高速铁路旅客列车停站选择优化研究

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高速铁路旅客列车停站选择优化研究

高　磊,孔德扬,谢金宝

（西安交通工程学院 交通运输学院,西安 710300）

摘　要：制定合理的高速铁路列车开行方案首要前提是找到客流的规律、特点，满足客流的需求，即“按流开车”，而“按流开车”组织旅客上车其中一项重要工作就是如何选择停站问题，停站过多会增加成本支出，同时严重影响高速铁路列车的旅行速度，增加旅客旅行时间；停站太少不符合旅客出行的要求，造成部分高速客流流失或者增加旅客出行候车时间，所以找到一个最佳的停站频率，既满足旅客要求又可以降低企业成本支出。本文通过建立数学模型并进行了求解，找出高速铁路旅客列车停站频率与旅客及运输企业成本支出存的关系，并且找出最佳的停站次数的关系表达式。

关键词：高速铁路旅客列车；开行方案；停站选择；停站频率DOI:10.160/j.cnki.37-1222/t.2019.19.217

0　引言

　　高速铁路旅客列车开行方案是旅客列车运营组织工作的重要组成部分，制定合理的开行方案不仅能满足旅客出行的要求，同时对运输企业节约成本、提高经济效益有一定的积极意义。制定合理的开行方案首要前提是找到客流的规律、特点，满足客流的需求，即“按流开车”，而“按流开车”组织旅客上车其中一项重要工作就是如何选择停站问题，停站问题是一个相对较复杂的问题由于停站太多即会增加成本支出，同时严重影响高速铁路列车的旅行速度，增加旅客旅行时间；停站太少不符合旅客出行的要求，造成部分高速客流流失或者增加旅客出行候车时间，所以找到一个最佳的停站频率，能够最大化满足客流的需求，同时又满足运输企业降低成本支出的要求，是制定高速铁路旅客列车开行方案的首要任务。

1　目前我国高速铁路列车的主要停站模式[1]

　　目前我国高速铁路停站模式主要有一站直达模式、大站\\省际直

达、大小站交替停站、站站停四种模式。一站直达模式主要服务于两个大型城市，这种列车的特点是旅行速度高，并且两站间的客流量大，客源比较稳定。大站\\省际直达列车开行，在沿途的较大车站停站，如途径的省会城市或为高速铁路线路交汇点的枢纽及客流量相对较大的车站，作为停站的选择。大小站交替停站，这种列车是目前较为普遍的开行方式，一般在大站必停，在规模较小的站选择交替停站，既符合旅行速度的要求，又满足旅客对列车停站频率的要求。站站停列车，这种列车可以较好的满足所有旅客的出行上车的要求，但以牺牲旅行速度为代价，对动车运用效率较低。

2　问题的描述及假设

2.1　问题描述

　　高速铁路停站频率的高低，对于旅客与高速铁路列车均产生一定的影响及产生成本支出，停站频率过高，则对旅客的服务质量高，旅客消耗的平均候车时间少，但是会牺牲高速列车的旅行速度，产生由于停车而支出的额外成本；反之，停站频率过低对旅客的服务质量会降低，旅客平均消耗的等待时间增加，甚至会出现部分客流将选择其他交通方式出行，造成客流的流失现象，但对提高高速列车的旅行速度，加速高速动车组的周转，降低成本支出有一定的积极意义，因此确定一个较好的停站频率，是节约旅客旅行时间及运输企业降低成本制定合理列车合理开行方案的首要任务。2.2　问题假设及约束

　　为了便于描述提出的问题做以下模型约束及假设：

　　（1）对于某高铁车站，确定最佳停站频率前，不受，即有足够的列车开行满足在该站停站的要求；

　　（2）旅客选择高速铁路后需要等待候车，等待时间不受，即旅客消耗等待时间均能被接受，旅客不会流失；

　　（3）高速列车停站后产生的额外费用已知、旅客候车产生的单位成本支出已知；

　　（4）旅客选择乘坐某方向列车的人数达到一定量时，则该次高

速铁路列车必须停站；

　　（5）高速列车的承载能力能够满足该站的一次上车人数；

　　（6）旅客到达车站的时间是随机的，且到达随机等待参数已知[2]；

　　（7）该站的行车设备能力不受，能满足停站的要求。

3　建立数学模型

3.1　确定旅客等待时间消耗总费用

　　由于旅客是随机到达车站，选择某i方向的列车，旅客随机到达参数为高速铁路全天运营时间内消耗的旅客等待时间为：，人数达到人时该次列车将进行停站，则某i方向在　　　　　　　　　　　　　该方向列车停站次数为：　　　　　　　　　（1）　　　　　　　　　　　 　

　　　　　　　　　　　（2）

　　在高速铁路运营时间内，该方向到达总人数为每名旅客平均消耗的时间为，得到平均每名旅客消耗的平均时间为：

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（3）

　　得到：

（4）

　　根据条件假设每名旅客等待产生的消耗费用已知为，则可以

得到由于随机到达等待人数的消耗为：

　　　　　　　　　　 　 　（5）

3.2　确定列车停站成本支出

　　列车停站后将产生额外消耗，产生成本支出，根据条件假设每次停站产生的成本支出为，则由此产生的总停站时间费用为：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（6）3.3　停站总费用确定

　　某方向i产生的停站总费用为：

　　　　　　（7）

　　当该站有多个方向时产生的停站频率与成本消耗支出为：　　　　　　　　　　（8）

3.4　停站次数的确定

　　从式（8）中可以看出，当i方向列车选择在该站停站时，产生的消耗成本支出为停站次数的函数即，对该函数求一阶导数得到，时取得极值点，由二阶导数，可知该函数有极小

值点，求得：

　　　　　　　　　　（9）

（下转第242页）

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习通上传，学生可通过观看视频自行学习；专业机房可在没有课的时间段固定时间对学生免费开放，有兴趣的学生可到机房自行进行练习，有问题可直接在学习通上与老师交流。还可通过社团、工作室等组织开展造价方面的竞赛，鼓励学生积极参与，创造良好的学习氛围，这样既提高了学生学习积极性，也能让学生更多的接触实际项目，提升专业能力。

3.3　改善考核办法，注重过程考核　　本课程按照平时成绩60%，期末成绩40%的比例进行最终的考核。其中平时的60%中，完成的项目占30%，平时课堂表现占30%。期末考核用另外一套图纸，考核学生的综合运用能力。为避免在期末考核中成果被复制、修改的现象，应严肃考场纪律，关闭考场网络。过程考核，旨在平时课堂教学过程中，教师进行不定期的抽查，并记录抽查结果，作为学生的评分标准之一。也可通过服务器端口的控屏软件逐个远程监控学生的操作界面，观察学生的学习效果，通过加分奖励等激励措施提高学生课堂积极性与参与度。3.4　及时更新教材

　　当企业行业有新的文件和出台时，应及时与软件公司和出版社联系，及时更新教材，对于教材案例中有问题有疑问的地方应与出版社及时反馈及时更新。3.5　注重双师型教师的培养

　　高职院校的重点在于培养学生的动手能力。就造价专业而言，如果教师没有丰富的实践工作经验，没有参与实际项目的造价编制，在

理论研究

授课时仅仅依着课本，照本宣科，就很难把课程中的重点难点讲解清楚，也很难教给学生真正的本领。因此，我认为高职院校的专任教师加强双师型的培养很有必要。学校应该有相应的和经费支持。我校就非常重视双师型教师的培养，早在十年前就出台了“百名教师下企业”的，每年暑期都有教师下到企业去接受锻炼，结合企业的实际情况，学习行业最新的知识理念和技术标准，既能提高教师自身的教学水平，也能让学生接触到更多的实际项目，培养真正的技能型人才。

4　结语

　　BIM 技术是建筑企业发展的趋势，BIM技术与工程造价软件的融合势在必行。该文在分析了建筑工程造价软件课程教学现状的基础上,结合当前行业发展趋势，提出了将 BIM技术融入《建筑工程造价软件实训》课程教学的改革建议。学生通过本课程学习之后，能够完成小规模工程的招投标报价文件编制。学生的核心专业能力得到明显提升，对学生就业工作起到很大的促进作用。

参考文献：

[1]王凯.《工程造价软件及应用》课程教学的改革与实践[J].产业与科技论坛,2016,15(10):181-182.[2]邱兴华.基于 BIM 技术的《工程造价软件应用》课程改革研究[J].科技风,2017(06):38.

（上接第226页）

色社会主义核心价值观具有积极作用。

参考文献：

[1]王艳艳.旅游纪念品地方特征的提取和保护[J].包装工程,2015,36(10):117-128.

[2]金杰,张安阳.快速成型技术及其应用[J].浙江工业大学学报,2005,33(05):593-595.

[3]沈晓伟.逆向工程与快速成型技术的应用[J].新技术新工艺,2010(11):40-42.

[4]**.弘扬“红船精神”走在时代前列[J].社会主义论坛,2017(12):4-6.

[5]金炳雄.浙江省红色旅游发展问题研究[J].浙江社会科学,2017(04):151-154.

[6]张晓宇,左俊玮.基于红色题材的井冈山旅游纪念品开发与设计[J].包装工程,2018,39(12):224-230.

[7].以文化为导向的旅游纪念品情感化设计研究[J].设计,2016(05):100-101.

浙江省教育厅2018年一般科研项目：传承“红船精神”基因的南湖纪念品创新设计研究（Y201840107）。

作者简介：滕水生（1984-）,湖南怀化人,男,硕士研究生,讲师,研究方向：产品设计。

（上接第245页）

　　得到该的总停站次数为：　　　　　　　　　　

　　　　　　　　（10）

　　总的停站频率为运营总时间（一昼夜24小时减去天窗施工维修等非运营时间）:　　　　　　　　　　　　　　某一方向i的停站频率为:　　　　　　　　　　　　　

（11）

（12）

应当适当减少停站次数，同时通过对模型的求解，可以找到该问题的一个最佳的平衡关系，为今后对高速列车设计停站方案提供一定的参考意义，即通过本文的方法可以找出任一高铁客运站，某方向列车停站次数的选择，同时找出该站的全部营业时间内的停站办理总次数，这对合理利用车站行车设备组织旅客运输，制定合理的高速铁路开行方案，实现“按流开车”起到一定的积极意义。 

参考文献：

[1]彭其渊,文超.高速铁路运输组织基础[M].西南交通大学出版社,2014:46-56.

[2]钱名军,宋建业.铁路行车组织基础[M].中国铁道出版社,2015.[3]蓝伯雄,吴李知.高速铁路客运网络列车开行方案优化模型[J].中国管理科学,2010,18(06):51-58.

[4]凌熙,杨浩.高速列车下线运行的经济距离分析[J].中国铁路,2006,11(06):29-34.

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[7]程刚.拉日铁路旅客列车合理开行时间范围研究[J].铁道运输与经济,2011,15(10):112-114.

4　结论

　　通过建立数学模型并进行了求解可以得出，高速铁路旅客列车停站频率与旅客及运输企业成本支出存在一定的关系，并且能够选择最佳的停站次数，即能够通过函数关系找到最佳停站次数。同时由分析可以得出，某一方向停站次数的确定与该方向的旅客总人数及到达强度和等待成本消耗成正比，同时与高速列车由于停站产生的成本呈反比的结论，这一结论也符合实际情况和定性关系，即高速铁路旅客成本支出过高则应增加列车的停站次数，高速列车停站成本支出过高则