Optimal Trajectory Planning and Train Scheduling for Urban Rail Transit Systems

ویرایش: 1 
نویسندگان: Yihui Wang,  Bin Ning,  Ton van den Boom,  Bart De Schutter (auth.)  
سری: Advances in Industrial Control 
ISBN (شابک) : 9783319308883, 9783319308890 
ناشر: Springer International Publishing 
سال نشر: 2016 
تعداد صفحات: 198 
زبان: English 
فرمت فایل : PDF (درصورت درخواست کاربر به PDF، EPUB یا AZW3 تبدیل می شود) 
حجم فایل: 5 مگابایت 

قیمت کتاب (تومان) : 47,000



این کتاب به ساخت سریع، دقیق و کارآمد حمل‌ونقل ریلی شهری کمک می‌کند - عوامل مهمی در اهمیت سیستم‌های حمل‌ونقل عمومی برای الزامات اقتصادی، زیست‌محیطی و اجتماعی در سطوح شهری و ملی. روش‌های جدیدی را برای کاهش زمان سفر مسافران و کاهش مصرف انرژی پیشنهاد می‌کند و به دو موضوع اصلی می‌پردازد: (1) برنامه‌ریزی مسیر قطار: نویسندگان یک مدل غیرخطی برای عملکرد قطارها استخراج کرده‌اند و چندین رویکرد برای محاسبه مسیرهای بهینه و کارآمد ارائه می‌کنند. در یک برنامه زمانی مشخص؛ و (2) زمان‌بندی قطار: نویسندگان یک مدل زمان‌بندی قطار برای سیستم‌های ریلی شهری و روش‌های بهینه‌سازی ایجاد می‌کنند که با آن زمان کل سفر مسافر را با بهره‌وری انرژی و سایر هزینه‌ها برای اپراتور متعادل می‌کند.
برنامه‌ریزی خطی اعداد صحیح مختلط و روش‌های شبه طیفی از جمله روش‌های جدیدی هستند که برای سیستم‌های تک و چند قطاره برای حل مسئله برنامه‌ریزی مسیر غیرخطی پیشنهاد شده‌اند که شامل محدودیت‌هایی مانند محدودیت‌های سرعت متغیر و حداکثر نیروی کشش/ترمز است. سیستم های سیگنالینگ و اثرات آنها نیز در مدل برنامه ریزی مسیر به حساب می آیند.

تقاضای مسافر مبدأ-مقصد در فرمول مدل برای برنامه ریزی قطار گنجانده شده است. برنامه‌ریزی محدب تکراری و رویکردهای دوسطحی کارآمد در حل مشکل زمان‌بندی قطار استفاده می‌شوند. علاوه بر این، نرخ تقسیم و انتخاب مسیر مسافران نیز از نقطه نظر سیستم بهینه شده است.

مشکلات و راه حل های شرح داده شده در مسیر بهینه برنامه‌ریزی و برنامه‌ریزی قطار برای سیستم‌های حمل‌ونقل ریلی شهری محققانی را که سیستم‌های حمل‌ونقل عمومی و تدارکات را مطالعه می‌کنند، چه با سابقه آکادمیک و چه حرفه‌ای، و همچنین ارائه یک برنامه کاربردی واقعی برای هر کسی که در تئوری بهینه‌سازی و کنترل پیش‌بینی مطالعه می‌کند، مورد علاقه قرار می‌دهد.

This book contributes to making urban rail transport fast, punctual and energy-efficient –significant factors in the importance of public transportation systems to economic, environmental and social requirements at both municipal and national levels. It proposes new methods for shortening passenger travel times and for reducing energy consumption, addressing two major topics: (1) train trajectory planning: the authors derive a nonlinear model for the operation of trains and present several approaches for calculating optimal and energy-efficient trajectories within a given schedule; and (2) train scheduling: the authors develop a train scheduling model for urban rail systems and optimization approaches with which to balance total passenger travel time with energy efficiency and other costs to the operator.
Mixed-integer linear programming and pseudospectral methods are among the new methods proposed for single- and multi-train systems for the solution of the nonlinear trajectory planning problem which involves constraints such as varying speed restrictions and maximum traction/braking force. Signaling systems and their effects are also accounted for in the trajectory planning model.

Origin–destination passenger demand is included in the model formulation for train scheduling. Iterative convex programming and efficient bi-level approaches are utilized in the solution of the train-scheduling problem. In addition, the splitting rates and route choices of passengers are also optimized from the system point of view.

The problems and solutions described in Optimal Trajectory Planning and Train Scheduling for Urban Rail Transit Systems will interest researchers studying public transport systems and logistics whether from an academic or practitioner background as well as providing a real application for anybody studying optimization theory and predictive control.

Front Matter....Pages i-xxi
Introduction....Pages 1-5
Background: Train Operations and Scheduling....Pages 7-21
Optimal Trajectory Planning for a Single Train....Pages 23-51
Optimal Trajectory Planning for Multiple Trains....Pages 53-80
OD-Independent Train Scheduling for an Urban Rail Transit Line....Pages 81-108
OD-Dependent Train Scheduling for an Urban Rail Transit Line....Pages 109-134
OD-Dependent Train Scheduling for an Urban Rail Transit Network....Pages 135-160
Overview and Future Directions....Pages 161-162
Back Matter....Pages 163-180