列车运行图是铁路行车组织的基础，直接反映了铁路运输组织和产品设计的质量与水平。目前我国高速铁路沿用既有普速铁路以跨线为主、换乘为辅的运输组织模式，采用先编长途后编短途列车运行线的传统编图方法，整个路网运行线纵横交织，难以编制和调整，导致高速铁路列车运行图在匹配客流特性、均衡线路能力、提高运输效能、适应市场变化等诸多方面存在发展瓶颈。本书创新性提出区域协同高速铁路运输组织模式，构建了区域协同高速铁路列车运行图编制理论与方法，从根本上解决制约我国高速铁路运输效率的瓶颈问题，提升高速铁路运营组织管理水平。

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西南交通大学教授，博士生导师，四川省有突出贡献的优秀专家，主持国家攻关计划、国家重点研发计划、国家自然科学基金、国家高性能计算基金、铁道部和中国铁路总公司科技计划、铁道部客运专线信息化重大工程项目等40余项出版专著2部、参编1部。获茅以升科学技术奖—铁道科技奖、铁道部科技进步一等奖1项、中国铁道学会科技进步一等奖4项等。主持四川省精品课程、四川省在线开发课程“旅客运输组织”。

目录
前言
第1章 绪论 1
1.1 背景 1
1.2 既有高速铁路运输组织模式与列车运行图编制现状 2
1.2.1 高速铁路运输组织模式与高速铁路列车运行图概述 3
1.2.2 国外高速铁路运输组织模式与列车运行图编制现状 6
1.2.3 我国高速铁路运输组织模式与列车运行图编制现状 12
1.2.4 国内外高速铁路列车运行图编制特点分析 14
1.3 既有高速铁路运输组织模式与列车运行图编制现存问题 18
1.3.1 我国高速铁路运输组织模式不适应性分析 18
1.3.2 我国高速铁路列车运行图编制模式问题分析 20
1.4 基于区域协同的高速铁路运输组织模式 23
1.4.1 我国高速铁路客运市场的定位 23
1.4.2 基于区域协同的高速铁路运输组织模式的提出 24
第2章 基于区域协同的高速铁路列车运行图编制基本理论 27
2.1 基于区域协同的高速铁路运输组织模式概述 27
2.1.1 内涵 27
2.1.2 基本原理 28
2.1.3 基本框架 28
2.1.4 适应性分析 29
2.1.5 关键问题 30
2.2 基于区域协同的高速铁路列车运行图编制原理 32
2.2.1 编制原理 32
2.2.2 编制特性 33
2.2.3 与既有编图方式的区别 34
2.2.4 编制优势 34
2.3 基于区域协同的高速铁路列车运行图编制方法 35
2.3.1 编制框架 35
2.3.2 编制步骤 38
2.3.3 编制关键技术 39
2.4 基于区域协同的高速铁路列车运行图编制管理模式 41
2.4.1 管理模式 41
2.4.2 组织程序 42
第3章 高速铁路区域网划分理论与方法 45
3.1 高速铁路区域网划分关键问题分析 45
3.2 高速铁路列车合理开行距离阈值确定方法 46
3.2.1 列车合理开行距离概述 46
3.2.2 高速铁路列车开行距离影响因素分析 47
3.2.3 高速铁路列车合理开行距离阈值模型 58
3.3 高速铁路换乘节点选择方法 66
3.3.1 高速铁路换乘节点等级 66
3.3.2 换乘节点重要度指标评价分析 67
3.3.3 换乘节点等级划分方法 70
3.4 高速铁路区域网划分方法 72
3.4.1 路网区域划分目的与原则 72
3.4.2 路网区域划分影响因素 74
3.4.3 路网区域划分问题描述 75
3.4.4 基于空间运输联系度的区域划分理论与方法 76
第4章 区域网干线单元周期列车运行图编制优化技术 83
4.1 周期性列车运行图特性 83
4.1.1 相关定义 83
4.1.2 单元周期列车运行图编制关键要素 85
4.2 区域网干线单元周期列车运行图编制方法及流程 89
4.2.1 单元周期列车数量确定方法 89
4.2.2 单元周期时间长度确定方法 89
4.2.3 单元周期节点列车停站率确定方法 90
4.2.4 编制流程 91
4.3 基于深度强化学习的区域网干线单元周期列车运行图编制优化技术 92
4.3.1 基于深度强化学习的单元周期列车运行图编制优化原理 93
4.3.2 单元周期列车运行图编制环境 102
4.3.3 多智能体强化学习优化算法 106
第5章 区域间直通列车运行线接续优化技术 111
5.1 跨线列车运行线布局方式研究 111
5.1.1 跨线列车运行线布局影响因素 111
5.1.2 跨线列车运行线布局关键问题 113
5.1.3 区域协同高速铁路列车运行图路网跨线列车运行线布局思路 116
5.2 路网跨线列车运行线接续优化问题分析 117
5.2.1 问题描述 117
5.2.2 边界界定 118
5.2.3 相关定义 118
5.3 路网跨线列车运行线接续决策优化模型构建 120
5.3.1 条件假设 120
5.3.2 符号说明 122
5.3.3 模型建立 123
5.4 模型求解 126
5.4.1 模型特点 126
5.4.2 遗传优化算法设计 127
5.5 模型路网性推广 131
5.5.1 直线型路网结构 131
5.5.2 树状路网结构 133
5.5.3 网状路网结构 134
第6章 区域内跨线列车运行线选择优化技术 136
6.1 区域内跨线列车运行线选择优化问题分析 136
6.2 区域内跨线列车运行线选择优化技术模型构建 136
6.2.1 问题描述及参数定义 136
6.2.2 模型建立 140
6.3 模型求解 145
第7章 区域网干线列车运行图编制优化技术 150
7.1 区域网干线列车运行图优化问题分析 150
7.2 考虑客流需求与动车组运用的区域网干线列车运行图优化原理 151
7.2.1 客流需求与动车组运用对周期性列车运行图的影响 151
7.2.2 考虑客流需求与动车组运用的区域网干线列车运行图优化思路 152
7.3 区域网干线列车运行图优化模型及算法 153
7.3.1 问题描述及假设 153
7.3.2 模型构建 154
7.3.3 模型求解 157
第8章 区域网非干线列车运行图编制优化技术 162
8.1 基于客流匹配的区域网非干线列车运行图概述 162
8.1.1 概念 162
8.1.2 特点 163
8.2 基于客流匹配的区域网非干线列车运行图编制方法研究 164
8.2.1 基于客流匹配的区域网非干线列车运行图编制问题分析 164
8.2.2 基于客流匹配的区域网非干线列车运行图编制关键技术 169
8.3 基于客流匹配的区域网非干线列车运行图编制优化模型及算法 175
8.3.1 问题描述及假设 175
8.3.2 模型构建 176
8.3.3 模型求解 181
参考文献 186