高速铁路运营管理学科成果调研与前瞻性研究探讨

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,汇报人：,张星臣 教授,2018.01.25,高速铁路运营营管理学科成成果调,研与前瞻性研研究探讨,高铁联合基金金二期项目指指南研讨会,高速铁路运营营管理学科成成果调研与前前瞻性研究探探讨,1.,课题研究背景景,项目研究背景景,2001-2016,年铁路运营里里程保持,3.6%,的复合增长率率,网络结构,网络规模,基础条件,组织形式,多元,时变,目标环境,复杂,全路与高铁运运营里程,高速铁路,线网运营的基基础条件,：,网络结构、规规模、组织形形式,目标环境,：,多元、时变、复杂,1,“十三五”期期间铁路运营营的 基础条条件 和目目标环境发发生变化（研研究应与之适适应）,项目研究背景景,既有信息技术术手段为新形形势下高铁运运营管理的理理论与实践研研究提供基础础,2,3,未来国家经济济发展战略和和铁路行业发发展方向,2017,年,1,月，铁路总公公司确定了“,强基达标、提提质增效,”的工作主线线，强调需着着力深化运输输供给侧结构构性改革，提提高铁路服务务质量和经营营效益。面向向全局的运输输能力保障和和提高是推进进运输供给侧侧结构性改革革，全面提升升服务质量的的首要任务和和重要内容。,铁路专用信息息网、物联网网体系的广泛泛使用和逐步步完善，,大数据、云计计算、,GPU,集群运算,等信息技术的的日臻完善，对于解决长长期困扰和制制约铁路运输输组织优化的的大规模和实实时性等复杂杂问题，有了了突破和创新新的可能。,项目研究背景景,未来,510,年的研究重点点,为满足新形势势下铁路运输输的需求，亟亟需梳理当前前运输管理学学科研究领域域的脉络，以以适应行业发展特点，契合学术探索热点点，明确未来,510,年的研究重点点。,因此，应当明明确运输管理理学科基础领领域与应用技技术的发展，引领高铁运运输行业发展展，推进国家家“一带一路路”战略的实实施。,规划层,(,Planning,),计划层,(,Scheduling,),执行层,(Re-scheduling),线网规划，枢枢纽布局,客流、列车方方案、,运行计划、车车辆、乘务周周转,调度计划，实实时调整方案案,资源配置,调度调整,能力利用,客流分析,场站设计,新理念新思路路,新技术新手段段,高速铁路运营营管理学科成成果调研与前前瞻性研究探探讨,2.,项目实施方案案与进展,项目实施方案案与进展,项目组织,西南交通大学学,北京航空航天天大学,北京交通大学学,北京交通大学学,负责本项目,组,组织分工,1,2,3,西南交通大学学,项目主要参与者,北京航空航天天大学,项目主要参与者,协调与合作,协调与与合作作,协调与与合作作,项目实实施方方案与与进展展,近五年年高铁铁研究究方向向的学学术成成果与与理论论创新新,高铁运运输管管理学学科及及部分分相近近管理理学科科领域域,，如航航空、煤炭炭、海海运,铁路行行业内内外主主要研研究与与应用用单位位,，如铁铁科研研、中中国矿矿大等等,时间范范围,领域范范围,调研涉涉及机机构,调研范范围,项目实实施方方案与与进展展,第一类类,第二类类,第三类类,第四类类,第五类类,第六类类,高铁项项目一一期主主要研研究人人员,近五年年铁路路总公公司支支持项项目的的负责责与参参研人人员,近几年年来国国家自自然科科学基基金委委支持持项目目的负负责与与参研研人员员,铁路行行业内内一线线研究究机构构与人人员,相近行行业内内主要要研究究机构构与人人员,国外运运输管管理学学科顶顶尖研研究机机构、科研研人员员,访谈对对象,项目实实施方方案与与进展展,专家访访谈,学术座座谈,文献搜搜集,实地考考察,网络视视频会会议,调研方方式,通过面面对面面交谈谈的方方式，和相相关领领域专专家进进行研研究性性交谈谈，搜搜集该该研究究,的,领域客客观准准确的的事实实材料料,，,准确地地窥探探在各各个研研究邻邻域目目前的的研究究现状状和趋趋势。,通过定定期组组织学学术座座谈会会，针针对铁铁路运运输管管理学学科研研究内内容不不清晰晰,、,趋势不不明确确的方方向，对某某研究究方向向进行行的访访谈并并深入入交流流，最最终达达成一一致性性,的,观点。,充分利利用现现有数数据资资源，确立立检索索策略略和检检索工工具，收集集、分分析、研究究统计计资料料和报报道资资料，运用用文献献检索索该邻邻域相相关数数据库库以及及顶尖尖期刊刊收藏藏的刊刊载论论文。,通过对对高铁铁运输输生产产一线线企业业实地地考察察，调调研分分析当当前运运输生生产过过程中中的主主要问问题和和迫切切需要要解决决的关关键问问题，考察察科研研成果果在生生产企企业的的推广广应用用情况况。,通过组组织网网络视视频会会议，可以以联合合国内内外众众多专专家学学者，随时时随地地对调调研内内容深深入交交流，实现现在两两点和和多点点间实实时信信息互互动，根据据实际际可采采取多多种形形式。,高速铁铁路运运营管管理学学科成成果调调研与与前瞻瞻性研研究探探讨,3.,调研成成果与与意见见建议议,3.1项目资资助总总体情情况分分析,铁路运运营管管理领领域项项目总总体情情况,1996-2016,期间,年,度,支持的项,目,目分,布,布,“十一一五”期间间，随随着京京沪高高速的的开通通运营营，铁铁路运运营管管理领领域处处于,起步发发展,阶段，项目目数和和资金金稳步步增长长；“十二二五”期间间，高高速铁铁路快快速发发展，相关关研究究进入入,快速增增长,阶段，尤其其在,2012,年，项项目数数量和和资金金占比比达到到顶峰峰。,3.1项目资资助总总体情情况分分析,铁路运运营管管理学学科各各领域域的支支持情情况,按项,目,目数,量,量别,按资,金,金力,度,度,别,从不同同领域域项目目资助助经费费来看看，目目前我我国高高速铁铁路运运营管管理学学科的的研究究中，,开行方方案、调度度调整整,以及,运行图图,方向投投资经经费较较多,从不同同领域域项目目数量量来看看，目目前我我国高高速铁铁路运运营管管理学学科的的研究究中，,开行方方案、调度度调整整,以及,运行图图,方向项项目数数量较较多,安全,能耗,大数据据,3.2项目资资助研研究究成果果分析析,铁路运运营管管理学学科各各领域域研究成成果分析,期刊,645,篇,会议论论文,183,篇,著作,20,篇,奖励,19,项,专利,5,项,结题,项,项目,成,成果,情,情况,各研,究,究领,域,域的,成,成果,对,对比,项目一一：高速速铁路路出行行需求求分析析与服服务网网络设设计,北京交交通大大学,(,聂磊,),项目二二：,成网条条件下下高速速铁路路列车车开行行方案案设计计理论论与方方法研研究,中南大大学,(,史峰,),3.3高铁联联合基基金“一期期”项项目情情况,产品设设计,供需匹匹配,组织优优化,构建多多层次次服务务网络络,出行,需,需求,为,为驱,动,动,列车,开,开行,方,方案,为,为载,体,体,综合,客,客票,营,营销,方,方案,列车开开行,方案,节点疏疏散中中转方方案,客票营营销,方案,设计列列车开开行方方案,兼顾,服,服务,水,水平,与,与组,织,织效,率,率,合理,安,安排,列,列车,组,组织,方,方案,出行需求,时变数据,目标层,服务水平,组织效率,数据层,理论突破,模型算法,实现层,成网列车,开行方案,应用层,项目三：,高速铁路调调度指挥系系统协同理理论、预警警机理、报报警控制及及可靠性评评价研究,西南交通大大学,(,彭其渊,),评估调度指指挥协同适适应性,调度系统,协,协同理论,调度预警,机,机理与报,警,警控制,调度过程,可,可靠性评,价,价,调度系统,协同理论,调度要素,评估理论,调度过程,优化理论,评估,控制,预警,项目一：高速铁路路出行需求求分析与服服务网络设设计,北京交通大大学,(,聂磊,),项目二：,成网条件下下高速铁路路列车开行行方案设计计理论与方方法研究,中南大学,(,史峰,),3.3高铁联合基基金“一期期”项目情情况,项目三：,高速铁路调调度指挥系系统协同理理论、预警警机理、报报警控制及及可靠性评评价研究,西南交通大大学,(,彭其渊,),研究成果：,期刊论文,(51),，会议论论文,(12),，著作,(3),，奖励,(1),；,综合交通运运输系统组组织管理智智能化平台台,和,综合交通运运输系统安安全保障技技术应用平平台,；,高速铁路综综合调度指指挥仿真实实验系统,。,研究成果：,期刊论文,41,篇；专利,6,个。,研究成果：,期刊论文,40,篇；培养研研究生,16,个；,高速铁路列列车开行方方案优化编编制系统和和高速铁路路列车开行行方案评估估系统。,序号,专利名称,发明人,1,基于客流动态分配的高铁网络能力适用性评价方法,史峰,;,徐光明,;,赵烁,;,邓连波,;,秦进,;,周文梁,2,基于客流动态分配的高铁列车开行方案评价方法,史峰,;,苏焕银,;,周文梁,;,秦进,;,邓连波,3,基于非直线系数的跨线列车开行路径确定方法,史峰,;,胡心磊,;,邓连波,;,周文梁,;,秦进,;,赵烁,4,基于客流动态分配的高铁网络能力适用性评价方法,史峰,;,徐光明,;,赵烁,;,邓连波,;,秦进,;,周文梁,5,一种基于区间断面客流的高铁列车开行方法,史峰,;,徐光明,;,赵烁,;,秦进,;,邓连波,;,周文梁,6,基于客流动态分配的高铁列车开行方案评价方法,史峰,;,苏焕银,;,周文梁,;,秦进,;,邓连波,3.4研究热度及及趋势分析析,高铁运营管管理学科各各领域研究究热度及趋趋势对比,动车组运用用维修，高铁通过能能力，列车调度调调整、开行方案设设计，运行图编制制等领域的研研究热度都都较大。但但动车组维修修、高铁通过能能力这两个领域域在历年来来的基金支支持力度较较小，这几几个领域需需要在基金金支持力度度上予以关关注。,研究专题,1,：列车开行行方案,&,服务网络设设计,3.4研究热度及及趋势分析析,高铁列车开行方案编制,1,开行方案编制的研究多是基于给定的历史客流，构建,多目标和双层规划模型,，通过,模拟退火,、,遗传算法,等启发式算法进行进行车、流匹配。,当前研究重点,开行方案编制的研究呈现的发展趋势：研究规模从单条线路,向整体网络扩展,、客流需求从静态,向动态化、精细化发展,、目标函数从单目标,向多目标升级,，并,协同考虑运输能力,。相应的求解算法也从单一化,向混合化,、从单阶段,向多阶段,发展。,未来研究方向,3.4研究热度及及趋势分析析,目前列车运行图编制优化采用的,技术路线,主要分为三种：,模拟技术、人工智能方法、运筹学方法,；数学,算法的设计,研究成果更多，主要有随机规划法、周期时间规划法,(PESP),、滚动时间窗法、分层叠加铺划法、时间循环迭代法、遗传算法、分支界定法、定序优化法、模糊数学规划法等。,当前研究重点,研究专题,2,：列车运行行图,列车运行计计划,列车运行图的研究呈现的发展趋势：研究规模从单条线路,向整体网络扩展,、研究基于,数据挖掘,的列车时刻表优化技术；运行图研究向,规格化,、,周期性,方向发展。,未来研究方向,3.4研究热度及及趋势分析析,目前关于列车调度调整的研究可以分为,微干扰,条件下列车运行调整和,严重干扰,条件下列车运行调整；,宏观,层面的列车运行调整和,微观,层面的列车运行调整；代表性方法：模拟方法、基于离散事件动态系统理论方法,(DEDS),、运筹学方法,(OR),、人工智能方法,(AI),。,重点研究方向,研究专题,3,：列车调度度指挥,主要针对,较小的,、已知干扰,条件下的列车运行进行调整，对,严重干扰条件,、不确定干扰,下列车运行实时调整问题进行的研究相对较少,。,干扰类型方面,主要是从,宏观层面,上对问题进行建模，从而从,微观层面