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城市轨道交通列车运行图优化模型与算法研究的开题报告
一、选题意义
随着城市化进程的不断加快，城市轨道交通系统作为一种高效、便捷的公共交通工具被广泛应用。然而，在城市轨道交通系统运营过程中，如何优化列车运行图，提高列车运行效率，成为一个重要的问题。因此，本研究将研究城市轨道交通列车运行图优化模型与算法，旨在提高列车运行效率，减少地铁拥堵，提高乘客出行体验，为城市轨道交通的可持续发展做出贡献。
二、论文研究内容
本论文将从以下几个方面展开研究：
1.城市轨道交通列车运行图基本概念与原理的研究。介绍城市轨道交通列车运行图的定义、特点和形成原因，探讨列车运行图对城市轨道交通运营的影响，为后续研究提供基础。
2.城市轨道交通列车运行图优化模型的研究。分析城市轨道交通列车运行的瓶颈，建立列车运行图的优化模型，对列车运行时刻表、区间运行时间、列车车型等因素进行综合考虑，以提高列车运行效率。
3.城市轨道交通列车运行图优化算法的研究。提出一种基于遗传算法的城市轨道交通列车运行图优化算法，对运行图优化模型进行求解，从而得到更加合理和高效的列车运行图。
4.算法实现与仿真实验。在实际数据中，采用所提出的算法进行仿真实验，并以实验结果为基础，进行参数敏感性分析和不同场景下模型的运作效果对比，从而验证算法的有效性和优越性。
三、预期成果
1.建立城市轨道交通列车运行图优化模型，对运行图的开发、分析和优化提供理论基础。
2.提出具有实用性的遗传算法，在列车运行图的优化问题中，得到更加合理的结果。
3.通过实验验证算法的有效性和优越性，并对算法的优化和改进提出建议。
四、研究方法
1.文献研究法：通过查阅相关文献，了解国内外关于城市轨道交通列车运行图优化模型与算法的研究现状和发展趋势。
2.理论研究法：对城市轨道交通列车运行图的原理、运行机制等进行理论分析，建立相应的模型。
3.数学模型优化法：通过对所建立的模型进行优化求解，得到更加合理的运行图方案。
4.计算机仿真法：将所提出的算法应用于实际数据中进行仿真实验，得到算法性能的实际评估和优化方向的指引。
五、预计完成时间及进度安排
本研究计划用时约两年完成，具体进度安排如下：
第一年：
1.文献调研，了解城市轨道交通列车运行图的研究现状和发展方向。
2.对城市轨道交通列车运行图的优化模型进行建立和理论分析。
3.提出基于遗传算法的优化算法，初步实现算法编程。
第二年：
1.实验数据采集和处理。
2.将所提算法与其他算法进行比较实验评估其优越性。
3.论文撰写和完善，准备答辩材料。
六、参考文献
1.李浩.城市轨道交通列车运行图优化技术研究[D].合肥:安徽工业大学,2019.
2.李九淼.城市轨道交通列车运行图优化方法及应用研究[D].成都:西南交通大学,2018.
3.梁家兴,黄婷琳,孔凡明,等.城市轨道交通列车运行图优化算法研究[J].计算机工程,2016,42(12):222-226+230.
4.刘虎,赵永富.城市轨道交通列车运行图优化探讨[J].现代城市轨道交通,2015,11(2):11-16.
5.王志丹.城市轨道交通列车运行图优化系统的设计实现[D].西安:西安电子科技大学,2016.