控制与决策

作者：张春田,戚建国,杨凯,杨立兴,高自友,高原

单位：北京交通大学 交通运输学院,北京 100044;北京交通大学 轨道交通控制与安全 国家重点实验室,北京 100044,,北京交通大学 轨道交通控制与安全 国家重点实验室,北京 100044,,北京交通大学 交通运输学院,北京 100044,,北京交通大学 轨道交通控制与安全 国家重点实验室,北京 100044,,北京交通大学 交通运输学院,北京 100044,,北京理工大学 管理与经济学院,北京 100081,

关键词：铁路运输;列车时刻表;停站方案;不确定旅客需求

基金：中央高校基本科研业务费资助项目(2021RC241)；国家自然科学基金项目(71825004,72001019, 72288101)；轨道交通控制与安全国家重点实验室(北京交通大学)开放课题基金项目(RCS2022K001).

列车停站方案与列车时刻表协同优化能够克服两者单独优化难以实现系统最优的弊端,从而可以得到旅客满意和企业期望的运营方案.首先,针对多场景不确定旅客需求概率分布信息已知的情形,综合考虑轨道与车站站线占用等约束,以极小化列车总行程时间、各场景未被满足旅客需求以及列车冗余之和为目标,构建列车停站方案与时刻表两阶段随机规划模型.在此基础上,进一步考虑旅客需求场景概率分布信息部分已知的情形,构建与之相对应的两阶段分布鲁棒优化模型.其次,借助$L_\infty$范数非精确集,将所构建的列车停站方案与时刻表两阶段分布鲁棒协同优化模型转换为等价的混合整数线性规划模型,并利用Visual C++平台调用GUROBI进行求解.最后,将所构建模型应用到武汉-广州高速铁路走廊上验证其有效性,结果表明,相比于随机优化模型,分布鲁棒优化模型只需付出较小的代价,即可抵御旅客需求概率分布不确定性带来的影响,且可以改善最坏情形下解的质量,为得到鲁棒性较强的铁路列车停站方案与时刻表提供一定的理论依据.

来源：2023年第4期

《控制与决策》期刊编辑部

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