摘要
为适应不同时段、区段客流不均衡的现象，我国城市轨道交通正致力于探索具有可变编组特点的列车运营组织方式。该模式对乘务排班的乘务员运用、作业接续时间等因素产生影响，进而影响到后续乘务排班的工作效率、运营成本等方面。研究可变编组模式下的乘务排班问题，有助于乘务员明确可变编组条件下乘务排班的特征，通过构建模型的目标函数、约束条件和设计求解算法，实现自动生成乘务排班计划，对提高乘务工作灵活性、优化乘务资源配置和整体服务水平具有一定的研究价值。 本文在固定编组乘务排班模型的基础上探索可变编组条件下乘务排班优化模型的构建问题。首先考虑轮乘站变编组和非轮乘站变编组两种可变编组模式，分别构建相应的排班模型并采用两阶段法求解，然后结合案例进行模型和算法的验证，最后分析关键参数对模型优化效果的影响。主要研究内容如下: (1）对城市轨道交通的乘务排班问题及可变编组模式下的乘务排班问题进行归纳总结。首先介绍乘务排班的相关概念及规则、编制过程;其次比较两种可变编组模式的适用场景和运营组织过程，分析该过程对乘务排班的影响;最后界定可变编组的乘务排班问题，明确该模式下优化乘务排班问题的目的。 （2）根据可变编组对排班编制的影响，提出轮乘站变编组和非轮乘站变编组模式下乘务排班模型的调整思路。通过引入新的约束条件，如车底限制约束、变编组间休接续约束、变编组就餐接续约束、连续值乘区段接续限制约束以及出退勤地点限制约束等，并设置目标函数为班次数和乘务区段之间的接续时间最小化，构建两种可变编组模式下的乘务排班模型。 （3）设计两阶段法求解不同编组形式下的乘务排班问题。两阶段法分为生成和选择阶段，其中，生成阶段采用基于广度优先搜索的树枚举法，根据可变编组的乘务排班模型特征，设计不同的求解算法以获取可行班次集合;而选择阶段则采用贪心算法获取最终的乘务排班计划。 （4）基于MATLAB求解环境进行案例分析。首先，对比固定编组和可变编组的乘务排班结果，明确可变编组的乘务排班编制特征;其次，对比两阶段法与基于贪心思路的手工编制方法的求解结果，验证本文算法的有效性;最后，分析白班最大工作时间对可变编组乘务排班模型优化效果的影响。
NETL