考虑碳排放的城轨开行大小交路方案分析

摘要：

随着我国碳排放政策的公布,构建绿色交通体系、引导公众选择低碳出行方式成为未来城轨发展的方向.为吸引公众选择"绿色城轨",从候车、换乘、列车满载率3个方面考虑大小交路对旅客出行的影响,提出面向乘客、企业、环境3个方面的列车交路优化方法.为了探究列车交路对客流分布的影响,将客流依据OD划分,并考虑跨交路乘车、乘客选择偏好与换乘惩罚,进而得出不同类型的乘客候车时间.结合我国"双碳"目标和城市轨道交通企业的可持续发展,构建以乘客出行成本、列车运行的碳排放量、企业运营成本为优化目标的多目标非线性交路方案优化模型.运用加权系数法将多目标优化模型转化为单目标,通过设置不同的权重,在MATLAB中使用蒙特卡洛法搜索显示决策者偏好的最优交路方案.算例实验结果表明:在高峰时期,列车交路的选择应以覆盖线路满载率较高的区间为宜;同时,列车碳排放量受列车开行频率影响显著,可以通过改变权重系数,选择合适的交路方案,在满足乘客运输需求的前提下减少列车碳排放量.由于晚高峰时期乘客对候车时间的敏感度较低,选择较小的乘客出行成本权重系数,以提高候车时间为代价降低乘车拥挤程度,优化后的大小交路方案相比单一交路方案乘客出行成本增加18.6％,而碳排放量、企业运营成本和列车满载率分别下降了13.4％,16.5％和15.6％,有效减少了碳排放量,提升了企业运营的可持续性,吸引乘客选择城轨出行.

关键词：城市轨道交通、列车交路、旅客出行、碳排放、非线性规划、多目标优化

所属期刊栏目：19

分类号：U231+.92(特种铁路)

资助基金：国家自然科学基金72171198

在线出版日期：2023-02-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：3546-3556