《基于層次分析法的某高鐵區(qū)段列車運(yùn)行圖編制優(yōu)化及評價研究》24000字（論文）

PAGE4基于層次分析法的某高鐵區(qū)段列車運(yùn)行圖編制優(yōu)化及評價研究摘要高速鐵路運(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)一步對高速鐵路列車運(yùn)行圖編制理論以及評價方法深入學(xué)習(xí)，對京滬高速天津——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)建評價模型，在評價基礎(chǔ)上對運(yùn)行圖進(jìn)行優(yōu)化，主要工作包括以下幾個方面：1.學(xué)習(xí)我國高速鐵路列車運(yùn)行圖編制主要基礎(chǔ)理論，為后續(xù)評價研究以及運(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、列車開行方案以及列車始發(fā)時刻表等資料，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個準(zhǔn)則層，7個指標(biāo)層。利用輔助軟件yaahp構(gòu)建該區(qū)段列車運(yùn)行圖的評價模型，最終綜合評價得分為77.1749分，屬于評價中等水平。4.在對天津——徐州區(qū)段高速鐵路列車運(yùn)行圖評價的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)該區(qū)段列車運(yùn)行圖所存在的問題并進(jìn)行優(yōu)化，最終得出優(yōu)化過后高速鐵路列車運(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)化目錄摘要 I第一章緒論 11.1研究背景 11.2研究意義 11.3國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 21.3.1國外研究現(xiàn)狀 21.3.2國內(nèi)研究現(xiàn)狀 31.4研究內(nèi)容和結(jié)構(gòu) 51.4.1研究內(nèi)容 51.4.2論文結(jié)構(gòu) 5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我國高速鐵路發(fā)展概況 72.1.3高速鐵路的優(yōu)勢及缺陷 82.2高速鐵路列車運(yùn)行圖編制基礎(chǔ)理論 92.2.1列車運(yùn)行圖概述 92.2.2列車運(yùn)行圖編制要素 112.2.3高速鐵路列車運(yùn)行圖編制方法 14第三章天津——徐州區(qū)段高速鐵路列車運(yùn)行圖編制 173.1天津——徐州區(qū)段線路資料 173.2天津——徐州區(qū)段線路列車開行方案 173.3天津——徐州區(qū)段線路列車始發(fā)時刻表 193.4天津——徐州區(qū)段線路列車運(yùn)行圖繪制 20第四章天津——徐州區(qū)段高速鐵路列車運(yùn)行圖評價 214.1層次分析法 214.2高速鐵路列車運(yùn)行圖評價指標(biāo)體系建立原則 214.2.1全面性原則 214.2.2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 224.2.5目的性原則 224.3天津——徐州區(qū)段高速鐵路列車運(yùn)行圖評價指標(biāo)體系 224.1.1列車運(yùn)行圖技術(shù)指標(biāo) 224.1.2旅客服務(wù)質(zhì)量評價指標(biāo) 234.1.3能力指標(biāo) 244.4天津——徐州區(qū)段高速鐵路列車運(yùn)行圖評價模型構(gòu)建 264.4.1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)行圖評價 26第五章天津——徐州區(qū)段高速鐵路列車運(yùn)行圖優(yōu)化 375.1天津——徐州區(qū)段線路列車運(yùn)行圖存在的問題 375.2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 426.1結(jié)論 426.2展望 42第一章緒論1.1研究背景在我國，鐵路是建設(shè)的關(guān)鍵核心之一，此外，鐵路是中國交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)中的一個決定性的核心要素，是地區(qū)與地區(qū)之間聯(lián)絡(luò)的一個最主要的方式，并且鐵路也是走向大眾的交通工具。鐵路兼具運(yùn)量大、速度快、成本低、占地面積小、污染少、能耗低等特點(diǎn)，鐵路在區(qū)域與區(qū)域間的貨物運(yùn)輸乃至經(jīng)濟(jì)建設(shè)上都位居特別重要的地位，不僅如此，在各區(qū)域間的文化交流乃至社會活動上，鐵路仍然起到一個決定性的作用。在我們國家目前的整體運(yùn)輸模式中鐵路運(yùn)輸自始至終穩(wěn)居領(lǐng)軍地位，不管是對于我國的經(jīng)濟(jì)和社會的全面發(fā)展還是可持續(xù)發(fā)展，鐵路運(yùn)輸都發(fā)揮著有一定效果的促進(jìn)作用。目前，隨著社會經(jīng)濟(jì)持續(xù)不斷的發(fā)展，人們相對于鐵路運(yùn)輸?shù)母鞣N需求也展現(xiàn)出增長的趨勢，隨著人們的出行日漸增多，引起客運(yùn)需求展現(xiàn)出直線增長的趨勢，此外，為了增強(qiáng)區(qū)域之間的經(jīng)濟(jì)建設(shè)，區(qū)域與區(qū)域間的交通網(wǎng)的需求也呈直線增長?，F(xiàn)如今，在世界上，我國的高速鐵路網(wǎng)有著最長的里程，但相對而言我國的幅員較為遼闊，且自然資源與人口的分布相對不均勻，因此我國的路網(wǎng)布局仍需要相應(yīng)措施進(jìn)行改善，此外還需提高運(yùn)行效率。我們國家的工業(yè)化建設(shè)現(xiàn)如今是處在一個中長期的發(fā)展水平，鐵路運(yùn)輸在交通運(yùn)輸中，仍位于一個十分重要的領(lǐng)軍地位，在運(yùn)量和運(yùn)能各方面有較為鮮明的矛盾。目前高速鐵路網(wǎng)開始逐步建成，解決了我國運(yùn)輸能力緊張的問題，以高速鐵路網(wǎng)為主體，其他線路為客體，各種路線相互連接，建立了客運(yùn)、貨運(yùn)相互配合的高速鐵路網(wǎng)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，到2020年底，我國高速鐵路通車運(yùn)行總公里數(shù)已經(jīng)達(dá)到了3.8萬公里，中國高速鐵路網(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)了城市間的互動交流，促進(jìn)了區(qū)域城市的融合以及一體化發(fā)展。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)活動集中統(tǒng)一為一個具體的文件，它是鐵路運(yùn)輸設(shè)備的一個綜合性計(jì)劃，其亦是鐵路行車組織的基礎(chǔ)，亦是鐵路運(yùn)輸機(jī)構(gòu)向社會供應(yīng)給運(yùn)輸供應(yīng)能力的一種成效較好的形式。在對列車運(yùn)行圖開展編制工作時，重點(diǎn)是權(quán)衡國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的條件，參考鐵路運(yùn)輸能力的條件編制運(yùn)行圖。鐵路運(yùn)輸組織的一些指標(biāo)（如質(zhì)量指標(biāo)、數(shù)量指標(biāo)）是通過列車運(yùn)行圖進(jìn)行體現(xiàn)出來的，這就意味著編制一個較好的列車運(yùn)行圖會對鐵路運(yùn)輸工作的安全以及效益有著較為直接的影響。目前，我國有更多的高速鐵路開始建成并且投入運(yùn)營，這表明，我國鐵路客運(yùn)、貨運(yùn)的運(yùn)輸能力在非常大的程度上均有了很大的提升，而高速鐵路列車運(yùn)行圖也成為很多專家學(xué)者研究的一個重點(diǎn)方向。1.2研究意義列車運(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)行圖編制與評價方面均進(jìn)行深入的研究。近年來我國經(jīng)濟(jì)社會呈現(xiàn)一個飛速發(fā)展的趨勢，而我國的高速網(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必要選擇。但對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爭，因此對于鐵路的運(yùn)輸企業(yè)來說，對高速鐵路列車運(yùn)行圖進(jìn)行評價以及優(yōu)化是非常必要的。對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)輸市場的激烈競爭當(dāng)中取得優(yōu)勢。因此，研究高速鐵路列車運(yùn)行圖的評價以及優(yōu)化對于鐵路運(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)行圖對社會發(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)行圖本身是一個技術(shù)性文件有很強(qiáng)的技術(shù)性，在整個運(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)量的高低勢必會嚴(yán)重影響著列車運(yùn)營安全和廣大旅客的服務(wù)質(zhì)量，此外還會影響著運(yùn)輸設(shè)備的運(yùn)用效率。隨著我國建成小康社會，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爭關(guān)系也越來越明顯，鐵路運(yùn)輸公司必須對所開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)一步對高速鐵路列車運(yùn)行圖的組織編制展開優(yōu)化儼然早已成為了整個高速鐵路運(yùn)輸?shù)拿恳豁?xiàng)工作中迫切需要解決的重要難題。而我們國家的高速鐵路列車運(yùn)行圖的編制工作在我國的運(yùn)行圖的相關(guān)領(lǐng)域內(nèi)創(chuàng)建了一個新局面，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)營高速鐵路的運(yùn)輸成本?？傮w來說我國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)行圖的評價指標(biāo)體系來呈現(xiàn)高速鐵路的特征可謂是極其有必要的。1.3國內(nèi)外研究現(xiàn)狀近年來科學(xué)技術(shù)呈現(xiàn)出飛速發(fā)展的趨勢，我國的運(yùn)輸市場隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展日漸發(fā)生變化，不同種類的運(yùn)輸方式之間的競爭也變得越來越激烈，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，同時也變得更加的復(fù)雜化，因此需要針對目前出現(xiàn)的一些新的問題的特點(diǎn)，提出對應(yīng)相關(guān)問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)量評價工作一直以來深受相關(guān)專家和學(xué)者重點(diǎn)研究。國內(nèi)外的專家學(xué)者針對這一系列的問題也展開了很多的研究。1.3.1國外研究現(xiàn)狀以目前情況來看，全世界有很多國家宣布開通高速鐵路的運(yùn)行，這里面主要包含了韓國、法國、德國、日本、英國、西班牙等。國外的高速鐵路在正點(diǎn)率方面有著很大的成就，這使得研究人員對運(yùn)行圖編制的相關(guān)理論以及方法體系進(jìn)行一個深入的研究提供了一個較為有利的條件。FuriniF，KiddMP[4]在高速鐵路的路網(wǎng)情況下，在對列車運(yùn)行線停站的實(shí)施方案以及理想始發(fā)時刻展開研究的基礎(chǔ)上，創(chuàng)建出與之對應(yīng)的時空網(wǎng)絡(luò)，逐步開展運(yùn)行圖模型的構(gòu)建工作，之后在對列車運(yùn)行圖編制問題等方面進(jìn)行計(jì)算，所采用的計(jì)算方法為啟發(fā)式算法。MariaBorjesson，JonasEliasson[5]判定列車可靠性的指標(biāo)采取平均晚點(diǎn)時間作為判斷的指標(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)時間相互比較而言，列車晚點(diǎn)頻率在其他方面會對列車的可靠性有很大程度上的影響，而平均晚點(diǎn)時間指標(biāo)則是對其他方面對列車可靠性有很大程度的影響進(jìn)行舍棄。MohammadT.Isaai[6]提及在列車運(yùn)行圖評價方面，該評價兼有多維度服務(wù)評價的復(fù)雜性，在該作品中，作者采用列車總晚點(diǎn)時間，平均晚點(diǎn)時間，列車晚點(diǎn)時間與旅行時間二者比值中的最大值當(dāng)作評價列車運(yùn)行圖的指標(biāo)。使用模糊AHP評價方法對其文章中的列車運(yùn)行圖展開評價工作，遵照鋪畫方式的差異將運(yùn)行圖進(jìn)行先后排序，有利于決策部門對相關(guān)事宜進(jìn)行決策。Caprara[7]對一段時期內(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)模型并對這些數(shù)學(xué)模型的特點(diǎn)進(jìn)行了一系列的討論。Khan[8]對區(qū)間運(yùn)行時分不確定的背景之下的列車運(yùn)行圖的相關(guān)優(yōu)化問題進(jìn)行研究，將列車總旅行時間及總延誤時間的最小值作為研究目標(biāo)，將其研究內(nèi)容中的列車運(yùn)行圖編制的相關(guān)問題分解為一系列的子問題，分別對每一列單獨(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)列車開行需求為導(dǎo)向和以旅客出行需求為導(dǎo)向兩類。我國的列車開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)列車開行需求為導(dǎo)向則是與我國的列車運(yùn)行圖的鋪畫相類似。1.3.2國內(nèi)研究現(xiàn)狀我國的高速公路經(jīng)歷了從無到有的過程，目前我國已成為了世界上高速鐵路里程最長的國家，但是因?yàn)槲覈膰吝|闊，人口數(shù)眾多，導(dǎo)致運(yùn)輸需求和供給之間不均衡，我國的實(shí)際情況與國外不同，國內(nèi)的高速鐵路運(yùn)輸組織模式不能簡單的照搬國外的經(jīng)驗(yàn)，對此，我國的相關(guān)專家學(xué)者針對高速鐵路列車運(yùn)行圖的編制方法、優(yōu)化方法等方面展開了深入研究，取得了一系列成熟的研究成果。李強(qiáng)[3]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，以研究高速鐵路列車運(yùn)行圖的優(yōu)缺點(diǎn)為基礎(chǔ)簡析對運(yùn)行圖編制提出的新要求，其后在三個層面上解析和優(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)時檢測子系統(tǒng)三個層面。蔣亞磊等[9]對客運(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評價工作，建立了均衡性指標(biāo)、可調(diào)整性指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)評價指標(biāo)等相互關(guān)聯(lián)的指標(biāo)以及旅客服務(wù)質(zhì)量評價指標(biāo)對客運(yùn)專線運(yùn)行圖進(jìn)行評價的指標(biāo)體系，建立了多個指標(biāo)、多個層次的模糊綜合評價模型，結(jié)尾則是利用有根據(jù)的算例對模型是否有適用性進(jìn)行驗(yàn)證。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，對鋪畫列車運(yùn)行圖的分層疊加數(shù)學(xué)模型展開分析工作，思索不同類型列車的布點(diǎn)模型和與之對應(yīng)的求解方法，對相對應(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)化策略和算法開展設(shè)計(jì)和改進(jìn)工作。周文梁等[11]對以24h為周期的高速鐵路列車運(yùn)行圖的優(yōu)化模型展開設(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)上對模型進(jìn)行設(shè)計(jì)，之后又將松弛運(yùn)行圖視作相互對應(yīng)的基礎(chǔ)，再逐步對松弛列車運(yùn)行圖展開優(yōu)化工作有利于更好的建立模型，對目前的松弛運(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)順序、變更停站方案以及調(diào)整列車始發(fā)時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)用對列車初始布點(diǎn)時刻進(jìn)行調(diào)整的方法來決定對運(yùn)行圖進(jìn)行優(yōu)化的思路，因而對列車運(yùn)行圖編制的相關(guān)優(yōu)化模型展開相應(yīng)的創(chuàng)建工作，借助相關(guān)算例對文章中優(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]使用灰色評價方法來對運(yùn)行圖編制質(zhì)量的好壞進(jìn)行評價，利用兩種方法相互組合來對指標(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)量評價研究的研究對象為成遂渝客運(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)合了我國高速鐵路的路網(wǎng)現(xiàn)狀得出了我國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，以成渝客專為例對模型進(jìn)行了實(shí)證分析。江峰[15]借助相關(guān)事例進(jìn)行驗(yàn)證，并對列車運(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)時刻、全程停站時間總延長限制，按照相應(yīng)的步驟建立整數(shù)規(guī)劃模型對于后期對運(yùn)行圖編制開展相應(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)上來對模型的相關(guān)問題開展相關(guān)的求解工作。倪少權(quán)[16]在列車運(yùn)行圖的編制問題方面對分層決策模型做出了相應(yīng)的研究，并對相應(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。我國的線路里程相對較長，不僅如此，列車始發(fā)時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，我們國家對很多關(guān)于周期性列車運(yùn)行圖組織編制的優(yōu)化模型開展了更加深入的研究，并且按照目前我國的實(shí)際情況對列車運(yùn)行圖的相應(yīng)模型進(jìn)行完善。在對現(xiàn)有列車運(yùn)行圖展開評價的方案中，我國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)，搭建出一個綜合性的評價指標(biāo)體系對運(yùn)行圖進(jìn)行宏觀評價，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)化的評價指標(biāo)體系來開展微觀評價的相應(yīng)工作。1.4研究內(nèi)容和結(jié)構(gòu)1.4.1研究內(nèi)容本論文首要任務(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價方法，其中涉及到以下幾個方面的內(nèi)容：1.對我國高速鐵路列車運(yùn)行圖編制的相對重要的理論進(jìn)行研究以及對編制的問題展開分析。該部分先簡單敘述了我國高速鐵路的概念、高速鐵路發(fā)展概況以及高速鐵路的優(yōu)勢及缺陷，隨后對高速鐵路列車運(yùn)行圖編制的基礎(chǔ)理論進(jìn)行闡述。我國高速鐵路的列車開行規(guī)律以及旅客運(yùn)輸發(fā)展與國外開行規(guī)律及旅客運(yùn)輸發(fā)展之間有著極大的差異。因而對我國高速鐵路的特征以及列車運(yùn)行圖編制的理論及特點(diǎn)展開深入分析，相對于高速鐵路列車運(yùn)行圖而言是編制運(yùn)行圖的基礎(chǔ)，同時也是列車運(yùn)行圖評價及優(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、列車開行方案以及列車始發(fā)時刻表編制出天津——徐州區(qū)段高速鐵路列車運(yùn)行圖。3.對天津——徐州區(qū)段高速鐵路列車運(yùn)行圖進(jìn)行評價。該部分對介紹了層次分析法，簡單闡述了高速鐵路列車運(yùn)行評價指標(biāo)體系的建立原則，對天津——徐州區(qū)段高速鐵路列車運(yùn)行圖評價指標(biāo)體系進(jìn)行建立，在建立的評價指標(biāo)體系的基礎(chǔ)上，構(gòu)建天津——徐州區(qū)段高速鐵路列車運(yùn)行圖評價模型。4.對天津——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)行圖的評價研究，分析編制出天津——徐州區(qū)段高速鐵路的列車運(yùn)行圖所存在的問題，并對存在的問題進(jìn)行優(yōu)化。1.4.2論文結(jié)構(gòu)論文一共有六章，其結(jié)構(gòu)如下。第一章：緒論。簡單闡述了高速鐵路列車運(yùn)行圖編制優(yōu)化及評價研究的研究背景以及研究意義，進(jìn)一步闡述了高速鐵路列車運(yùn)行圖編制優(yōu)化及評價的研究現(xiàn)狀。第二章：高速鐵路列車運(yùn)行圖編制基礎(chǔ)理論。介紹了高速鐵路的概念、發(fā)展概況以及高速鐵路的優(yōu)勢及缺陷，闡述了高速鐵路列車運(yùn)行圖編制的基礎(chǔ)理論。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)化及評價研究，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：對天津——徐州區(qū)段高速鐵路列車運(yùn)行圖進(jìn)行評價。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)行評價評價指標(biāo)體系，利用評價輔助軟件yaahp構(gòu)建天津——徐州區(qū)段高速鐵路列車運(yùn)行圖評價模型。第五章：對天津——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)行圖評價模型，分析該區(qū)段所存在的問題，對所存在的問題進(jìn)行優(yōu)化并繪制出優(yōu)化過后的列車運(yùn)行圖。第六章：結(jié)論與展望?？偨Y(jié)出本文的研究內(nèi)容以及研究工作，系統(tǒng)地對所研究的問題以及所采用的技術(shù)路線進(jìn)行概述，對以后所需解決的問題以及不足之處進(jìn)行展望。第二章高速鐵路列車運(yùn)行圖編制理論概述2.1高速鐵路2.1.1高速鐵路的概念高速鐵路的基本含義即是能夠使列車高速運(yùn)行的鐵路系統(tǒng)?！案咚佟痹诓煌哪甏⒉煌膮^(qū)域有不同的概念。在上個世紀(jì)七十年代的時候，日本政府在所頒發(fā)的第七十一號法令當(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；在上個世紀(jì)八十年代的時候，聯(lián)合國歐洲經(jīng)濟(jì)委員對高速鐵路列車運(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；在上個世紀(jì)九十年代的時候，國際鐵路聯(lián)盟(UIC）對高速鐵路列車的運(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。高速是一個相對而言的定義。自從科學(xué)技術(shù)漸漸開始發(fā)展，列車的運(yùn)行速度將會持續(xù)提高，故此高速鐵路的概念必將會伴隨著運(yùn)行速度的提升而持續(xù)更新。如圖2-1所示為中國高速列車。（a）“和諧號”高速列車（b）“復(fù)興號”高速列車圖2-1中國高速列車世界上常用的鐵路列車運(yùn)行速度等級劃分如表2-1所示。表2-1鐵路列車速度等級劃分速度100~120km/h120~160km/h160~200km/h200~400km/h400km/h以上等級常速中速準(zhǔn)高速或快速高速超高速2.1.2我國高速鐵路發(fā)展概況我們國家對既有線路不斷對速度進(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爭，我國鐵路為了更好的擴(kuò)大相應(yīng)的客流量，提速必須完成。在1991年，我國對廣州—深圳這一路線開展了一系列的技術(shù)改造工作，并且于1994年時建設(shè)完成。而在改造工作完成以后，廣深鐵路便成為了我們國家的第一條準(zhǔn)高速鐵路，并且我國的第一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120~160km/h的運(yùn)行速度之間。此后，我國鐵路分別在1997年、1998年、2000年、2001年、2004年、2007年依次開展了六次的提速工作，在提速工作中開展第五次提速工作以后，有某些干線鐵路的運(yùn)行速度大體上能夠達(dá)到以200km/h速度運(yùn)行的要求，由此也證明了本條干線滿足了國際所定義的高速鐵路的運(yùn)行要求；在第六次的提速工作開展完成后，我們國家白顏色的動車“和諧號”漸漸走進(jìn)了我國國民生活中，在目前現(xiàn)有的路線上，“和諧號”列車的最高運(yùn)行速度則是達(dá)到了250km/h，同時這也是目前既有線路在提速工作中所達(dá)到的最高速度。與我國目前高速鐵路的發(fā)展相比較來說，我國在對既有線路開展提速工作意外，另外還對一些新的線路開展了建設(shè)工作。在1999年，秦皇島至沈陽客運(yùn)專線逐漸展開了建設(shè)工作，與此同時該條線路亦是我國的第一條客運(yùn)專線，并且在2003年宣布開始運(yùn)行。將速度為200km/h當(dāng)作本條路線的設(shè)計(jì)速度，并以250/km/h的運(yùn)行速度作為后期開展提速工作的預(yù)留空間，本條客運(yùn)專線在山海關(guān)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)行速度則可采取300km/h的運(yùn)行速度進(jìn)行試運(yùn)行。秦沈客運(yùn)專線則是我國第一條真正意義上的高速鐵路。我國在2004年黨中央國務(wù)院議定通過《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》中明確了鐵路網(wǎng)的發(fā)展目標(biāo)，依次為“擴(kuò)大規(guī)模、完善結(jié)構(gòu)、提高質(zhì)量、快速擴(kuò)充運(yùn)輸能力以及迅速提高裝備水平”的鐵路網(wǎng)發(fā)展目標(biāo)。這就說明我國已經(jīng)開始逐漸步入高速鐵路的大規(guī)模發(fā)展的時期內(nèi)。為了更好的達(dá)到國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的條件，我國在2008年對《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》執(zhí)行了具體的調(diào)整措施。根據(jù)《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃（2008年調(diào)整）》的發(fā)展規(guī)劃，我國高速鐵路發(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)。在客車速度為200km/h以上的“四縱四橫”客運(yùn)專線中有“四縱”客運(yùn)專線其中包含北京—上?？瓦\(yùn)專線，稱其為京滬客運(yùn)專線；北京—武漢—廣州—深圳（香港）客運(yùn)專線，稱其為京港客運(yùn)專線；北京—沈陽—哈爾濱（大連）客運(yùn)專線，稱其為京哈客運(yùn)專線；上?！贾荨獙幉āＶ荨钲诳瓦\(yùn)專線?！八臋M”客運(yùn)專線其中包含徐州—鄭州—蘭州客運(yùn)專線，稱其為徐蘭客運(yùn)專線；上海—杭州—南昌—長沙—貴陽—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—南京—武漢—重慶—成都客運(yùn)專線，稱其為滬漢蓉客運(yùn)專線。我國北京至上海的客運(yùn)專線貫穿北京、天津至長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月正式宣布開通運(yùn)行，在線路開通運(yùn)行的初期，實(shí)行300km/h和250km/h兩種速度混跑的列車開行模式。2018年7月1日，我國自主研制的加長版“復(fù)興號”動車組以350km/h的速度在京滬高速鐵路線上運(yùn)行，全程只需要4h18min。2.1.3高速鐵路的優(yōu)勢及缺陷1.高速鐵路的技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢目前中國的高新技術(shù)不斷進(jìn)行發(fā)展，而高速鐵路則是其在鐵路上的一個集中體現(xiàn)，高速公路展現(xiàn)出國家科技以及工業(yè)化的建設(shè)水平，與此同時在經(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)勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面，如表2-2所示。表2-2高速鐵路的技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢具體體現(xiàn)列車運(yùn)行速度快大多數(shù)國家將高速列車運(yùn)行速度的最高速度定位在250~350km/h。運(yùn)輸能力大高速鐵路的運(yùn)輸能力與航空運(yùn)輸?shù)倪\(yùn)輸能力相比較大，同時與高速公路的運(yùn)輸能力相比也較大。安全性好高速鐵路在全封閉環(huán)境中自動化運(yùn)營，有一系列的安全保障體系。其出現(xiàn)事故的事故率比民航低得多，是最安全的交通運(yùn)輸系統(tǒng)。舒適性好高速鐵路運(yùn)行較為平穩(wěn)且坐席寬敞，有著先進(jìn)的設(shè)施，裝備齊全，并且有很好的減振性，其隔聲效果較為良好，給乘客提供了較為舒適的乘車環(huán)境。全天候運(yùn)行高速鐵路全部采用的是自動化控制，氣候?qū)ζ涞挠绊懖淮?，可以保證全天候運(yùn)行。環(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、煤煙以及其他廢氣污染，相對于高速公路、航空運(yùn)輸而言，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，使用的是二次能源，而汽車、飛機(jī)使用的是不可再生的一次能源。2.高速鐵路的缺陷高速鐵路在成本以及技術(shù)方面的要求相對較高，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浪費(fèi)人力和財(cái)力，還會破環(huán)周圍的環(huán)境。2.2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)或通過時刻的技術(shù)文件，它規(guī)定各次列車占用區(qū)間的程序，列車在每個車站的到達(dá)和出發(fā)（或通過）時刻，列車在區(qū)間的運(yùn)行時間，列車在車站的停站時間以及機(jī)車交路、列車重量和長度等，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)行時間與空間過程的相關(guān)圖，它是借助坐標(biāo)原理對列車運(yùn)行的時間和空間關(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，中國選用的表示形式是：橫坐標(biāo)代表具體時間，縱坐標(biāo)代表列車運(yùn)行距離。依照不同時間的劃分方法，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，十分格和小時格所采用的豎線較粗，可應(yīng)用于組織編制新運(yùn)行圖的條件。圖2-2二分格運(yùn)行圖圖2-3所示為十分格運(yùn)行圖，相鄰豎線間的間隔為10min，半小時格用虛線表示，而小時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2-3十分格運(yùn)行圖圖2-4所示為小時格運(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。圖2-4小時格運(yùn)行圖2.2.2列車運(yùn)行圖編制要素列車運(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。表2-3列車運(yùn)行圖的要素及相關(guān)概念基本要素基本要素的概念列車區(qū)間運(yùn)行時分列車區(qū)間運(yùn)行時分是指列車在兩相鄰車站或線路之間的運(yùn)行時間標(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間列車在中間站的停站時間所產(chǎn)生的時間包括：需進(jìn)行必要的技術(shù)作業(yè)，客貨運(yùn)作業(yè)，列車在中間站的會車和越行。列車進(jìn)行技術(shù)作業(yè)和客貨運(yùn)作業(yè)時間標(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停留時間標(biāo)準(zhǔn)機(jī)車在基本段和折返段所在站停留時間標(biāo)準(zhǔn)取決于機(jī)車的運(yùn)用方式，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)站的技術(shù)作業(yè)時間標(biāo)準(zhǔn)列車在技術(shù)站、客貨運(yùn)站技術(shù)作業(yè)過程的主要作業(yè)時間標(biāo)準(zhǔn)有：在到發(fā)場內(nèi)辦理各種列車作業(yè)的時間標(biāo)準(zhǔn)；在駝峰或牽出線上解體和編組列車的時間標(biāo)準(zhǔn)；旅客列車車列在配屬段、折返段所在站的停留時間標(biāo)準(zhǔn)；貨物站辦理整列或成組裝卸作業(yè)時間標(biāo)準(zhǔn)。以上標(biāo)準(zhǔn)，一般可根據(jù)《站細(xì)》確定。車站間隔時間車站間隔時間是指在車站上辦理輛列車的到達(dá)、出發(fā)或通過作業(yè)所需要的最小間隔時間。追蹤列車間隔時間在自動閉塞的區(qū)段，一個站間區(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間為追蹤列車間隔時間Ι。在列車運(yùn)行圖的基本要素當(dāng)中，車站間隔時間有幾種常用的間隔時間類型，如表2-4所示。表2-4常用的車站間隔時間常用的車站間隔時間類型相關(guān)概念不同時到達(dá)時間（τ不在單線區(qū)段，來自相對方向的兩列車在車站交會時，從某一方向列車到達(dá)車站時起，至相對方向列車到達(dá)或通過該站時止的最小間隔時間，稱為不同時到達(dá)間隔時間。會車間隔時間（τ會在單線區(qū)段，自列車到達(dá)或通過車站時起，至由該站向同一區(qū)間發(fā)出另一區(qū)間對向列車時止的最小間隔時間，稱為會車間隔時間。同方向列車連發(fā)間隔時間（τ連在單線或雙線區(qū)段，從列車到達(dá)或通過前方鄰接車站時起，至由車站向該區(qū)間再發(fā)出另一方向列車時止的最小間隔時間，稱為同方向列車連發(fā)間隔時間。同方向列車不同時到發(fā)間隔時間（τ到發(fā)和不同時發(fā)到間隔時間（τ發(fā)到自某方向列車到達(dá)車站時起，至由該站發(fā)出另一方向同方向列車時止的最小間隔時間為同方向列車不同時到發(fā)間隔時間。自列車由車站發(fā)出時起，至同方向列車到達(dá)車站時止的最小間隔時間為同方向列車不同時發(fā)到間隔時間。相對方向列車不同時通過間隔時間（τ通一端連接雙線區(qū)間、一端連接單線區(qū)間的車站上，兩個相對方向的列車不同時通過該站的最小間隔時間稱為相對方向不同時通過間隔時間。常用的幾種車站間隔時間有各自的圖形表示，如圖2-5所示為不同時到達(dá)間隔時間圖。（a）一列停車，一列通車（b）兩列都停車圖2-5不同時到達(dá)間隔時間圖如圖2-6所示為會車間隔時間圖。（a）（b）圖2-6會車間隔時間圖如圖2-7所示為同方向列車連發(fā)間隔時間圖。圖2-7連發(fā)間隔時間圖如圖2-8所示為同方向列車不同時到發(fā)和不同時發(fā)到間隔時間圖。圖2-8同方向列車不同時到發(fā)和不同時發(fā)到間隔時間圖如圖2-9為單雙線區(qū)段相對方向列車不同時通過間隔時間組成圖。圖2-9單雙線區(qū)段相對方向列車不同時通過車站的間隔時間組成圖2.2.3高速鐵路列車運(yùn)行圖編制方法中國高速鐵路列車運(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)營定期列車、季節(jié)列車和臨時列車。高速鐵路節(jié)假日運(yùn)行圖主要是指為客流量波動較大的重大節(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活動等有特殊需求的分號運(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，列車開行數(shù)量具有按時段的波動性和規(guī)律性；嚴(yán)格遵守各種間隔時間標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)章制度；列車開行數(shù)量受動車組數(shù)量和運(yùn)用方式的制約，應(yīng)盡可能提高動車組的上線率；盡可能按時段、服務(wù)頻率安排列車運(yùn)行線；對于跨線列車和本線高速列車，需要明確其優(yōu)先原則和列車等級；協(xié)調(diào)好高速鐵路與既有線的銜接，并盡可能提高高速鐵路及既有線的通過能力；跨線列車運(yùn)行線布局方案盡可能考慮高速客運(yùn)專線的能力，并為本線列車的開行創(chuàng)造條件；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響；高速鐵路綜合維修天窗設(shè)置方案對跨線列車和夕發(fā)朝至列車的開行具有制約作用；盡可能提高動車組的運(yùn)用效率；高速鐵路運(yùn)行圖的編制要考慮相關(guān)運(yùn)行線的緊密接續(xù)，方便旅客的換乘。合理安排列車停站，以提高列車旅行速度；兼顧均衡鋪畫的原則，充分利用線路和車站的通過能力，減少各種列車間的越行與避讓，同時使運(yùn)行圖保持合理的彈性；使高速列車運(yùn)行與高速客運(yùn)站的技術(shù)作業(yè)過程相協(xié)調(diào)；處理好列車密度、列車種類、到發(fā)時刻、動車組運(yùn)用和綜合維修天窗設(shè)置等方面的關(guān)系。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)行位置對通過能力有些許的影響。高速鐵路列車運(yùn)行圖繪制方法見表2-6。表2-6高速鐵路列車運(yùn)行圖鋪畫方式鋪畫方式分類具體鋪畫方法同類列車成組鋪畫成組鋪畫的追蹤列數(shù)越多，每一列車占用運(yùn)行圖的時間越少，B類列車的影響越少，可鋪畫的總列數(shù)越多。A類列車停站方式A類列車采用交替停站的方式，停站順序可由遠(yuǎn)而近，后行列車停后方站，依次由遠(yuǎn)而近。減少越行與待避次數(shù)A類列車不越行過多的B類列車，以減少運(yùn)行圖的空費(fèi)時間，B類列車待避次數(shù)不宜過多，否則將嚴(yán)重影響B(tài)類列車的旅速。夕發(fā)朝至列車運(yùn)行線鋪畫該鋪畫方式受到綜合維修天窗影響，一般通過等線、轉(zhuǎn)線、一線行車一線維修等方式規(guī)避綜合維修天窗。3.高速鐵路列車運(yùn)行圖的編制步驟高速客運(yùn)專線運(yùn)行圖的編制步驟如下：（1）收集編圖數(shù)據(jù)，組織有關(guān)問題的調(diào)查研究和試驗(yàn)，計(jì)算確定運(yùn)行圖要素。（2）編圖前，各高速鐵路公司（鐵路局）提出跨線、本線列車開行方案。（3）鐵路總公司統(tǒng)一確定列車開行方案。（4）編制高速鐵路列車運(yùn)行圖。（5）編制動車組運(yùn)用方案。（6）編制客運(yùn)站技術(shù)作業(yè)圖表。（7）列車運(yùn)行圖指標(biāo)計(jì)算、分析與評估。（8）繪制列車運(yùn)行圖，對列車時刻表進(jìn)行公布。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)段線路資料本論文選取的高速鐵路列車運(yùn)行圖編制優(yōu)化的實(shí)例為京滬高鐵天津南——徐州東段線路，該路線全長557千米，采用自動閉塞，其設(shè)計(jì)的最高速度達(dá)到了380km/h，截止到2017年9月，該高速鐵路的運(yùn)營速度達(dá)到350km/h。目前京滬高速鐵路全線所采用的是CTCS-3列控系統(tǒng)，支持的發(fā)車間隔時間為4min，運(yùn)行追蹤間隔時間為3min。如表3-1所示為天津——徐州區(qū)段線路資料。表3-1天津——徐州區(qū)段線路資料序號站名里程（千米）純運(yùn)行時分（min）1天津南站02滄州西站88153德州東站196194濟(jì)南西站288165泰安站33186曲阜東站402127滕州東站458108棗莊站49469徐州東站557113.2天津——徐州區(qū)段線路列車開行方案天津——徐州區(qū)段線路下行方向開行的旅客列車為13列車，上行的旅客列車為26列，具體下行的開行方案如表3-2所示，其中0表示該列車在該站停車，1表示在該站通過。表3-2下行開行方案圖G2551G887G321G169G129G325G135G1831天津南站000000002滄州西站010011003德州東站011100114濟(jì)南西站000000005泰安站111111016曲阜東站111100007滕州東站011111118棗莊站101100019徐州東站00000000G161G2581G25G1565G25871天津南站000002滄州西站101003德州東站011014濟(jì)南西站000005泰安站111016曲阜東站111017滕州東站011118棗莊站101119徐州東站00000具體的上行開行方案圖如表3-3所示。表3-3上行開行方案圖G1568G1566G2578G2582G102G104G2584G1101徐州東站000000002棗莊站101111113滕州東站011111114曲阜東站111110015泰安站100111116濟(jì)南西站000000007德州東站011110008滄州西站011111119天津南站00000000G2554G1232G2586G116G178G302G2558G12141徐州東站000000002棗莊站111110113滕州東站111111114曲阜東站010111115泰安站101110106濟(jì)南西站000000007德州東站011111118滄州西站100101119天津南站00000000G122G180G184G130G138G324G144G1461徐州東站000000002棗莊站111010113滕州東站111111114曲阜東站111011005泰安站101101116濟(jì)南西站000000007德州東站100010108滄州西站110111019天津南站00000000G194G1561徐州東站002棗莊站103滕州東站114曲阜東站115泰安站016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)時刻表天津——徐州區(qū)段線路下行以及上行方向開行的旅客列車的始發(fā)時刻表如表3-4所示。表3-4列車始發(fā)時刻表下行車次始發(fā)時刻上行車次始發(fā)時刻上行車次始發(fā)時刻G25517:10G15688:05G30213:53G8878:31G15668:20G255813:11G3219:30G25788:59G121413:18G16910:14G25829:25G12213:30G12911:54G1029:34G18014:00G32512:40G10410:07G18414:47G13512:48G258410:12G13015:04G18313:21G11010:31G13816:31G16118:09G255410:40G32417:07G258118:14G123211:15G14417:42G2518:37G258611:23G14618:01G156518:50G11612:30G19418:37G258719:34G17813:34G15619:593.4天津——徐州區(qū)段線路列車運(yùn)行圖繪制天津——徐州區(qū)段線路上行開行旅客列車數(shù)為26列，下行開行列車數(shù)為13列，根據(jù)列車運(yùn)行圖的相關(guān)編制方法以及編制步驟所繪制天津——徐州區(qū)段線路的列車運(yùn)行圖如圖3-1所示。圖3-1天津——徐州區(qū)段線路列車運(yùn)行圖第四章天津——徐州區(qū)段高速鐵路列車運(yùn)行圖評價4.1層次分析法層次分析法(AnalyticHierarchyProcess，簡稱AHP)是一種解決多目標(biāo)的復(fù)雜問題的定性與定量相結(jié)合的決策分析方法。該方法是指將與決策有關(guān)的元素分解成目標(biāo)、準(zhǔn)則以及方案等層次，在此基礎(chǔ)之上進(jìn)行定性和定量分析的一種決策方法。層次分析法AHP是美國的運(yùn)籌學(xué)科學(xué)家、匹茨堡大學(xué)教授薩蒂在20世紀(jì)70年代初為美國國防部研究“根據(jù)各個工業(yè)部門對國家福利的貢獻(xiàn)進(jìn)行權(quán)力分配”課題時提出的一種層次權(quán)重分析方法，運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)理論和多目標(biāo)綜合評價方法。該方法更可以應(yīng)用于具有層次性和交錯性評價指標(biāo)的相關(guān)問題，以及應(yīng)用于相關(guān)問題的目標(biāo)值難于進(jìn)行定量描述。層次分析法有其優(yōu)缺點(diǎn)，它不僅是一種系統(tǒng)的分析方法，而且是一種簡潔實(shí)用的分析方法，層次分析法所需較少的定量數(shù)據(jù)信息，但其不能為相關(guān)決策提供一個全新的方案，其定量數(shù)據(jù)較少，定性程序較多，不易說服他人。層次分析法有三個步驟，第一步是建立層次的結(jié)構(gòu)模型，第二步是構(gòu)造判斷矩陣或兩者相互比較的矩陣，第三步是計(jì)算系統(tǒng)各級別的總排名權(quán)重，進(jìn)行相應(yīng)的排名，并檢驗(yàn)其一致性，最后，獲得每個方案中總目標(biāo)的總排名，并對總排名檢驗(yàn)其一致性。4.2高速鐵路列車運(yùn)行圖評價指標(biāo)體系建立原則4.2.1全面性原則高速鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)是非常龐大的運(yùn)輸系統(tǒng)，在選擇列車運(yùn)行圖的評價指標(biāo)體系時，應(yīng)以既有線路列車運(yùn)行圖評價研究得出一系列結(jié)果的基礎(chǔ)之上，同高速鐵路的運(yùn)營組織特點(diǎn)互相結(jié)合，進(jìn)而創(chuàng)建出較為科學(xué)并且逐漸健全的高速鐵路列車運(yùn)行圖評價指標(biāo)體系。在選取列車運(yùn)行圖的評價指標(biāo)需滿足全面性的原則，進(jìn)而更加廣泛的反映出編制高速鐵路列車運(yùn)行圖時的各個影響因素，因而能夠更加全面地反映出高速鐵路列車運(yùn)行圖的運(yùn)輸組織水平，從而使編制出的列車運(yùn)行圖更加完善。4.2.2準(zhǔn)確性原則在滿足全面性原則的基礎(chǔ)之上，建立評價指標(biāo)都需要保證準(zhǔn)確性的原則。建立指標(biāo)體系要具有合理性以及科學(xué)性。建立一個相對比較準(zhǔn)確的高速鐵路列車運(yùn)行圖評價指標(biāo)體系，明確精準(zhǔn)的評價方法以及評價指標(biāo)的計(jì)算方法，因而創(chuàng)建出精準(zhǔn)的高速鐵路列車運(yùn)行圖的評價模型，使模型能夠更加準(zhǔn)確的反映出高速鐵路列車運(yùn)行圖編制質(zhì)量的好壞。4.2.3定量與定性結(jié)合原則在對指標(biāo)體系構(gòu)建評價模型時，應(yīng)當(dāng)充分考慮指標(biāo)體系的可量化性，運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)、數(shù)理分析等系列科學(xué)技術(shù)，分析出創(chuàng)建指標(biāo)體系中每一個指標(biāo)的計(jì)算方法以及與之對應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。評價指標(biāo)體系是由多個指標(biāo)組成的指標(biāo)體系，其中某一些指標(biāo)可以進(jìn)行準(zhǔn)確的量化，而其他一些指標(biāo)的量化相對而言是比較模糊的。單一的滿足定量或單一的滿足定性并不能夠全面地反映列車運(yùn)行圖編制質(zhì)量的好與壞，因而將定量指標(biāo)與定性指標(biāo)相結(jié)合進(jìn)行共同評價是相當(dāng)重要的。4.2.4實(shí)際應(yīng)用性原則在編制高速鐵路列車運(yùn)行圖時要盡可能的滿足為旅客提供安全快速的運(yùn)輸服務(wù)質(zhì)量，同時減少相應(yīng)的成本價格也是相對重要的?；谶@一評價目的，在選擇以及創(chuàng)建各個指標(biāo)時都必須具有相應(yīng)的實(shí)際價值以及評價意義，還需滿足對列車運(yùn)行圖的編制質(zhì)量進(jìn)行提高的需求，能夠滿足一個合理的運(yùn)輸組織的要求，進(jìn)而能讓評價指標(biāo)體系在對全路的范圍內(nèi)的運(yùn)行圖進(jìn)行編制方面得到普及應(yīng)用。4.2.5目的性原則根據(jù)文章評價的目的，針對高速鐵路列車運(yùn)行圖評價的一些影響因素來進(jìn)行指標(biāo)體系的選取，將得出的各方面有相對代表性的單一指標(biāo)或者綜合性指標(biāo)，進(jìn)而創(chuàng)建出一個相對適合的評價指標(biāo)體系。不同的評價指標(biāo)要和不同的評價目標(biāo)進(jìn)行一一對應(yīng)，本文的評價目則是對京滬高速鐵路天津——徐州區(qū)段的旅客列車運(yùn)行圖的進(jìn)行綜合評價，從而建立出具有實(shí)用價值的高速鐵路旅客列車運(yùn)行圖的綜合評價方法。4.3天津——徐州區(qū)段高速鐵路列車運(yùn)行圖評價指標(biāo)體系4.1.1列車運(yùn)行圖技術(shù)指標(biāo)1.列車運(yùn)行速度列車的運(yùn)行速度是指列車在相應(yīng)區(qū)段內(nèi)運(yùn)行，其中不包括中間站的停站時間以及起停車的附加時分在內(nèi)的平均速度。對該速度的計(jì)算公式如下：v運(yùn)式中：v運(yùn)——列車的運(yùn)行速度，ΣnL——在一個區(qū)段內(nèi)，每日夜所完成的列車公里數(shù)；Σnt2.列車技術(shù)速度列車的技術(shù)速度是指列車在區(qū)段內(nèi)運(yùn)行范圍內(nèi)不包括中間站的停站時間，但是包括起停車的附加時間在內(nèi)的平均速度。對該速度的計(jì)算公式如下：v技式中：v技——列車的技術(shù)速度，Σnt3.速度系數(shù)速度系數(shù)是指旅行速度與運(yùn)行速度的比值，該比值越接近于1則說明列車的設(shè)計(jì)時速越能夠高效的發(fā)揮出來，進(jìn)一步說明運(yùn)行圖編制的質(zhì)量越高。速度系數(shù)的計(jì)算公式如下：β運(yùn)式中：v運(yùn)i4.1.2旅客服務(wù)質(zhì)量評價指標(biāo)1.列車服務(wù)頻率高速鐵路旅客列車的服務(wù)頻率可以理解為平均一晝夜高速鐵路為每個車站（其中包括始發(fā)站）分去向提供的旅客列車數(shù)量，其中主要包括兩個數(shù)量，分別為始發(fā)列車數(shù)量以及停站列車數(shù)量。而服務(wù)頻率的大小主要取決于始發(fā)列車和途徑停站列車的數(shù)量。在對服務(wù)頻率進(jìn)行評價研究時，可以綜合始發(fā)列車、停站列車的數(shù)量以及列車定員來進(jìn)行綜合評價，其相關(guān)計(jì)算公式如下：fiFi式中：fi——為ifi始發(fā)——為從fi經(jīng)過——為經(jīng)過Fi——in編α動n剩——途徑i車站的旅客列車在i2.列車到發(fā)時刻合理性系數(shù)相對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，而對于中、長途客流而言一般則是需多開行夕發(fā)朝至列車。在編制高速鐵路列車運(yùn)行圖的過程當(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的黃金始發(fā)時間段內(nèi)（即是7：00—10：00及18：00—23：00）。旅客列車到發(fā)時刻的合理性系數(shù)是指在該站的停站列車當(dāng)中，到發(fā)時刻處于一個合理的到發(fā)時段內(nèi)的列車數(shù)量與相應(yīng)停站列車總數(shù)的一個比值。在對高速鐵路列車運(yùn)行圖進(jìn)行編制時，滿足旅客對列車到發(fā)時間的需求是必要條件之一。列車到發(fā)時刻合理性系數(shù)的計(jì)算公式為：β=N式中：N合理，i——在N總，i——4.1.3能力指標(biāo)1.通過能力在采用一定類型的機(jī)車車輛、動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，在單位時間內(nèi)（通常指一晝夜）所能通過的最多列車數(shù)或?qū)?shù)稱為通過能力。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，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，因而對通過能力進(jìn)行相應(yīng)計(jì)算時有著其自身的特點(diǎn)，其通過能力的計(jì)算方法也有相應(yīng)不同的方法。高速鐵路通過能力的特點(diǎn)及相應(yīng)計(jì)算方法如表4-1所示。表4-1高速鐵路通過能力的特點(diǎn)及計(jì)算方法特點(diǎn)通過能力以客流區(qū)段為單位，計(jì)算客流區(qū)段別的能力。因停站而產(chǎn)生的能力扣除成為能力計(jì)算的組成部分。B類列車產(chǎn)生的能力扣除是能力計(jì)算的重要組成部分。天窗致使列車運(yùn)行圖上不能組織24h循環(huán)運(yùn)行，對通過能力造成影響。受到發(fā)時刻的限制，產(chǎn)生的無效時間的時間段對通過能力有一定影響。一個時段密集開行，另一個時段則相對稀疏，使通過能力利用具有明顯的時段特征。計(jì)算方法扣除系數(shù)法圖解法計(jì)算機(jī)模擬法（1）平行運(yùn)行圖通過能力計(jì)算高速鐵路平行運(yùn)行圖的通過能力如下面的公式所示：N平式中：N平——平行運(yùn)行圖通過能力（對數(shù)或列數(shù)T天窗——維修天窗時間，T無效——因?yàn)槭苈每陀行У桨l(fā)時間的限制在列車運(yùn)行圖中產(chǎn)生的不能運(yùn)用的無效時間，I——A類列車最小追蹤間隔時間，min；S——高速客流區(qū)段長度，km；v——A類列車平均運(yùn)行速度，km/h。（2）全高速非平行運(yùn)行圖區(qū)間通過能力計(jì)算非平圖區(qū)間通過能力如下公式所示：N全式中：N全——全εA——（3）不同速度列車共線運(yùn)行的區(qū)間通過能力N混式中：N混εB——NB——2.輸送能力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)車車輛等活動設(shè)備以及人員的現(xiàn)有數(shù)量，在單位時間內(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：S=365×N×Q×γβ×式中：Q——列車牽引的重量，噸；γ——列車凈載重系數(shù)；β——每列車扣除車輛自重后的實(shí)際載貨重量，為貨運(yùn)波動系數(shù)，一般取值為1.1~1.3。4.4天津——徐州區(qū)段高速鐵路列車運(yùn)行圖評價模型構(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)行圖的評價指標(biāo)體系，建立出該區(qū)段的高速鐵路列車運(yùn)行圖的評價遞階層次結(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)行圖評價遞階層次結(jié)構(gòu)模型目標(biāo)層準(zhǔn)則層指標(biāo)層天津——徐州區(qū)段高速鐵路列車運(yùn)行圖評價列車運(yùn)行圖技術(shù)指標(biāo)列車運(yùn)行速度列車技術(shù)速度速度系數(shù)旅客服務(wù)質(zhì)量指標(biāo)列車服務(wù)頻率列車到發(fā)時刻合理性系數(shù)能力指標(biāo)通過能力輸送能力本文使用輔助軟件yaahp來進(jìn)行模型的構(gòu)建，通過軟件對天津——徐州區(qū)段高速鐵路列車運(yùn)行圖評價指標(biāo)進(jìn)行層次模型的構(gòu)建，從而對天津——徐州區(qū)段高速鐵路列車運(yùn)行圖進(jìn)行評價。4.4.2天津——徐州區(qū)段高速鐵路列車運(yùn)行圖評價yaahp軟件兼具AHP層次分析法以及模糊綜合評價的功能，本文主要采用的是層次分析法進(jìn)行評價研究，利用該輔助軟件對天津——徐州區(qū)段高速鐵路列車運(yùn)行圖進(jìn)行評價的相應(yīng)步驟如下所示。1.構(gòu)建層次結(jié)構(gòu)（1）打開yaahp軟件，新建空白文件，如圖4-1所示。圖4-1yaahp軟件打開界面（2）進(jìn)入yaahp畫布頁面，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。圖4-2添加決策目標(biāo)、中間層要素、備選方案（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價的指標(biāo)，依次按照層級連結(jié)各個組件，如圖4-3所示。圖4-3層次結(jié)構(gòu)模型（4）點(diǎn)擊檢查模型按鈕，對所建立層次結(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)試欄中錯誤信息提示進(jìn)行修改，如圖4-4所示。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，將頁面切換到判斷矩陣頁面，如圖4-5所示。圖4-5判斷矩陣頁面（2）判斷矩陣是表示將本層的所有因素針對上一層的某一個因素（準(zhǔn)則或目標(biāo)）的相對重要性進(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。在對兩兩因素之間進(jìn)行比較時，需按照其重要性程度來進(jìn)行等級的評定，一般采用1~9標(biāo)度，如表4-3所示。表4-3判斷矩陣因素的重要性標(biāo)度標(biāo)度含義1表示兩個因素相比，具有相同重要性3表示兩個因素相比，前者比后者稍重要5表示兩個因素相比，前者比后者明顯重要7表示兩個因素相比，前者比后者強(qiáng)烈重要9表示兩個因素相比，前者比后者極端重要2、4、6、8表示上述相鄰判斷的中間值倒數(shù)若因素i與因素j的重要性之比為aij,那么因素j與因素i重要性之比為：將表4-2中準(zhǔn)則層和指標(biāo)層的各個指標(biāo)進(jìn)行兩兩對比，依據(jù)表4-3判斷矩陣的重要性標(biāo)度得出指標(biāo)對比的重要性標(biāo)度。在判斷矩陣的頁面左下角處的層次結(jié)構(gòu)當(dāng)中選擇一個節(jié)點(diǎn)，點(diǎn)擊右側(cè)判斷矩陣中的單元格，通過滑動右上方的滑塊進(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)則層中各個指標(biāo)的判斷矩陣，如圖4-6所示。圖4-6判斷矩陣填充在判斷矩陣頁面的上方顯示這判斷矩陣的一致性，當(dāng)一致性大于0.1時，判斷矩陣的單元格會呈現(xiàn)出粉色，則說明該對比處一致性校驗(yàn)不通過，需滑動滑塊重新進(jìn)行兩兩對比結(jié)果。3.計(jì)算指標(biāo)權(quán)重（1）點(diǎn)擊yaahp上方的計(jì)算結(jié)果按鈕切換到計(jì)算結(jié)果頁面，如圖4-7所示為計(jì)算結(jié)果的條狀圖。圖4-7判斷矩陣計(jì)算結(jié)果條狀圖由圖4-7可以看出，輸送能力所占權(quán)重為0.1191，通過能力所占權(quán)重為0.0595，列車到發(fā)時刻的合理性系數(shù)所占權(quán)重為0.0281，列車服務(wù)頻率的所占權(quán)重為0.0844，速度系數(shù)所占權(quán)重為0.2105，列車技術(shù)速度所占權(quán)重為0.1158，列車運(yùn)行速度所占權(quán)重為0.3825。如圖4-8所示為計(jì)算結(jié)果的柱狀圖。圖4-8判斷矩陣計(jì)算結(jié)果柱狀圖如圖4-9所示為計(jì)算結(jié)果的餅圖。圖4-9判斷矩陣計(jì)算結(jié)果餅圖點(diǎn)擊詳細(xì)數(shù)據(jù)按鈕，可得出模型圖上每個準(zhǔn)則以及指標(biāo)層的權(quán)重分布，如圖4-10所示。圖4-10權(quán)重分布模型由圖4-10可以看出，相對于目標(biāo)層天津——徐州區(qū)段高速鐵路列車運(yùn)行圖評價，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0.1125，能力指標(biāo)所占權(quán)重為0.1786。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要素權(quán)重，如圖4-11、4-12、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)行圖評價的判斷矩陣一致性比例為0.0516，最大特征根λmax為圖4-11天津——徐州區(qū)段高速鐵路列車運(yùn)行圖評價要素權(quán)重分布如圖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“天津——徐州區(qū)段高速鐵路列車運(yùn)行圖評價”的權(quán)重為0.7089，最大特征根λmax為圖4-12列車運(yùn)行圖技術(shù)指標(biāo)要素權(quán)重分布如圖4-13所示，旅客服務(wù)質(zhì)量指標(biāo)一致性比例為0.0000，對“天津——徐州區(qū)段高速鐵路列車運(yùn)行圖評價”的權(quán)重為0.1125，最大特征根λmax為圖4-13旅客服務(wù)質(zhì)量指標(biāo)要素權(quán)重如圖4-14所示，能力指標(biāo)一致性比例為0.0000，對“天津——徐州區(qū)段高速鐵路列車運(yùn)行圖評價”的權(quán)重為0.1786，最大特征根λmax為圖4-14能力指標(biāo)要素權(quán)重4.矩陣一致性檢驗(yàn)在寫出來之后的判斷矩陣會存在相應(yīng)的問題，按照常理來說，如果i對j的重要程度是a，j對k的重要程度是b，那么i對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：CI=λ式中：λmax表示計(jì)算時，當(dāng)CI=0時，則表明判斷矩陣A一致，當(dāng)CI越大時，則說明A的不一致性程度越嚴(yán)重。由圖4-10得出，λmax為CI=λ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）查找與之對應(yīng)的平均隨機(jī)一致性指標(biāo)RI與之相對應(yīng)的平均隨機(jī)一致性指標(biāo)見表4-4。表4-4平均隨機(jī)一致性指標(biāo)n1234567891011RI000.520.891.121.261.361.411.461.491.52由表4-4得出，當(dāng)n=3時，RI=0.52，則一致性比例計(jì)算如下所示：CR=CI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，不需對判斷矩陣進(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。5.FCE評價在層次分析法的計(jì)算結(jié)果中生成相應(yīng)的測評表，輸入相應(yīng)的測評表名稱以及評價等級，如圖4-15所示。圖4-15生成FCE測評表在創(chuàng)建完成測評表之后，軟件會自動生成相應(yīng)的問卷表，將問卷發(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。圖4-16測評問卷將所得到的多位專家的數(shù)據(jù)到入輔助軟件yaahp軟件中，點(diǎn)擊相應(yīng)的測評結(jié)果，對評價等級的分值進(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)行圖評價的綜合評價得分，如圖4-17所示。圖4-17綜合測評結(jié)果6.評價結(jié)果分析在所得的測評結(jié)果中，點(diǎn)擊報(bào)告，則軟件可自動生成天津——徐州區(qū)段列車運(yùn)行圖綜合評價的Excel報(bào)告，如圖4-18所示。圖4-18綜合評價報(bào)告由圖4-18可以看出，最終天津——徐州區(qū)段列車運(yùn)行圖所得的綜合評價得分為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)化空間。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)行圖存在的問題由圖4-10可以看出，相對于目標(biāo)層天津——徐州區(qū)段高速鐵路列車運(yùn)行圖評價而言，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)時刻合理性系數(shù)所占權(quán)重為0.0281。在能力指標(biāo)中，通過能力所占權(quán)重為0.0595，輸送能力所占權(quán)重為0.1191.通過所得的評價結(jié)果以及分析所編制的運(yùn)行圖提出以下幾點(diǎn)問題：1.某些時段開行的列車數(shù)較少分析評價結(jié)果所得，天津——徐州區(qū)段列車運(yùn)行圖評價各指標(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這段時間段內(nèi)下行并未新增開行旅客列車，如圖5-1所示，這時間段未開行相應(yīng)列車，對該路段在此時段內(nèi)的客流不利。圖5-1天津——徐州區(qū)段線路在14：00—18：00列車運(yùn)行圖天津——徐州區(qū)段線路全長為557千米，純運(yùn)行時分總時長為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時段的客流出行，故該段線路間在此時段可開行1~2列下行旅客列車以便該時段的客流通行。2.列車停站方案不合理停站方案對客流的調(diào)整能起到相應(yīng)的作用，設(shè)置一個較好的停站方案應(yīng)盡量提高該線路段的通過能力，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)行圖的通過能力。通過對天津——徐州區(qū)段線路列車開行方案進(jìn)行相應(yīng)分析可得出該段線路列車在各個站的停站次數(shù)，如表5-1所示。表5-1天津——徐州區(qū)段線路停站次數(shù)站名下行停站次數(shù)上行停站次數(shù)天津南站1326滄州西站86德州東站510濟(jì)南西站1326泰安站28曲阜東站57滕州東站21棗莊站55徐州東站1326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)相對較少，上行方向在滕州東站的停站次數(shù)相對于較少。為了提高天津——徐州區(qū)段線路的通過能力，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)。5.2天津——徐州區(qū)段線路列車運(yùn)行圖編制優(yōu)化在對天津——徐州區(qū)段線路列車運(yùn)行圖進(jìn)行評價研究的基礎(chǔ)上，針對天津——徐州區(qū)段線路列車運(yùn)行圖所存在的問題對列車運(yùn)行圖編制有如下優(yōu)化方法：1.選擇在14：00—18：00時間段內(nèi)增加一列車為G1列車，始發(fā)時刻為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列車的開行方案圖如表5-2所示。表5-2G1開行方案圖G11天津南站02滄州西站13德州東站14濟(jì)南西站05泰安站06曲阜東站17滕州東站08棗莊站19徐州東站0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。（a）優(yōu)化之前（b）優(yōu)化之后圖5-2天津——徐州區(qū)段線路列車運(yùn)行圖優(yōu)化開行列車數(shù)前后對比圖2.分析所提出列車運(yùn)行圖存在的問題，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列車開行方案圖G321G129G102G1301天津南站00002滄州西站01113德州東站10104濟(jì)南西站00005泰安站01116曲阜東站10107滕州東站10008棗莊站10109徐州東站0000如圖5-3為天津——徐州區(qū)段線路列車運(yùn)行圖優(yōu)化列車停站方案之前的列車運(yùn)行圖。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。圖5-5天津——徐州區(qū)段線路優(yōu)化后列車運(yùn)行圖第六章結(jié)論與展望6.1結(jié)論目前我國的高速鐵路正處于一個高速發(fā)展時期，我國已成為世界上高速里程通車?yán)锍套铋L的國家。高速鐵路旅客運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展步入了一個新的進(jìn)程，同時也就意味著運(yùn)營管理產(chǎn)生出急需解決的問題。而本文所探討的列車運(yùn)行圖編制問題則是高速鐵路運(yùn)輸組織的核心問題之一，對于高速鐵路運(yùn)營管理水平而言有著很深的影響。由于我國的路網(wǎng)結(jié)構(gòu)與其他國家有著很大的不同，因此我國高速鐵路列車運(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)理論對天津——徐州區(qū)段列車運(yùn)行圖編制優(yōu)化以及評價方法進(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)、編制過程以及在整個編制過程中的關(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)行圖有下行方向開行的旅客列車13列車，上行方向開行的旅客列車26列。3.分析研究確定利用層次分析法對本文中天津——徐州區(qū)段的列車運(yùn)行圖進(jìn)行評價，構(gòu)建出評價的指標(biāo)體系，所