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中国城市轨道交通正处于快速发展阶段,部分城市已基本形成规模化网络。目前基于网络化资源共享的运营组织方法与技术相关研究较少,亟待深化。在此背景下,本文对城市轨道交通乘务资源共享进行研究,主要探索在列车不跨线运营条件下的不同线路间乘务员和乘务基地的共享问题。乘务资源共享的意义主要有两点:一是线路值乘任务的时空分布不均衡,且不同线路间值乘任务的时空分布特征存在差异,考虑线路间的乘务资源共享可以提高乘务资源的利用效率,以期得到更优的乘务计划;二是乘务资源共享后,乘务员可以在不同线路的乘务基地中就近选择出退勤地点,从而节省通勤时间,此外多线协同优化增加了解空间,可以更好的满足乘务员的其他值乘需求。本文首先分析乘务资源共享对乘务排班计划和轮班计划的影响,然后分别对考虑乘务资源共享的乘务排班和轮班计划优化问题进行研究;此外,针对国内地铁常见的固定班制轮班模式,考虑乘务资源共享的乘务计划优化方法进行探讨。主要研究内容和成果如下:(1)分析乘务资源共享对乘务排班和轮班计划编制的影响。本文分析发现考虑乘务资源共享会大幅度增加问题规模,增加求解难度。对于乘务排班计划,需额外考虑跨线值乘对乘务区段和班次的属性、班次的可行性约束、班次间约束和鲁棒性要求等方面的影响;对于乘务轮班计划,主要通过乘务资源共享更好的提高乘务员对乘务计划的满意程度,其在不同轮班模式下的优化工作应有具体的针对性考量。(2)针对乘务资源共享下的乘务排班计划优化问题,构建考拓展集合覆盖模型,并设计考虑跨线值乘以及其他乘务资源共享特征的多层网络图,通过生成多个网络图可对所有可行班次进行表示。求解方面采用列生成技术结合网络图求解线性松弛问题,采用列固定技术获得整数解。案例以北京地铁同一运营分公司下属的3条实际线路为背景,得出结论如下:(1)提出的模型算法能解决3线共享的大规模乘务排班优化问题,求解结果的Gap值均不超过0.85%;(2)考虑乘务资源共享会增加求解时间,但是可以小幅度增加排班计划效率,少量减少班次数。(3)针对乘务资源共享下的乘务轮班计划优化问题,将其划分为轮班划分和轮班分配两个阶段。轮班划分阶段构建基于轮班状态的网络流模型,对值乘需求满足程度进行优化。轮班分配阶段设计引入邻域搜索机制的改进离散人工蜂群算法对“辛苦”程度的均衡性进行优化。案例表明:(1)本文提出的优化方法可以较好地解决乘务资源共享下的乘务轮班问题;(2)考虑乘务资源共享能更好的优化乘务员值乘需求的满足程度,提高乘务员“辛苦”程度的均衡性,并减少通勤时间。(4)研究固定班制下考虑乘务资源共享的乘务计划优化问题,分别对排班和轮班计划优化方法进行调整和重新设计。乘务排班计划主要考虑班次类型比例约束,并设计回退机制以保证约束变复杂后算法的求解质量。乘务轮班计划对于轮班机制进行调整以满足乘务员就近选择乘务基地出退勤的需求,并针对固定班制特点进行模型和算法设计。案例结果显示:(1)本文提出的优化方法可以较好地解决固定班制下考虑乘务资源共享的乘务计划优化问题;(2)在固定班制下考虑乘务资源共享可以提高“辛苦”程度均衡性,并减少少量乘务员,在考虑出退勤地点类型比例约束的情况下,还可节省可观的通勤时间。图42幅,表48个,参考文献118篇。