●從書序
前言
第1章緒論1
1.1基礎概念1
1.1.1列車運行圖2
1.1.2運營環境5
1.1.3客流需求6
1.2研究問題7
1.2.1新增列車運行線問題8
1.2.2周期性列車時刻表問題9
1.2.3列車實時調度問題9
1.2.4面向需求列車時刻表問題10
1.2.5列車時刻表延伸問題11
1.3建模方法12
1.3.1決策變量12
1.3.2約束條件13
1.3.3優化目標14
1.4求解算法15
1.4.1問題簡化方法15
1.4.2智能計算方法15
1.4.3模型修正方法16
1.4.4直接分解方法17
1.4.5對偶分解方法18
1.5內容結構20
第2章時變需求下列車時刻表建模及準確求解22
2.1引言22
2.2問題分析25
2.3集成2次整數規劃模型27
2.3.1有效加載時間窗27
2.3.2乘客等待時間28
2.3.3目標函數29
2.3.4約束條件30
2.4分鐘需求下優化模型重構33
2.4.1修改加載時間窗33
2.4.2添加約束條件34
2.4.3修改目標函數35
2.5小時需求下優化模型重構36
2.5.1需求間隔和規劃期限變化36
2.5.2候車時間和在車人數修正37
2.5.3分段線性模型修改41
2.6數值算例42
2.6.1分鐘需求下案例43
2.6.2小時需求下案例45
2.7結束語51
第3章超擁擠環境下列車時刻表優化58
3.1引言58
3.2問題分析60
3.3基於累計變量的0-1規劃模型64
3.3.1客流加載過程64
3.3.2約束條件68
3.3.3目標函數70
3.4面向現實的整數規劃模型70
3.4.1乘客最晚到站臨界時刻70
3.4.2時刻表問題的基本約束72
3.4.3乘客有效加載時間窗73
3.4.4列車供給約束74
3.4.5目標函數76
3.5用於單車站的啟發式算法77
3.5.1局部改進算法77
3.5.2簡單算例81
3.6用於多車站的遺傳算法82
3.6.1染色體編碼82
3.6.2計算適應度83
3.7數值算例84
3.7.1已知數據和設置參數84
3.7.2數值計算85
3.7.3繫統研發88
3.8結束語91
第4章多線路列車時刻表協同優化93
4.1引言93
4.2問題分析95
4.2.1研究背景95
4.2.2符號設置96
4.3優化模型97
4.3.1單線路情況97
4.3.2兩線路情況99
4.4求解單線路的動態規劃算法105
4.5求解兩線路的遺傳算法108
4.6數值算例111
4.6.1數據輸入111
4.6.2單線路情況112
4.6.3兩線路情況114
4.7結束語115
第5章越行環境下列車時刻表優化及列生成方法117
5.1引言117
5.2問題分析121
5.2.1問題描述121
5.2.2時空網絡構建123
5.3數學模型124
5.3.1符號與變量124
5.3.2目標函數127
5.3.3約束條件128
5.4基於對偶變量替換的列生成算法131
5.4.1檢驗數計算131
5.4.2對偶變量替換136
5.4.3動態規劃算法138
5.5分支定價切割算法143
5.5.1算法框架143
5.5.2有效不等式144
5.5.3下界生成146
5.5.4分支策略147
5.5.5上界生成149
5.6數值算例150
5.6.1小規模算例150
5.6.2大規模算例153
5.6.3比較性算例157
5.7結束語160
第6章柔性架構下列車時刻表及ADMM算法161
6.1引言161
6.2問題分析166
6.2.1問題描述166
6.2.2出發時間窗166
6.2.3時空網絡170
6.3基於弧的0-1整數規劃模型172
6.3.1優化目標172
6.3.2約束條件172
6.4求解普通列車時刻表的拉格朗日方法177
6.4.1問題說明177
6.4.2問題松弛177
6.4.3算法框架179
6.5求解柔性列車時刻表的ADMM方法180
6.5.1增廣和分解181
6.5.2基於優先權的計算順序185
6.5.3時變最短路徑算法188
6.5.4局部上界生成算法190
6.6數值計算191
6.6.1京滬高速鐵路算例191
6.6.2補充的比較算例198
6.7結束語202
第7章公交車輛調度中指派和路徑決策的協同203
7.1引言203
7.2問題分析208
7.2.1問題描述208
7.2.2符號、變量和公式209
7.2.3時空節點和時空弧構建212
7.2.4弧費用216
7.2.5連接網絡、時空網絡和時空連接網絡比較217
7.3基於變量分離的拉格朗日分解219
7.3.1費用特性219
7.3.2問題分解221
7.3.3管理學解釋223
7.3.4上界生成算法225
7.4基於對稱性打破的增強模型226
7.4.1增強模型227
7.4.2有序指派算法229
7.5實時調度應用232
7.6數值實驗233
7.6.1簡單例子233
7.6.2測試計算比較238
7.6.3中大型數值測試239
7.7結束語244
參考文獻249
《交通與數據科學叢書》數目262
彩圖

列車時刻表優化設計，是軌道運營管理領域擁有挑戰性的一類科學問題，其中加入需求因素並嵌入旅客行為，使問題變得異常復雜。《面向需求軌道列車時刻表優化》共7章，第1章分析列車時刻表優化問題，第2章研究時變需求下列車時刻表建模及準確求解，第3章關注超擁擠環境下乘客排隊現像及數學處理，第4章研究多線路列車時刻表協同優化及動態規劃算法，第5章研究越行環境下列車時刻表優化及列生成方法，第6章研究柔性架構下列車時刻表優化問題和交替方向乘子法，第7章討論車輛調度中指派和路徑決策的協同。