I。在列車運(yùn)行圖的基本要素當(dāng)中，車站間隔時(shí)間有幾種常用的間隔時(shí)間類型，如表2-4所示。表2-4常用的車站間隔時(shí)間常用的車站間隔時(shí)間類型不同時(shí)到達(dá)時(shí)間(t不)在單線區(qū)段，來(lái)自相對(duì)方向的兩列車在車站交會(huì)時(shí)，從某一方向列車到達(dá)車站時(shí)起，至相對(duì)方向列車到達(dá)或通過(guò)該站時(shí)止的最小間隔時(shí)間，稱為不同時(shí)到達(dá)間隔時(shí)間。會(huì)車間隔時(shí)間(T會(huì))在單線區(qū)段，自列車到達(dá)或通過(guò)車站時(shí)起，至由該站向同一區(qū)間發(fā)出另一區(qū)間對(duì)向列車時(shí)止的最小間隔時(shí)間，稱為會(huì)車間隔時(shí)同方向列車連發(fā)間隔時(shí)間(T連在單線或雙線區(qū)段，從列車到達(dá)或通過(guò)前方鄰接車站時(shí)起，至由車站向該區(qū)間再發(fā)出另一方向列車時(shí)止的最小間隔時(shí)間，稱為同方向列車連發(fā)間隔時(shí)間。同方向列車不同時(shí)到發(fā)自某方向列車到達(dá)車站時(shí)起，至由該站發(fā)出另一方向同方向列車間隔時(shí)間(T到發(fā))(T發(fā)到)時(shí)止的最小間隔時(shí)間為同方向列車不同時(shí)到發(fā)間隔時(shí)間。自列車由車站發(fā)出時(shí)起，至同方向列車到達(dá)車站時(shí)止的最小間隔時(shí)間為相對(duì)方向列車不同時(shí)通過(guò)間隔時(shí)間(T通)一端連接雙線區(qū)間、一端連接單線區(qū)間的車站上，兩個(gè)相對(duì)方向的列車不同時(shí)通過(guò)該站的最小間隔時(shí)間稱為相對(duì)方向不同時(shí)通過(guò)間隔時(shí)間。常用的幾種車站間隔時(shí)間有各自的圖形表示，如圖2-5所示為不同時(shí)到達(dá)間隔時(shí)間圖。如圖2-6所示為會(huì)車間隔時(shí)間圖。圖2-6會(huì)車間隔時(shí)間圖如圖2-7所示為同方向列車連發(fā)間隔時(shí)間圖。如圖2-8所車不同時(shí)到發(fā)示為同方向列和不同時(shí)發(fā)到間隔時(shí)間圖。如圖2-9為單雙線區(qū)段相對(duì)方向列車不同時(shí)通過(guò)間隔時(shí)間組成圖。中國(guó)高速鐵路列車運(yùn)行圖大致可以分為基本運(yùn)行圖和節(jié)假日運(yùn)行圖，運(yùn)營(yíng)定期列車、季節(jié)列車和臨時(shí)列車。高速鐵路節(jié)假日運(yùn)行圖主要是指為客流量波動(dòng)較大的重大節(jié)假日編制的列車運(yùn)行圖。此外，還可以為旅游旺季和特殊社會(huì)活動(dòng)等有特殊需求的分號(hào)運(yùn)行圖。 1.高速鐵路列車運(yùn)行圖的編制原則及特點(diǎn)高速鐵路的編制有其相對(duì)應(yīng)的相關(guān)規(guī)定，此外，高速鐵路列車運(yùn)行圖的編制與既有線運(yùn)行圖相比而言具有不同的特點(diǎn)，如表2-5所示為高速鐵路列車運(yùn)行圖的編制原則及特點(diǎn)。表2-5高速鐵路列車運(yùn)行圖的編制原則及特點(diǎn)高速鐵路列車運(yùn)行圖編制原則高速鐵路列車運(yùn)行圖編制特點(diǎn)由鐵道部統(tǒng)一組織編制；高速鐵路列車運(yùn)行圖應(yīng)盡可能考慮客流高峰需求，列車開(kāi)行數(shù)量具有按時(shí)段的波動(dòng)性和規(guī)律性；嚴(yán)格遵守各種間隔時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)章制度；列車開(kāi)行數(shù)量受動(dòng)車組數(shù)量和運(yùn)用方式的制約，應(yīng)盡可能提高動(dòng)車組的上線率；盡可能按時(shí)段、服務(wù)頻率安排列車運(yùn)行線；優(yōu)先原則和列車等級(jí)；提高高速鐵路及既有線的通過(guò)能力；運(yùn)專線的能力，并為本線列車的開(kāi)行創(chuàng)造條協(xié)調(diào)好跨線列車運(yùn)行線與本線列車運(yùn)行線的關(guān)系，盡量減少高速鐵路各種列車的相互影高速鐵路綜合維修天窗設(shè)置方案對(duì)跨線列車和夕發(fā)朝至列車的開(kāi)行具有制約作用；盡可能提高動(dòng)車組的運(yùn)用效率；高速鐵路運(yùn)行圖的編制要考慮相關(guān)運(yùn)行線的合理安排列車停站，以提高列車旅行速度；同時(shí)使運(yùn)行圖保持合理的彈性；程相協(xié)調(diào)；處理好列車密度、列車種類、到發(fā)時(shí)刻、動(dòng)2.高速鐵路列車運(yùn)行圖的鋪畫方式編制高速鐵路列車運(yùn)行圖有四種不同的編制方式，列車運(yùn)行圖的編制方式和列車的運(yùn)行位置對(duì)通過(guò)能力有些許的影響。高速鐵路列車運(yùn)行圖繪制方法見(jiàn)表表3-2下行開(kāi)行方案圖1天津南站000000002滄州西站010011003德州東站011100114濟(jì)南西站000000005111111016曲阜東站111100007滕州東站011111118棗莊站101100019000000001天津南站000002滄州西站101003德州東站011014濟(jì)南西站000005111016曲阜東站111017滕州東站011118棗莊站10111900000具體的上行開(kāi)行方案圖如表3-3所示。表3-3上行開(kāi)行方案圖1徐州東站000000002棗莊站101111113滕州東站011111114曲阜東站111110015100111116濟(jì)南西站000000007德州東站011110008滄州西站011111119天津南站00000000表3-4所示。1000000002棗莊站111110113滕州東站111111114曲阜東站010111115101110106濟(jì)南西站000000007德州東站011111118滄州西站100101119天津南站000000001000000002棗莊站111010113滕州東站111111114曲阜東站111011005101101116濟(jì)南西站000000007德州東站100010108滄州西站110111019天津南站000000001002棗莊站103滕州東站114曲阜東站115016濟(jì)南西站007德州東站118滄州西站119天津南站003.3天津——徐州區(qū)段線路列車始發(fā)時(shí)刻表天津——徐州區(qū)段線路下行以及上行方向開(kāi)行的旅客列車的始發(fā)時(shí)刻表如Fi——i車站的綜合服務(wù)頻率；n?！緩絠車站的旅客列車在i車站能提供的服務(wù)人數(shù)。2.列車到發(fā)時(shí)刻合理性系數(shù)相對(duì)于短途客流而言一般需要盡可能的滿足朝發(fā)兮歸的出行需要，而對(duì)于中、長(zhǎng)途客流而言一般則是需多開(kāi)行夕發(fā)朝至列車。在編制高速鐵路列車運(yùn)行圖的過(guò)程當(dāng)中，需盡量讓盡可能多的旅客列車在始發(fā)站以及終到站在我國(guó)的黃金始發(fā)時(shí)間段內(nèi)(即是7:00—10:00及18:00—23:00)。旅客列車到發(fā)時(shí)刻的合理性系數(shù)是指在該站的停站列車當(dāng)中，到發(fā)時(shí)刻處于一個(gè)合理的到發(fā)時(shí)段內(nèi)的列車數(shù)量與相應(yīng)停站列車總數(shù)的一個(gè)比值。在對(duì)高速鐵路列車運(yùn)行圖進(jìn)行編制時(shí)，滿足旅客對(duì)列車到發(fā)時(shí)間的需求是必要條件之一。列車到發(fā)時(shí)刻合理性系數(shù)的計(jì)算公式為：式中：N合理，i——在站到發(fā)時(shí)刻處于合理時(shí)段內(nèi)的列車數(shù)量；在采用一定類型的機(jī)車車輛、動(dòng)車組和一定的行車組織方法的條件下，鐵路區(qū)段的各種固定設(shè)備，在單位時(shí)間內(nèi)(通常指一晝夜)所能通過(guò)的最多列車數(shù)或?qū)?shù)稱為通過(guò)能力。高速鐵路如果選取的運(yùn)輸組織模式為不同速度列車共線運(yùn)行模式時(shí)，為了方便討論，一般將速度比較高一點(diǎn)的旅客列車稱為A類列車，將速度比較低一點(diǎn)的旅客列車稱為B類列車。高速列車因?yàn)樵诹熊囘\(yùn)行組織等方面與一般的常規(guī)鐵路有很大的區(qū)別，因而對(duì)通過(guò)能力進(jìn)行相應(yīng)計(jì)算時(shí)有著其自身的特點(diǎn)，其通過(guò)能力的計(jì)算方法也有相應(yīng)不同的方法。高速鐵路通過(guò)能力的特點(diǎn)及相應(yīng)計(jì)算方法如表4-1所示。NB——B類列車數(shù)。鐵路的輸送能力是指在一定的機(jī)車車輛類型、一定的固定設(shè)備和行車組織方法的條件之下，按照機(jī)車車輛等活動(dòng)設(shè)備以及人員的現(xiàn)有數(shù)量，在單位時(shí)間內(nèi)所能輸送的最多的貨物的噸數(shù)。該能力的相關(guān)計(jì)算公式如下：式中：Q——列車牽引的重量，噸；β——每列車扣除車輛自重后的實(shí)際載貨重量，為貨運(yùn)波動(dòng)系數(shù)，一4.4天津——徐州區(qū)段高速鐵路列車運(yùn)行圖評(píng)價(jià)模型構(gòu)建4.4.1構(gòu)建遞階層次結(jié)構(gòu)模型根據(jù)4.3所選取的天津-徐州區(qū)段高速鐵路列車運(yùn)行圖的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，建立出該區(qū)段的高速鐵路列車運(yùn)行圖的評(píng)價(jià)遞階層次結(jié)構(gòu)模型，如表4-2所示。表4-2天津——徐州區(qū)段高速鐵路列車運(yùn)行圖評(píng)目標(biāo)層準(zhǔn)則層指標(biāo)層天津——徐州區(qū)列車運(yùn)行圖技術(shù)指標(biāo)列車運(yùn)行速度列車技術(shù)速度列車服務(wù)頻率列車到發(fā)時(shí)刻合理性系數(shù)能力指標(biāo)通過(guò)能力輸送能力本文使用輔助軟件yaahp來(lái)進(jìn)行模型的構(gòu)建，通過(guò)軟件對(duì)天津——徐州區(qū)段高速鐵路列車運(yùn)行圖評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行層次模型的構(gòu)建，從而對(duì)天津——徐州區(qū)段高速鐵路列車運(yùn)行圖進(jìn)行評(píng)價(jià)。4.4.2天津——徐州區(qū)段高速鐵路列車運(yùn)行圖評(píng)價(jià)yaahp軟件兼具AHP層次分析法以及模糊綜合評(píng)價(jià)的功能，本文主要采用的是層次分析法進(jìn)行評(píng)價(jià)研究，利用該輔助軟件對(duì)天津——徐州區(qū)段高速鐵路列車運(yùn)行圖進(jìn)行評(píng)價(jià)的相應(yīng)步驟如下所示。1.構(gòu)建層次結(jié)構(gòu)(1)打開(kāi)yaahp軟件，新建空白文件，如圖4-1所示?！跽凼褂玫奈臋n口分法幫助文提問(wèn)/查看常見(jiàn)問(wèn)題打開(kāi)元決強(qiáng)同網(wǎng)址查同，同示例文件2技術(shù)支持個(gè)單人及國(guó)示C(2)進(jìn)入yaahp畫布頁(yè)面，依次點(diǎn)擊添加決策目標(biāo)、中間層要素以及備選方案，如圖4-2。占量選為露查開(kāi)靠6準(zhǔn)需要準(zhǔn)用層更素備選方案音選方軍備選方案選方軍備選方案?jìng)溥x方案?jìng)溥x方案n淚勝(3)點(diǎn)擊決策目標(biāo)、中間層要素、備選方案，將其修改為本文所評(píng)價(jià)的指標(biāo)，依次按照層級(jí)連結(jié)各個(gè)組件，如圖4-3所示。列車到制合圖4-3層次結(jié)構(gòu)模型(4)點(diǎn)擊檢查模型按鈕，對(duì)所建立層次結(jié)構(gòu)模型檢查是否合法，若合法則可繼續(xù)建立模型，若不合法則需按照調(diào)試欄中錯(cuò)誤信息提示進(jìn)行修改，如圖4-4所示。體衛(wèi)的2185圖4-4模型合法性檢驗(yàn)2.構(gòu)造判斷矩陣(1)點(diǎn)擊yaahp上方判斷矩陣按鈕，將頁(yè)面切換到判斷矩陣頁(yè)面，如圖4-5所示。8(2)判斷矩陣是表示將本層的所有因素針對(duì)上一層的某一個(gè)因素(準(zhǔn)則或目標(biāo))的相對(duì)重要性進(jìn)行比較，即是不將所有因素放在一起進(jìn)行比較，而是在同一層次的兩個(gè)因素之間相互比較，盡可能的降低性質(zhì)不同的眾多因素在進(jìn)行彼此之間比較的困難，因而提高判斷矩陣的精準(zhǔn)度。在對(duì)兩兩因素之間進(jìn)行比較時(shí)，需按照其重要性程度來(lái)進(jìn)行等級(jí)的評(píng)定，一般采用1~9標(biāo)度，如表4-3所示。標(biāo)度13579若因素i與因素j的重要性之比為aij,那么比為：aij=1/aij將表4-2中準(zhǔn)則層和指標(biāo)層的各個(gè)指標(biāo)進(jìn)行兩兩對(duì)比，依據(jù)表4-3判斷矩陣的重要性標(biāo)度得出指標(biāo)對(duì)比的重要性標(biāo)度。在判斷矩陣的頁(yè)面左下角處的層次結(jié)構(gòu)當(dāng)中選擇一個(gè)節(jié)點(diǎn)，點(diǎn)擊右側(cè)判斷矩陣中的單元格，通過(guò)滑動(dòng)右上方的滑塊進(jìn)行填充單元格的內(nèi)容，之后依次構(gòu)建決策目標(biāo)、準(zhǔn)則層中各個(gè)指標(biāo)的判斷矩陣，如圖4-6所示。4-10所示。yaatp-新文析·列車到發(fā)時(shí)制合斷本128.092186由圖4-10可以看出，相對(duì)于目標(biāo)層天津——徐州區(qū)段高速鐵路列車運(yùn)行圖評(píng)價(jià)，列車運(yùn)行圖技術(shù)指標(biāo)所占權(quán)重為0.7089,旅客服務(wù)質(zhì)量指標(biāo)所占權(quán)重為點(diǎn)擊判斷矩陣單獨(dú)顯示，可以得出準(zhǔn)則層、指標(biāo)層的判斷矩陣的信息、詳細(xì)數(shù)據(jù)以及判斷矩陣各要素的權(quán)重、圖形化的判斷矩陣各4-13、4-14所示。如圖4-11所示，天津-徐州區(qū)段高速鐵路列車運(yùn)行圖評(píng)價(jià)的判斷矩陣一致性比例為0.0516,最大特征根λmax為3.0536。觀察柱狀圖得知，列車運(yùn)行圖技術(shù)指標(biāo)所占的權(quán)重最大，能力指標(biāo)其次，旅客服務(wù)質(zhì)量指標(biāo)最小。如圖4-12所示，列車運(yùn)行圖技術(shù)指標(biāo)一致性比例為0.0088,對(duì)“天津-如圖4-13所示，旅客服務(wù)質(zhì)量指標(biāo)一致性比例為0.0000,對(duì)“天津-徐州區(qū)段高速鐵路列車運(yùn)行圖評(píng)價(jià)”的權(quán)重為0.1125,最大特征根λmax為2.0000。旅客服務(wù)質(zhì)量指標(biāo)(一致性比例：0.0000;對(duì)“天津——涂州區(qū)段高速鐵路列車運(yùn)行圖評(píng)價(jià)的權(quán)重：0.1125:Amax:2如圖4-14所示，能力指標(biāo)一致性比例為0.0000,對(duì)“天津——徐州區(qū)段高速鐵路列車運(yùn)行圖評(píng)價(jià)”的權(quán)重為0.1786,最大特征根λmax為2.0000。在寫出來(lái)之后的判斷矩陣會(huì)存在相應(yīng)的問(wèn)題，按照常理來(lái)說(shuō)，如果i對(duì)j的重要程度是a,j對(duì)k的重要程度是b,那么i對(duì)k的重要程度應(yīng)該為a×b,但事實(shí)并非如此。因此需要對(duì)矩陣進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，如果檢驗(yàn)結(jié)果在一定合理范圍之內(nèi)，則說(shuō)明判斷矩陣不需要修改，反之，則需要修改判斷矩陣。(1)計(jì)算一致性指標(biāo)計(jì)算一致性指標(biāo)的公式如下：計(jì)算時(shí)，當(dāng)CI=0時(shí)，則表明判斷矩陣A一致，當(dāng)CI越大時(shí)，則說(shuō)明A的不一致性程度越嚴(yán)重。由圖4-10得出，λmax為3.0536,則檢查圖4-10中判斷矩陣的一致性步驟如同理計(jì)算出圖4-11中CI=0.0046,圖4-12中CI=0,圖4-13中CI=0。(2)查找與之對(duì)應(yīng)的平均隨機(jī)一致性指標(biāo)RI與之相對(duì)應(yīng)的平均隨機(jī)一致性指標(biāo)見(jiàn)表4-4。n12345678900由表4-4得出，當(dāng)n=3時(shí)，RI=0.52,則一致性比例計(jì)算如下所示：在圖4-10中，軟件所計(jì)算出的一致性比例為0.0516與上式計(jì)算結(jié)果相同，且一致性比例皆小于0.1,則表明矩陣一致性檢驗(yàn)通過(guò)，不需對(duì)判斷矩陣進(jìn)行修改。同理計(jì)算出圖4-11中CR=0.0088,圖4-12中CR=0,圖4-13中CR=0,所計(jì)算的結(jié)果皆與每一個(gè)判斷矩陣軟件計(jì)算結(jié)果一致，計(jì)算結(jié)果都小于0.1,則證明所有的判斷矩陣的一致性檢驗(yàn)通過(guò)。5.FCE評(píng)價(jià)在層次分析法的計(jì)算結(jié)果中生成相應(yīng)的測(cè)評(píng)表，輸入相應(yīng)的測(cè)評(píng)表名稱以及評(píng)價(jià)等級(jí)，如圖4-15所示。良好中等過(guò)在創(chuàng)建完成測(cè)評(píng)表之后，軟件會(huì)自動(dòng)生成相應(yīng)的問(wèn)卷表，將問(wèn)卷發(fā)放給多為專家收集相應(yīng)的專家數(shù)據(jù)，如圖4-16所示。天津——徐州區(qū)段高速鐵路列車運(yùn)行圖評(píng)價(jià)評(píng)測(cè)人姓名、單位和評(píng)測(cè)對(duì)象為必填項(xiàng)!制表日期2022/3/31評(píng)測(cè)人：NO評(píng)測(cè)指標(biāo)評(píng)測(cè)指1的平均速度良好2中等3良好4中等56列車數(shù)或?qū)?shù)稱為通過(guò)能力。中等7多的貨物的噸數(shù)。果，對(duì)評(píng)價(jià)等級(jí)的分值進(jìn)行設(shè)定，優(yōu)秀為90分，良好為80分，中等為70分，及格為60分，差為50分。隨后所得出的每個(gè)指標(biāo)所占的分?jǐn)?shù)以及天津——徐州區(qū)段列車運(yùn)行圖評(píng)價(jià)的綜合評(píng)價(jià)得分，如圖4-17所示。象分圖4-17綜合測(cè)評(píng)結(jié)果6.評(píng)價(jià)結(jié)果分析運(yùn)行圖綜合評(píng)價(jià)的Excel報(bào)告，如圖4-18所示。綜合評(píng)價(jià)報(bào)告生成日期：2022/3/31良好附表1.評(píng)價(jià)等論域良好中等差附表2.權(quán)向量通過(guò)能力圖4-18綜合評(píng)價(jià)報(bào)告分為77.1749分，屬于中等水平，則表明列車運(yùn)行圖的編制仍然存在一定的優(yōu)化第五章天津徐州區(qū)段高速鐵路列車運(yùn)行圖優(yōu)化由圖4-10可以看出，相對(duì)于目標(biāo)層天津徐州區(qū)段高速鐵路列車運(yùn)行圖評(píng)價(jià)而言，列車運(yùn)行圖技術(shù)指標(biāo)、旅客服務(wù)質(zhì)量指標(biāo)以及能力指標(biāo)各自所占權(quán)重分別為0.7089、0.1125、0.1786。在列車運(yùn)行圖技術(shù)指標(biāo)中，列車運(yùn)行速度、列車技術(shù)速度以及速度系數(shù)各指標(biāo)所占權(quán)重分別為0.3825、0.1158、0.2105。在旅客服務(wù)質(zhì)量指標(biāo)中，列車服務(wù)頻率所占權(quán)重為0.0844,列車到發(fā)時(shí)刻合理性系數(shù)所占權(quán)重為0.0281。在能力指標(biāo)中，通過(guò)能力所占權(quán)重為0.0595,輸送能力所占權(quán)重為0.1191.通過(guò)所得的評(píng)價(jià)結(jié)果以及分析所編制的運(yùn)行圖提出以下幾點(diǎn)問(wèn)題：1.某些時(shí)段開(kāi)行的列車數(shù)較少分析評(píng)價(jià)結(jié)果所得，天津——徐州區(qū)段列車運(yùn)行圖評(píng)價(jià)各指標(biāo)所占權(quán)重最高的是列車運(yùn)行圖技術(shù)指標(biāo)，其次是能力指標(biāo)，旅客服務(wù)質(zhì)量指標(biāo)最小。由圖3-1列車運(yùn)行圖分析可知，天津——徐州區(qū)段線路在14:00—18:00這段時(shí)間段內(nèi)下行并未新增開(kāi)行旅客列車，如圖5-1所示，這時(shí)間段未開(kāi)行相應(yīng)列車，對(duì)該路段在此時(shí)段內(nèi)的客流不利。路在14:00—18:00列車運(yùn)行圖天津徐州區(qū)段線路全長(zhǎng)為557千米，純運(yùn)行時(shí)分總時(shí)長(zhǎng)為1h37min。在不影響列車運(yùn)行圖技術(shù)指標(biāo)的基礎(chǔ)上，為了提高天津-徐州區(qū)段在14:00—18:00時(shí)段的列車服務(wù)頻率，以方便在天津徐州區(qū)段在14:00—18:00時(shí)段的客流出行，故該段線路間在此時(shí)段可開(kāi)行1~2列下行旅客列車以便該時(shí)段的2.列車停站方案不合理停站方案對(duì)客流的調(diào)整能起到相應(yīng)的作用，設(shè)置一個(gè)較好的停站方案應(yīng)盡量提高該線路段的通過(guò)能力，起到擴(kuò)大吸引客流范圍的作用。由圖4-10可以看出能力指標(biāo)所占的權(quán)重為0.1786,所占權(quán)重僅次于列車運(yùn)行圖技術(shù)指標(biāo)，通過(guò)能力的所占權(quán)重為0.0595,輸送能力的所占權(quán)重為0.1191。而在第三章所繪制的列車運(yùn)行圖中，所繪制的列車為旅客列車，則重點(diǎn)考慮列車運(yùn)行圖的通過(guò)能力。通過(guò)對(duì)天津-徐州區(qū)段線路列車開(kāi)行方案進(jìn)行相應(yīng)分析可得出該段線路列車在各個(gè)站的停站次數(shù)，如表5-1所示。站名下行停站次數(shù)天津南站滄州西站86德州東站5濟(jì)南西站28曲阜東站57滕州東站21棗莊站55由表5-1分析可得出列車下行方向在泰安站和滕州東站停站次數(shù)相對(duì)較少，上行方向在滕州東站的停站次數(shù)相對(duì)于較少。為了提高天津——徐州區(qū)段線路的通過(guò)能力，擴(kuò)大吸引在泰安站和滕州東站的客流范圍，則應(yīng)增加在泰安站和滕州東站的停站次數(shù)。在保證不影響列車運(yùn)行圖技術(shù)指標(biāo)的基礎(chǔ)上，為了提高通過(guò)能力以及擴(kuò)大吸引客流范圍，則選擇在下行方向的泰安站與滕州東站增加1~2次停站次數(shù)，上行方向應(yīng)在滕州東站增加2~3次停站次數(shù)。在對(duì)天津——徐州區(qū)段線路列車運(yùn)行圖進(jìn)行評(píng)價(jià)研究的基礎(chǔ)上，針對(duì)天津 徐州區(qū)段線路列車運(yùn)行圖所存在的問(wèn)題對(duì)列車運(yùn)行圖編制有如下優(yōu)化方法：1.選擇在14:00—18:00時(shí)間段內(nèi)增加一列車為G1列車，始發(fā)時(shí)刻為15:10,根據(jù)該路段現(xiàn)有的列車運(yùn)行圖以及列車的方案圖進(jìn)行分析，在保證不改變列車運(yùn)行圖的列車運(yùn)行圖技術(shù)指標(biāo)以及能力指標(biāo)的基礎(chǔ)上，設(shè)定G1列車的開(kāi)行方案圖如表5-2所示。表5-2G1開(kāi)行方案圖1天津南站02滄州西站13德州東站14濟(jì)南西站0506曲阜東站17滕州東站08棗莊站190如圖5-2(a)所示為未進(jìn)行優(yōu)化之前的列車運(yùn)行圖，5-2(b)所示為優(yōu)化之后的列車運(yùn)行圖。圖5-2天津徐州區(qū)段線路列車運(yùn)行圖優(yōu)化開(kāi)行列車數(shù)前后對(duì)比圖2.分析所提出列車運(yùn)行圖存在的問(wèn)題，根據(jù)分析現(xiàn)有方案圖以及該段線路列車運(yùn)行圖可得出，增加G321次列車在泰安站停站2min,增加G129次列車在滕州東站停站2min,增加G102次列車在滕州東站停站2min,增加G130次列車在滕州東站停站2min。增加相應(yīng)的停站次數(shù)所得的方案圖如表5-3所示。表5-3G321、G129、G102、G130列車開(kāi)行方案圖1天津南站00002滄州西站01113德州東站10104濟(jì)南西站0000501116曲阜東站10107滕州東站10008棗莊站101090000如圖5-3為天津——徐州區(qū)段線路列車運(yùn)圖5-3天津-徐州區(qū)段線路列車運(yùn)行圖優(yōu)化列車停站方案之前的列車運(yùn)行圖如圖5-4為天津——徐州區(qū)段線路列車運(yùn)行圖優(yōu)化列車停站方案之后的列車運(yùn)行圖。圖5-4天津——徐州區(qū)段線路列車運(yùn)行圖優(yōu)化列車停站方案之后的列車運(yùn)行圖綜合以上問(wèn)題的優(yōu)化方案，繪制最終得到的優(yōu)化后的列車運(yùn)行圖，如圖5-5所示。第六章結(jié)論與展望目前我國(guó)的高速鐵路正處于一個(gè)高速發(fā)展時(shí)期，我國(guó)已成為世界上高速里程通車?yán)锍套铋L(zhǎng)的國(guó)家。高速鐵路旅客運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展步入了一個(gè)新的進(jìn)程，同時(shí)也就意味著運(yùn)營(yíng)管理產(chǎn)生出急需解決的問(wèn)題。而本文所探討的列車運(yùn)行圖編制問(wèn)題則是高速鐵路運(yùn)輸組織的核心問(wèn)題之一，對(duì)于高速鐵路運(yùn)營(yíng)管理水平而言有著很深的影響。由于我國(guó)的路網(wǎng)結(jié)構(gòu)與其他國(guó)家有著很大的不同，因此我國(guó)高速鐵路列車運(yùn)行圖編制具有很高的靈活性以及適用性。本文是圍繞著高速鐵路列車運(yùn)行圖編制的基礎(chǔ)理論對(duì)天津徐州區(qū)段列車運(yùn)行圖編制優(yōu)化以及評(píng)價(jià)方法進(jìn)行研究，得出的主要結(jié)論如下所示。1.在分析高速鐵路的特點(diǎn)以及高速鐵路列車運(yùn)行圖編制基礎(chǔ)理論的基礎(chǔ)之上，研究探討了列車運(yùn)行圖的編制要素以及編制方法，熟悉了高速鐵路運(yùn)行圖的特點(diǎn)、編制過(guò)程以及在整個(gè)編制過(guò)程中的關(guān)鍵要點(diǎn)，因而確定了本文中天津 徐州區(qū)段列車運(yùn)行圖編制方法。2.依據(jù)所分析的我國(guó)高速鐵路列車運(yùn)行圖編制基礎(chǔ)理論以及天津徐州區(qū)段列車運(yùn)行圖編制的一些資料，進(jìn)而編制出天津徐州區(qū)段的列車運(yùn)行圖。所編制的天津——徐州區(qū)段列車運(yùn)行圖有下行方向開(kāi)行的旅客列車13列車，上行方向開(kāi)行的旅客列車26列。3.分析研究確定利用層次分析法對(duì)本文中天津——徐州區(qū)段的列車運(yùn)行圖進(jìn)行評(píng)價(jià)，構(gòu)建出評(píng)價(jià)的指標(biāo)體系，所構(gòu)建的指標(biāo)體系包括3個(gè)準(zhǔn)則層，7個(gè)指標(biāo)層。利用輔助軟件yaahp對(duì)指標(biāo)體系進(jìn)行模型的構(gòu)建，最終天津——徐州區(qū)段列車運(yùn)行圖所得的綜合評(píng)價(jià)得分為77.1749分，屬于中等水平。4.在天津——徐州區(qū)段的列車運(yùn)行圖評(píng)價(jià)模型構(gòu)建的基礎(chǔ)上，對(duì)編制的天津——徐州區(qū)段的列車運(yùn)行圖所存在的問(wèn)題進(jìn)行分析，分析出