高速铁路运营管理学科成果调研与前瞻性研究探讨课件

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,2020/3/19,#,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,2020/3/19,#,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,2020/3/19,#,2020.01.25,高速铁路运营管理学科成果,调,研,与前瞻性研究,探讨,高铁联合,基金二期项目指南研讨会,2020.01.25高速铁路运营管理学科成果调 高铁联,高速铁路运营管理学科成果,调研,与前瞻性研究探讨,1.,课题研究背景,高速铁路运营管理学科成果调研与前瞻性研究探讨1.课题研究背,2,项目研究背景,2001-2016,年铁路运营里程保持,3.6%,的复合增长率,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,全路与高铁运营里程,高速铁路,线网运营的基础,条件,：,网络结构,、规模、,组织形式,目标环境,：,多元、时变,、,复杂,1,“十三五”期间铁路运营的 基础条件 和 目标环境 发生变化（研究应与之适应）,项目研究背景2001-2016年铁路运营里程保持3.6%的复,3,项目研究背景,既有信息技术手段为新形势下高铁运营管理的理论与实践研究提供基础,2,3,未来国家经济发展战略和,铁路行业发展,方向,2017,年,1,月，铁路总公司确定了“,强基达标、提质增效,”的工作主线，强调需着力深化运输供给侧结构性改革，提高铁路服务质量和经营效益。面向全局的运输能力保障和提高是推进运输供给侧结构性改革，全面提升服务质量的首要任务和重要,内容。,铁路专用,信息网、物,联网体系的广泛使用和逐步,完善，,大,数据、云计算、,GPU,集群运算,等,信息技术的日臻完善，对于,解决长期困扰和制约铁路运输组织优化的大规模和实时性等复杂问题，有了突破和创新的可能。,项目研究背景既有信息技术手段为新形势下高铁运营管理的理论与实,4,项目研究背景,未来,510,年的研究,重点,为满足新形势下铁路运输的需求，亟需梳理当前运输管理学科研究领域的脉络，以适应,行业发展,特点，契合,学术探索热点,，明确未来,510,年的研究重点。,因此,，应当明确,运输管理学科基础领域与应用技术的发展,，引领高,铁运输,行业发展，推进国家,“一带一路”战略,的实施,。,规划层,(,Planning,),计划层,(,Scheduling,),执行层,(Re-scheduling),线网规划，枢纽布局,客流、列车方案、,运行计划、车辆、乘务周转,调度计划，实时调整方案,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,新技术新手段,项目研究背景未来510年的研究重点为满足新形势下铁路运输的,5,高速铁路运营管理学科成果,调研,与前瞻性研究探讨,2,.,项目,实施方案与进展,高速铁路运营管理学科成果调研与前瞻性研究探讨2.项目实施方,6,项目实施方案与进展,项目组织,西南交通大学,北京航空航天大学,北京交通大学,北京交通大学,负责本项目组织分工,1,2,3,西南交通大学,项目主要,参与者,北京航空航天大学,项目主要,参与者,协调与合作,协调与合作,协调与合作,项目实施方案与进展项目组织西南交通大学北京航空航天大学北京交,7,项目实施方案与进展,近五年高铁研究方向的学术成果与理论,创新,高铁运输管理学科及部分,相近管理,学科,领域,，如航空、煤炭、海运,铁路行业内外主要研究与应用,单位,，如铁科研、中国,矿大等,时间范围,领域范围,调研涉及机构,调研,范围,项目实施方案与进展近五年高铁研究方向的学术成果与理论创新高铁,8,项目实施方案与进展,第一类,第二类,第三类,第四类,第五类,第六类,高铁项目一期主要研究人员,近五年铁路总公司支持项目的负责与参研人员,近几年来国家自然科学基金委支持项目的负责与参研人员,铁路行业内一线研究机构与人员,相近行业内主要研究机构与人员,国外运输管理学科顶尖研究机构、科研人员,访谈对象,项目实施方案与进展第一类第二类第三类第四类第五类第六类高铁项,9,项目实施方案与进展,专家访谈,学术座谈,文献搜集,实地考察,网络视频会议,调研方式,通过,面对面交谈的方式，和相关领域专家进行研究性交谈，搜集该,研究,的,领域,客观准确的事实,材料,，,准确,地窥探在各个研究邻域目前的,研究现状,和趋势,。,通过定期组织学术座谈会，针对铁路运输管理学科研究内容不,清晰,、,趋势,不明确的方向,，对,某研究方向进行的访谈并深入交流，最终达成,一致性,的,观点,。,充分利用现有数据资源，确立检索策略和检索工具，收集、分析、研究统计资料和报道资料，运用,文献检索该,邻域相关数据库以及顶尖期刊收藏的刊载,论文。,通过对高铁运输生产一线企业实地考察，调研分析当前运输生产过程,中的,主要问题和迫切需要解决的关键问题，,考察科研成果,在生产企业的推广应用,情况。,通过组织网络视频会议，可以联合国内外众多专家学者，随时随地对调研内容深入交流，实现在两点和多点间实时信息互动，根据,实际可采取多种形式。,项目实施方案与进展专家访谈学术座谈文献搜集实地考察网络视频会,10,高速铁路运营管理学科成果,调研,与前瞻性研究探讨,3.,调研成果与意见建议,高速铁路运营管理学科成果调研与前瞻性研究探讨3.调研成果与,11,3.1,项目资助总体情况分析,铁路运营管理领域项目总体,情况,1996-2016,期间,年,度,支持,的项目分布,“十一五”期间，随着京沪高速的开通运营，铁路运营管理领域处于,起步,发展,阶段，项目数和资金稳步增长；“十二五”期间，高速铁路快速发展，相关研究进入,快速增长,阶段，尤其在,2012,年，项目数量和资金占比达到顶峰。,3.1 项目资助总体情况分析铁路运营管理领域项目总体情况19,12,3.1,项目,资助总体情况分析,铁路运营管理学科各领域的支持情况,按项目数量别,按,资金力度,别,从不同领域项目资助经费来看，目前我国高速铁路运营管理学科的研究中，,开行方案、调度调整,以及,运行图,方向投资经费较多,从不同领域项目数量来看，目前我国高速铁路运营管理学科的研究中，,开行方案、调度调整,以及,运行图,方向项目数量较多,安全,能耗,大数据,3.1 项目资助总体情况分析铁路运营管理学科各领域的支持情况,13,3.2,项目资助 研究成果分析,铁路运营管理学科各,领域,研究成果,分析,期刊,645,篇,会议论文,183,篇,著作,20,篇,奖励,19,项,专利,5,项,结题项目成果情况,各研究领域的成果,对比,3.2 项目资助 研究成果分析铁路运营管理学科各领域 研究成,14,项目一,：高速铁路,出行需求分析与服务网络,设计,北京交通大学,(,聂磊,),项目二,：,成网条件下高速铁路列车开行方案设计理论与方法,研究,中南大学,(,史峰,),3.3,高铁联合基金“一期”项目情况,产品设计,供需匹配,组织优化,构建多层次服务网络,出行需求为驱动,列车开行方案为载体,综合客票营销方案,列车开行,方案,节点疏散中转方案,客票营销,方案,设计列车开行方案,兼顾服务水平与组织效率,合理安排列车组织方案,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,：,高速铁路调度指挥系统协同理论、预警机理、报警控制及可靠性评价,研究,西南,交通,大学,(,彭其渊,),评估调度指挥协同适应性,调度系统协同理论,调度预警机理与报警控制,调度过程可靠性评价,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：高速铁路出行需求分析与服务网络设计 ,15,项目一,：高速铁路,出行需求分析与服务网络,设计,北京交通大学,(,聂磊,),项目二,：,成网条件下高速铁路列车开行方案设计理论与方法,研究,中南大学,(,史峰,),3.3,高铁联合基金“一期”项目情况,项目三,：,高速铁路调度指挥系统协同理论、预警机理、报警控制及可靠性评价,研究,西南,交通,大学,(,彭其渊,),研究成果：,期刊论文,(51),，会议论文,(12),，著作,(3),，奖励,(1),；,综合,交通运输系统组织管理智能化平台,和,综合交通运输系统安全保障技术应用平台,；,高速铁路,综合调度指挥仿真实验系统,。,研究成果：,期刊,论文,41,篇,；专利,6,个。,研究成果：,期刊论文,40,篇；培养研究生,16,个,；,高速铁路,列车开行方案优化编制系统和高速铁路列车开行方案评估,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,项目一：高速铁路出行需求分析与服务网络设计 ,16,3.4,研究热度及趋势分析,高铁运营管理学科各领域研究热度及趋势对比,动车组,运用维修,，,高铁通过能力,，,列车调度调整,、,开行方案设计,，,运行图编制,等领域的研究热度都较大。但,动车组维修,、,高铁通过能力,这两个领域在历年来的基金支持力度较小，,这几个,领域需要在基金支持力度上予以关注。,3.4 研究热度及趋势分析高铁运营管理学科各领域研究热度及趋,17,研究专题,1,：列车,开行方案,&,服务网络设计,3.4,研究热度及趋势分析,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,研究对象,以既有线、客运专线、单条高速线路为研究对象的较多，以复杂程度更高的快速客运网络列车开行方案优化为研究对象的较少,客流性质,基于确定的客流,OD,值建立确定性模型及其算法的研究较多，而基于随机客流,OD,建立随机优化模型及其算法设计的研究较少,模型算法,综合考虑各目标之间相对重要度的解法比较少；将运输能力与客运需求进行协调匹配的开行方案优化研究较少,研究专题1：列车开行方案&服务网络设计3.4 研究热度及趋势,18,3.4,研究热度及趋势分析,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,：列车运行图,列车运行计划,理论技术,针对既有线的编图理论及技术研究较多，针对高铁的较少,数据来源,高速铁路已体现出使用先进数据分析和处理技术的迫切需要，但对采用数据挖掘技术优化列车运行图的研究依旧欠缺,编制方法,既有列车运行图编制系统的自动化程度与实际要求相比还有较大差距,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