【正定機(jī)場(chǎng)空鐵聯(lián)運(yùn)方案調(diào)整的案例探析（論文）4900字】

正定機(jī)場(chǎng)空鐵聯(lián)運(yùn)方案調(diào)整的案例分析目錄TOC\o"1-2"\h\u7458正定機(jī)場(chǎng)空鐵聯(lián)運(yùn)方案調(diào)整的案例分析 1111891.1正定機(jī)場(chǎng)空鐵聯(lián)運(yùn)概述 1212581.1.1京廣高速鐵路概述 131491.1.2正定機(jī)場(chǎng)概述 265121.2正定機(jī)場(chǎng)站列車(chē)運(yùn)行圖優(yōu)化 3131121.2.1案例設(shè)置與數(shù)據(jù)輸入 378041.2.2模型求解 6323301.3結(jié)果分析 7224611.3.1空鐵聯(lián)運(yùn)指標(biāo) 719831.3.2列車(chē)運(yùn)行圖指標(biāo) 11正定機(jī)場(chǎng)空鐵聯(lián)運(yùn)概述京廣高速鐵路概述京廣鐵路是連接中國(guó)北京市和廣州市的高速鐵路，是世界上運(yùn)營(yíng)里程最長(zhǎng)的高速鐵路，也是世界上最繁忙的高鐵線路之一。線路呈南北走向，經(jīng)過(guò)北京市與河北、河南、湖北、湖南、廣東5省，全長(zhǎng)2298公里，設(shè)計(jì)速度350km/h，共有37個(gè)車(chē)站，具體如圖5-1所示。圖5-1京廣高鐵線路圖根據(jù)前文空鐵聯(lián)運(yùn)分析，高速鐵路作為航空網(wǎng)絡(luò)“支線航班”吸引的空鐵聯(lián)運(yùn)旅客旅行時(shí)間不長(zhǎng)，出行距離較短。因此本文以石家莊正定機(jī)場(chǎng)作為算例分析僅考慮京廣高鐵北京西至鄭州東區(qū)段，包括北京西、涿州東、高碑店?yáng)|、保定東、定州東、正定機(jī)場(chǎng)、石家莊、高邑西、邢臺(tái)東、邯鄲東、安陽(yáng)東、鶴壁東、新鄉(xiāng)東、鄭州東共14個(gè)車(chē)站，其中北京西、石家莊、邯鄲東、安陽(yáng)東、鄭州東可辦理列車(chē)始發(fā)終到作業(yè)。正定機(jī)場(chǎng)概述正定機(jī)場(chǎng)坐落于河北省石家莊市內(nèi)，具體位于正定縣，機(jī)場(chǎng)距離石家莊主城區(qū)32公里，距離北京市中心253公里，距離京廣高鐵的正定機(jī)場(chǎng)站3.4公里。從北京西站至正定機(jī)場(chǎng)站乘坐高鐵列車(chē)最快需要63分鐘，從石家莊站至正定機(jī)場(chǎng)站乘坐高鐵列車(chē)最快需要14分鐘，從邯鄲東站至正定機(jī)場(chǎng)站乘坐高鐵列車(chē)最快需要55分鐘。石家莊正定機(jī)場(chǎng)空鐵聯(lián)運(yùn)換乘模式屬于“1+1”換乘模式，在空鐵聯(lián)運(yùn)客運(yùn)樞紐內(nèi)正定機(jī)場(chǎng)站與航站樓分開(kāi)但相隔不遠(yuǎn)，正定機(jī)場(chǎng)開(kāi)通了航站樓至高鐵車(chē)站間的免費(fèi)往返擺渡車(chē)，車(chē)程僅需5分鐘。機(jī)場(chǎng)與鐵路換乘設(shè)施便捷高效，可以滿(mǎn)足空鐵聯(lián)運(yùn)旅客出行需求。目前正定機(jī)場(chǎng)旅客客流量與空鐵聯(lián)運(yùn)人數(shù)增長(zhǎng)較快，作為空鐵聯(lián)運(yùn)樞紐具有較大的發(fā)展?jié)摿Γ?016年正定機(jī)場(chǎng)空鐵聯(lián)運(yùn)旅客近50萬(wàn)人次，2018年空鐵聯(lián)運(yùn)旅客突破100萬(wàn)人次，空鐵聯(lián)運(yùn)人數(shù)近年來(lái)迅速增長(zhǎng)，截止2019年占機(jī)場(chǎng)總客流量的近10%。圖5-2為正定機(jī)場(chǎng)旅客吞吐量及空鐵聯(lián)運(yùn)人數(shù)。圖5-2正定機(jī)場(chǎng)旅客吞吐量及空鐵聯(lián)運(yùn)人數(shù)示意圖正定機(jī)場(chǎng)站列車(chē)運(yùn)行圖優(yōu)化案例設(shè)置與數(shù)據(jù)輸入本案例基于2021年京廣高速鐵路實(shí)際運(yùn)行圖與2021年正定機(jī)場(chǎng)航班時(shí)刻表這一真實(shí)背景，設(shè)置優(yōu)化策略，驗(yàn)證基于空鐵聯(lián)運(yùn)列車(chē)運(yùn)行圖模型對(duì)原有運(yùn)行圖的調(diào)整程度及對(duì)空鐵聯(lián)運(yùn)服務(wù)質(zhì)量的改善程度。本文數(shù)據(jù)選取2021年夏季京廣高速鐵路實(shí)際執(zhí)行時(shí)刻表與2021年3月-10月正定機(jī)場(chǎng)航班時(shí)刻表作為分析對(duì)象，具體研究通過(guò)京廣高速鐵路北京西至鄭州東區(qū)段283趟列車(chē)與正定機(jī)場(chǎng)進(jìn)出港255班航班，具體參數(shù)如下：（1）線路基本參數(shù)京廣高速鐵路設(shè)計(jì)最高時(shí)速為350km/h，全線為雙線鐵路。根據(jù)2021年京廣高速鐵路列車(chē)時(shí)刻表的實(shí)際情況，結(jié)合列車(chē)運(yùn)營(yíng)速度（300km/h）、區(qū)間里程距離，推算出列車(chē)在各區(qū)間的運(yùn)行時(shí)分，北京西至鄭州東共包含14個(gè)車(chē)站，具體可分為13個(gè)區(qū)間進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，如表5-1所示。表5-1區(qū)間里程及列車(chē)運(yùn)行時(shí)分序號(hào)區(qū)間區(qū)間里程（km）區(qū)間運(yùn)行時(shí)分（min）1鄭州東-新鄉(xiāng)東67132新鄉(xiāng)東-鶴壁東64123鶴壁東-安陽(yáng)東4694安陽(yáng)東-邯鄲東60125邯鄲東-邢臺(tái)東53116邢臺(tái)東-高邑西71147高邑西-石家莊51108石家莊-正定機(jī)場(chǎng)3779正定機(jī)場(chǎng)-定州東439序號(hào)區(qū)間區(qū)間里程（km）區(qū)間運(yùn)行時(shí)分（min）10定州東-保定東621211保定東-高碑店?yáng)|551112高碑店?yáng)|-涿州東22513涿州東-北京西6212（2）模型技術(shù)參數(shù)根據(jù)第四章提出的列車(chē)運(yùn)行圖調(diào)整模型及列車(chē)運(yùn)行圖編制原則，參考旅客換乘接續(xù)規(guī)律與收集整理的現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù)，合理擬定模型相關(guān)技術(shù)參數(shù)，并根據(jù)實(shí)際列車(chē)時(shí)刻表，確定列車(chē)在各站停站時(shí)間上限與停站時(shí)間下限，如表5-2所示。表5-2模型技術(shù)參數(shù)及車(chē)站停站時(shí)間模型參數(shù)取值模型參數(shù)取值列車(chē)起車(chē)附加時(shí)分2min到港航班旅客換乘時(shí)間上限120min列車(chē)停車(chē)附加時(shí)分3min到港航班旅客換乘時(shí)間下限60min列車(chē)全程被越行次數(shù)上限4次出港航班旅客換乘時(shí)間上限180min列車(chē)安全間隔時(shí)間3min出港航班旅客換乘時(shí)間下限70min單組動(dòng)車(chē)組接續(xù)時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)12min列車(chē)停站時(shí)間上限20min重聯(lián)動(dòng)車(chē)組接續(xù)時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)18min列車(chē)停站時(shí)間下限2min空鐵聯(lián)運(yùn)旅客占比10%列車(chē)總停站次數(shù)是參考現(xiàn)有列車(chē)時(shí)刻表實(shí)際運(yùn)行情況的最大值合理確定，對(duì)于列車(chē)在各區(qū)段總停站時(shí)間取實(shí)際運(yùn)行圖中列車(chē)區(qū)段停站時(shí)間最大值。區(qū)段內(nèi)個(gè)中間站可視為小站，最短停站時(shí)間需要滿(mǎn)足旅客上下車(chē)需要，根據(jù)實(shí)際運(yùn)行取值2min，對(duì)于區(qū)段站部分列車(chē)需要辦理技術(shù)作業(yè)，停站時(shí)間會(huì)比中間站長(zhǎng)，根據(jù)實(shí)際運(yùn)據(jù)行圖數(shù)列車(chē)停站時(shí)間上限取值20min。停站時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致列車(chē)旅行速度降低，影響鐵路運(yùn)輸效率，而列車(chē)停站時(shí)間過(guò)短則無(wú)法滿(mǎn)足列車(chē)停站作業(yè)時(shí)間基本需求。不同區(qū)段內(nèi)列車(chē)停站次數(shù)與時(shí)間如表5-3所示。表5-3各區(qū)段停站次數(shù)與時(shí)間序號(hào)區(qū)段停站次數(shù)上限（次）1鄭州東-北京西102鄭州東-石家莊73鄭州東-邯鄲東54鄭州東-安陽(yáng)東35安陽(yáng)東-北京西66邯鄲東-石家莊27邯鄲東-北京西98石家莊-北京西6（3）航班參數(shù)由于我國(guó)高速鐵路采用矩形維修天窗，高鐵列車(chē)需要在0:00至6:00天窗時(shí)間內(nèi)檢修保證行車(chē)安全，因此列車(chē)從始發(fā)站出發(fā)到達(dá)機(jī)場(chǎng)高鐵站的時(shí)間不會(huì)過(guò)早或過(guò)晚，能夠接續(xù)的航班時(shí)間范圍有限。根據(jù)出港、到港航班旅客換乘時(shí)間，考慮列車(chē)運(yùn)行圖的實(shí)際情況，保證空鐵聯(lián)運(yùn)換乘接續(xù)的可行性，本文選擇出發(fā)時(shí)間在9:00—24:00間的124趟出港航班和到達(dá)時(shí)間在7:00—21:00間的131趟到港航班作為案例研究對(duì)象。模型求解基于前文提出列車(chē)運(yùn)行圖調(diào)整模型，確定模型為混合整數(shù)規(guī)劃問(wèn)題，本節(jié)用lingo11.0軟件對(duì)模型進(jìn)行求解，具體求解流程如下：（1）對(duì)原列車(chē)運(yùn)行圖空鐵聯(lián)運(yùn)旅客接續(xù)換算人數(shù)進(jìn)行求解，根據(jù)京廣高速鐵路運(yùn)行圖確定每班列車(chē)與進(jìn)出港航班的接續(xù)關(guān)系，即確定模型中Sim與Sio01變量取值，計(jì)算單次航班接續(xù)率，根據(jù)模型參數(shù)設(shè)定，空鐵聯(lián)運(yùn)旅客人數(shù)取單次航班容量的10%，并且乘以單次航班每周開(kāi)行頻率，最后將進(jìn)出港航班進(jìn)行累加最終確定原列車(chē)運(yùn)行圖總空鐵聯(lián)運(yùn)旅客換算接續(xù)率。計(jì)算得出原列車(chē)運(yùn)行圖總航班接續(xù)率為665次，空鐵聯(lián)運(yùn)旅客換算人數(shù)為1（2）確定算例具體目標(biāo)函數(shù)，描述調(diào)整后航班與列車(chē)接續(xù)關(guān)系的Sim與Sio為01決策變量。根據(jù)2021年京廣高速鐵路運(yùn)行圖確定列車(chē)集合T與車(chē)站集合N，其中N包含北京西至鄭州東共14個(gè)車(chē)站；根據(jù)2021年正定機(jī)場(chǎng)航班時(shí)刻表確定進(jìn)出港航班集合P與AP，其中P包含137趟航班，AP包含1（3）確定具體約束條件，對(duì)于模型中極大值M取值為10000，保證約束條件的有效性。確定列車(chē)與車(chē)站集合與集體參數(shù)，輸入模型與數(shù)據(jù)如：dik?aik≥dwellmin?stopdik?aik≤dwellmax?stop對(duì)于停站時(shí)間約束確定14個(gè)站，包括北京西、涿州東、高碑店?yáng)|、保定東、定州東、正定機(jī)場(chǎng)、石家莊、高邑西、邢臺(tái)東、邯鄲東、安陽(yáng)東、鶴壁東、新鄉(xiāng)東、鄭州東。然后分別對(duì)列車(chē)遍歷。k∈Nidik?k∈Nistop對(duì)于總停站次數(shù)，遍歷每班列車(chē)在8個(gè)區(qū)段的運(yùn)行條件，包括鄭州東-北京西、鄭州東-石家莊、鄭州東-邯鄲東、鄭州東-安陽(yáng)東、安陽(yáng)東-北京西、邯鄲東-石家莊、邯鄲東-北京西、石家莊-北京西。（4）通過(guò)lingo進(jìn)行求解，得出最優(yōu)解的目標(biāo)函數(shù)取值，調(diào)整后每班列車(chē)在14個(gè)站的出發(fā)到達(dá)時(shí)間，列車(chē)在車(chē)站的停站邏輯，列車(chē)與航班的接續(xù)關(guān)系，從而完成對(duì)列車(chē)運(yùn)行圖的調(diào)整。調(diào)整后列車(chē)運(yùn)行圖總航班接續(xù)率為864次，總空鐵聯(lián)運(yùn)旅客換算人數(shù)為1866.2千人次。結(jié)果分析根據(jù)列車(chē)運(yùn)行圖調(diào)整模型計(jì)算結(jié)果，對(duì)原列車(chē)運(yùn)行圖與現(xiàn)有列車(chē)運(yùn)行圖進(jìn)行對(duì)比分析，從列車(chē)運(yùn)行指標(biāo)與空鐵聯(lián)運(yùn)指標(biāo)分別進(jìn)行對(duì)比。空鐵聯(lián)運(yùn)指標(biāo)基于空鐵聯(lián)運(yùn)列車(chē)運(yùn)行圖調(diào)整的主要目標(biāo)是提高空鐵聯(lián)運(yùn)服務(wù)質(zhì)量，航班接續(xù)率越高，空鐵聯(lián)運(yùn)換算人數(shù)越大，換乘時(shí)間越短，旅客空鐵聯(lián)運(yùn)體驗(yàn)越好，對(duì)于運(yùn)輸部門(mén)可以吸引更多的旅客。（1）航班接續(xù)率與空鐵聯(lián)運(yùn)接續(xù)換算人數(shù)根據(jù)模型分別求解出運(yùn)行圖調(diào)整前后航班接續(xù)率（次）與空鐵聯(lián)運(yùn)接續(xù)換算人數(shù)（千人次）。圖5-3列車(chē)運(yùn)行圖調(diào)整前后航班接續(xù)率與空鐵聯(lián)運(yùn)接續(xù)人數(shù)對(duì)比通過(guò)圖5-3進(jìn)行分析，列車(chē)運(yùn)行圖調(diào)整后航班總接續(xù)率與空鐵聯(lián)運(yùn)接續(xù)換算人數(shù)都有顯著提升，不僅提高航班與列車(chē)接續(xù)的次數(shù)，同時(shí)提升了空鐵聯(lián)運(yùn)旅客的服務(wù)次數(shù)。根據(jù)數(shù)據(jù)分析，列車(chē)運(yùn)行圖調(diào)整后，總航班接續(xù)率提高了29.9%，空鐵聯(lián)運(yùn)接續(xù)換算人數(shù)提高了27.6%，總體達(dá)到基于空鐵聯(lián)運(yùn)列車(chē)運(yùn)行圖優(yōu)化的目標(biāo)。（2）停站列車(chē)與航班接續(xù)關(guān)系對(duì)運(yùn)行圖調(diào)整前后列車(chē)與航班接續(xù)關(guān)系進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，對(duì)比停站列車(chē)調(diào)整前后的接續(xù)航班數(shù)量變化情況如表5-4所示表5-4停站列車(chē)航班接續(xù)情況車(chē)次始發(fā)站終到站原接續(xù)航班數(shù)接續(xù)航班數(shù)增加接續(xù)航班數(shù)G67北京西廣州南17181G308成都東北京西30333G507北京西漢口11110G527北京西武漢19201G528武漢北京西23252G556宜昌東北京西34395G571北京西重慶西31321G604太原南北京西39390G615北京西太原南28302G624太原南北京西22242G627北京西運(yùn)城北21210G629北京西太原南31332G871北京西銀川站27325G1563北京西鄭州東31321G1575北京西南陽(yáng)東30322G6703北京西石家莊12120G6706石家莊北京西14151G6710石家莊北京西25294G6734邯鄲東北京西19223G6735北京西邯鄲東40400G6736邯鄲東北京西25305G8954石家莊北京西23274G9898邯鄲東北京西17181D2002臨汾西北京西19212D2004運(yùn)城北北京西10100G366武漢天津西16182G1264鄭州東齊齊哈爾南16193G1284沈陽(yáng)北成都東18180G2626武漢大連北18246G6292邯鄲東天津西26260G6293天津西石家莊28302G6728秦皇島邯鄲東21221根據(jù)表5-4分析可知，通過(guò)調(diào)整停站列車(chē)在正定機(jī)場(chǎng)站的到達(dá)出發(fā)時(shí)間，對(duì)于大部分在正定機(jī)場(chǎng)站停站的列車(chē)都增加了接續(xù)航班數(shù)量，驗(yàn)證了列車(chē)運(yùn)行圖調(diào)整模型的具體作用。（3）正定機(jī)場(chǎng)空鐵聯(lián)運(yùn)接續(xù)列車(chē)時(shí)刻表通過(guò)基于空鐵聯(lián)運(yùn)列車(chē)運(yùn)行圖調(diào)整優(yōu)化模型計(jì)算對(duì)正定機(jī)場(chǎng)列車(chē)時(shí)刻表進(jìn)行調(diào)整，使正定機(jī)場(chǎng)站列車(chē)時(shí)刻表與正定機(jī)場(chǎng)航班時(shí)刻表協(xié)調(diào)配合，列車(chē)與航班接續(xù)更順暢，在正定機(jī)場(chǎng)停站的列車(chē)可以接續(xù)更多的航班。經(jīng)過(guò)調(diào)整的正定機(jī)場(chǎng)站列車(chē)時(shí)刻表能夠提高空鐵聯(lián)運(yùn)旅客出行質(zhì)量，其中在原有運(yùn)行圖基礎(chǔ)上調(diào)整了列車(chē)停站方案，使G6701次和G587次列車(chē)在正定機(jī)場(chǎng)站停車(chē)。具體正定機(jī)場(chǎng)站列車(chē)時(shí)刻表調(diào)整方案如表5-5所示。表5-5正定機(jī)場(chǎng)站列車(chē)時(shí)刻表調(diào)整方案車(chē)次始發(fā)站終到站原到站時(shí)間到站時(shí)間原出站時(shí)間出站時(shí)間G67北京西廣州南13:2313:2513:2513:27G308成都東北京西19:1919:1719:2119:19G507北京西漢口7:467:467:527:52G527北京西武漢19:1719:1519:1919:17G528武漢北京西22:1322:1522:1922:19G556宜昌東北京西15:3715:3515:4015:40G571北京西重慶西10:2510:2710:2710:29G604太原南北京西8:418:418:438:43G615北京西太原南16:0616:0516:1316:12G624太原南北京西19:4819:4719:5419:53G627北京西運(yùn)城北9:159:159:179:17G629北京西太原南20:4020:4220:4220:44G871北京西銀川站15:0715:1015:1915:19G1563北京西鄭州東18:4618:4418:4818:48G1575北京西南陽(yáng)東14:5214:5414:5815:00G6703北京西石家莊14:0614:0614:0914:09G6706石家莊北京西7:447:437:467:46G6710石家莊北京西21:0421:0421:0621:07G6734邯鄲東北京西10:4910:4710:5110:51G6735北京西邯鄲東21:5621:5521:5821:58G6736邯鄲東北京西17:5717:5717:5917:59G8954石家莊北京西7:007:007:077:08G9898邯鄲東北京西14:4514:4714:4714:49D2002臨汾西北京西11:1711:1511:2911:26D2004運(yùn)城北北京西13:0413:0413:1113:11G366武漢天津西18:4618:4818:4818:51G1264鄭州東齊齊哈爾南10:3610:3310:3810:38G1284沈陽(yáng)北成都東13:0313:0313:0513:05G2626武漢大連北12:0