3.2 利用遗传算法优化停站时间的具体方案 17

3.2.1停站时间优化方法的算法准备 17

3.2.2基于遗传算法的停站时间优化计算流程 18

3.3理想模型验证遗传算法的正确性 20

3.3.1 遗传算法在理想模型优化中的应用 22

3.3.2直接对最优时刻表进行优化 22

3.3.3对非最优时刻表进行优化 23

3.4 本章小结 25

4 简化南京地铁一号线模型的验证方案 25

4.1 简化一号线模型的选取 25

4.2 执行时刻表优化 26

4.3 总结 28

结论 28

致   谢 29

参考文献 30

 1 绪论

1.1 课题的研究背景和意义

世界上首条地下铁路系统是在1863年开通的“伦敦大都会铁路”（Metropolitan Railway），是为了解决当时伦敦的交通堵塞问题而建。 时至今日，世界各大城市都先后建立了自己的地铁网络，大大提高了城市的公共交通水平，促进了其经济的发展。相比较于其他城市交通运输方式，地铁具有极其鲜明的优点：1）运量大。地铁的运输能力要比地面公共汽车大7－10倍，是任何城市交通工具所不能比拟的。2）速度快。地铁列车在地下隧道内风驰电掣地行进，行驶的时速可超过100公里。3）污染少。一般的汽车使用汽油或石油作为能源，而地铁使用电能，没有尾气的排放，不会污染环境。 4）节约能源。大量统计数据表明其百公里人均能耗仅为小汽车的百分之五、公共汽车的百分之六十。  5）占地少。由于一般大都市的市区地皮价值高昂，将铁路建于地底，可以节省地面空间，令地面地皮可以作其他用途。6）减少干扰。由于地铁的行驶路线不与其他运输系统（如地面道路）重叠、交叉，因此行车受到的交通干扰较少，可节省大量通勤时间。在轨道交通大力发展的今天，是否具有地铁甚至已经成为城市是否能够跻身现代化大都市行列的衡量标准之一。

1969年在北京诞生了我国第一条全长23.6km的地铁，虽然我国城市地铁建设时间整体上比世界发达国家晚了20~30年，但目前我国城市地铁建设是世界上规模最大、速度最快的。2010~2015年间，我国规划建设的城市快速轨道交通总长达1700km，将投资多达5000多亿元[3]。

城市轨道交通系统的特点是：每两站之间的站间距离短，通常为1-2km，由于以上原因导致列车起制动频繁，当列车加速到其最高速度（通常为80-100km/h）一会（通常为几十秒）就得开始减速，为达到下一站做准备。一辆车的运行情况从用电的角度可以分为三个阶段：加速阶段，需要接触网吸收大量电能；匀速稳定运行阶段，需要极少量电能；制动减速阶段，产生再生制动能量。频繁的启动制动使得电网供给功率一直在大幅度跳跃式变化，从而影响电网电压一直在大幅波动。

合理地安排列车时刻表能合理利用再生制动能量，即能合理安排系统中列车的启动、制动情况，使系统中尽可能多的再生制动能量流向需要能量的车辆，避免这部分能量消耗在制动电阻上，可有效降低牵引变电所的输出功率，减小功率峰值[25]。论文网 基于运图优化的地铁变电站功率均衡研究(2):http://www.youerw.com/zidonghua/lunwen_71247.html