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交通工程畢業(yè)論文開題報(bào)告
開題報(bào)告是提高選題質(zhì)量和水平的重要環(huán)節(jié)，它主要說明這個(gè)課題研究的意義以及該課題的可行性，以下是小編搜集整理的交通工程畢業(yè)論文開題報(bào)告，歡迎閱讀查看。
課題名稱：城市軌道交通換乘站設(shè)計(jì)
一、課題的意義
由于軌道交通具備了高速度、大運(yùn)量、高密度、獨(dú)立專用等諸多優(yōu)點(diǎn)，隨著我國各大城市越來越突出的交通壓力問題，優(yōu)先發(fā)展公共交通特別是軌道交通成為了緩解城市化和機(jī)動(dòng)化飛速發(fā)展過程中日益突出的交通矛盾的有效方法。目前，我國很多大城市都相繼提出了以軌道交通為骨干、公共交通為主體的城市客運(yùn)發(fā)展模式，加大對(duì)城市軌道交通的建設(shè)投入，根據(jù)各自城市的具體情況籌劃修建大、中運(yùn)量的地鐵或輕軌交通項(xiàng)目。現(xiàn)在我國已有20多個(gè)大城市陸續(xù)開始規(guī)劃建設(shè)或已具備了城市軌道交通系統(tǒng)。城市軌道建設(shè)快速發(fā)展，全國通車?yán)锍讨鹉暝黾�，�?jì)劃并開始修建軌道交通的城市越來越多，當(dāng)城市軌道交通體系建成了，如何高效率的運(yùn)營好軌道交通系統(tǒng)、保證運(yùn)營服務(wù)質(zhì)量、合理的實(shí)現(xiàn)科學(xué)運(yùn)營組織，真正達(dá)到城市軌道建設(shè)為市民提供快速、安全、準(zhǔn)時(shí)、便利的運(yùn)輸服務(wù)的目的，就成為當(dāng)前社會(huì)需要研究探索和不斷實(shí)踐的重要課題。
以上原因就使得對(duì)城市軌道的運(yùn)輸組織的研究顯得尤為必要。它對(duì)指導(dǎo)軌道交通系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建設(shè)和建成后的運(yùn)營有著重要的影響，建成前需要運(yùn)輸組織規(guī)劃，建成后需要高效的運(yùn)輸組織，這都需要合理的運(yùn)營組織規(guī)劃方案。合理的運(yùn)營組織方案能夠有效地減小行車間隔，更好的確定列車交路計(jì)劃，提高運(yùn)輸服務(wù)質(zhì)量，優(yōu)化資源配置，充分發(fā)揮地鐵高速、大運(yùn)量、快捷的優(yōu)勢(shì)，方便居民出行，促進(jìn)沿線土地的開發(fā)利用，以取得良好的社會(huì)及經(jīng)濟(jì)效益。
本論文就是以西安地鐵二號(hào)線為分析對(duì)象，結(jié)合具體城市的軌道交通運(yùn)營結(jié)構(gòu)及客流結(jié)構(gòu)的特征，考慮其對(duì)軌道交通運(yùn)營組織帶來的影響，對(duì)系統(tǒng)現(xiàn)狀進(jìn)行探討，并分析其線路特點(diǎn)和客流需求特征，進(jìn)一步對(duì)軌道交通運(yùn)營組織方面的問題進(jìn)行研究。
二、國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r
隨著城市軌道交通的不斷規(guī)劃和建設(shè)，國內(nèi)外就城市軌道交通的運(yùn)營組織、優(yōu)化方面進(jìn)行了大量的研究，相關(guān)理論與方法的研究也在不斷發(fā)展。關(guān)于列車編組方案及行車間隔、客運(yùn)量特征分析、列車運(yùn)行交路、列車開行方案、運(yùn)營方案評(píng)價(jià)等方面成為了研究的熱點(diǎn)和重點(diǎn)。
(一)關(guān)于城市軌道交通系統(tǒng)的研究
Sigurd以美國紐約大都市圈范圍內(nèi)的軌道交通系統(tǒng)運(yùn)輸組織為研究對(duì)象，對(duì)包括輕軌、 地鐵、通勤地鐵等子系統(tǒng)的城市軌道交通線網(wǎng)的發(fā)展歷史、系統(tǒng)構(gòu)成、運(yùn)營模式、客流組織、安全預(yù)警管理、運(yùn)輸能力計(jì)算、運(yùn)營成本核算、列車開行方案進(jìn)行了系統(tǒng)的闡述，形成了都市圈軌道交通系統(tǒng)運(yùn)營管理的理論體系。
1998年，季令、張國寶主編的《城市軌道交通運(yùn)營組織》，首先對(duì)城市軌道交通運(yùn)營組織進(jìn)行了全方位的研究和闡述。
2003年，何宗華等人編寫的《城市軌道交通運(yùn)營組織》，2006年，毛保華等人編寫的《城市軌道交通系統(tǒng)運(yùn)營管理》，他們以軌道交通系統(tǒng)運(yùn)營管理為研究對(duì)象，對(duì)城市軌道交通的運(yùn)營管理模式、客運(yùn)組織、運(yùn)輸計(jì)劃、運(yùn)行圖編制、運(yùn)輸能力計(jì)算、列車運(yùn)行控制、運(yùn)營安全管理、列車運(yùn)營過程模擬與分析、運(yùn)營經(jīng)濟(jì)效果等方面進(jìn)行了深入的研究，在原來的基礎(chǔ)上，開發(fā)了列車運(yùn)行過程仿真軟件來模擬列車操縱策略，提高列車運(yùn)行預(yù)期效果和運(yùn)行過程控制的精度，形成了新的理論體系。
(二)關(guān)于城市軌道交通客流特征的研究
Casteili等(2004)研究了城市軌道交通線網(wǎng)內(nèi)換乘站銜接的各條線路的客流量、客流時(shí)間分布特征和方向特性，據(jù)此提出適應(yīng)各線客流特征的列車時(shí)刻表的優(yōu)化方法。
Assis等研究了城市軌道交通線路的客流時(shí)間動(dòng)態(tài)特征以及車站乘客候車時(shí)間和和乘降時(shí)間，據(jù)此提出了分時(shí)段列車時(shí)刻表優(yōu)化排定方法。
方蕾和龐志顯(2004)研究了城市軌道交通系統(tǒng)客流在線路方向上和斷面上的空間不均衡性和時(shí)間上的動(dòng)態(tài)分布特性;在此基礎(chǔ)上，依據(jù)分布特征設(shè)計(jì)行車組織原則。
周妍(2008)從小時(shí)、全日、季節(jié)的層面上分析了城市軌道交通客流的時(shí)間動(dòng)態(tài)特征，從車站、斷面、線路方向的層面上分析了城市軌道交通客流的空間動(dòng)態(tài)特征，在此基礎(chǔ)上探討了不同客流預(yù)測(cè)方法的擬合程度。
王修志和宋建業(yè)(2009)研究了城市軌道交通客流的時(shí)空分布特征，據(jù)此提出了以交路選擇和編組選擇為核心的行車組織方案的確定方法。
(三)有關(guān)多交路運(yùn)營的研究
在多交路線路的通過能力方面，徐瑞華等(2005a)基于長短交路套跑對(duì)城市軌道交通線路通過能力和車底運(yùn)用的影響，提出設(shè)定小交路的“運(yùn)行圖周期分析法”;建立多種交路條件下城軌交通通過能力損失和車底數(shù)量的數(shù)學(xué)模型，并給出了實(shí)例計(jì)算。 在交路設(shè)計(jì)方面，徐瑞華等(2006)根據(jù)在不同階段市域軌道交通沿線客流呈現(xiàn)的不同特征，提出了市域軌道交通線路運(yùn)輸組織的基本原則，從服務(wù)水平、線路通過能力、列車運(yùn)用、車站布置以及客運(yùn)組織等方面對(duì)比分析了不同交路形式的特點(diǎn)，并給出市域軌道交通線列車 行交路的建議。
邵偉中等(2006)重點(diǎn)研究了市域軌道交通線的幾種主要車站布置形式，總結(jié)了設(shè)置小交路的關(guān)鍵包括：折返站適應(yīng)一端折返，且能滿足列車越行的需要;加強(qiáng)終點(diǎn)站的折返能力和存車能力;換乘站合理設(shè)置側(cè)線、渡線和相應(yīng)的聯(lián)絡(luò)線;分分岔站的布置應(yīng)盡量避免主線和支線間的行車干擾，便于換乘。
(四)有關(guān)列車開行方案的研究
Mignone等在保證某條線路各站列車時(shí)刻表穩(wěn)定的前提下，建立數(shù)學(xué)模型計(jì)算不同時(shí)段開行的快慢列車的跨站組合，是運(yùn)輸供給滿足沿線橫斷面不均衡的旅客乘降量。
Renfrew(1977)研究了中等運(yùn)能的輕軌系統(tǒng)的技術(shù)參數(shù)，針對(duì)不同時(shí)段的客流特性提出了采用不同技術(shù)速度的運(yùn)營成本效益計(jì)算模型，并依據(jù)計(jì)算結(jié)果提出高峰、平峰時(shí)段的快慢車開行對(duì)數(shù)的組合方案。
袁博陣和王英濤(2004)基于城市軌道交通客流的時(shí)空不均衡特性，分析了改變行車組織方式的條件，以節(jié)省旅行時(shí)間為目標(biāo)，建立了采用分站停車的行車組織方式滿足乘客需求的數(shù)學(xué)模型。
宋鍵等(2006)針對(duì)開行跨站停、部分停站、直達(dá)列車的組織形式及需具備的條件進(jìn)行了分析，重點(diǎn)研究了快慢車的越行問題，并以上海某市域快速軌道交通線為例進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真鋪畫列車運(yùn)行圖。
劉麗波等(2006)分析了東京私鐵快慢車組合運(yùn)營的方式及其配線方法，并根據(jù)上海市 域軌道交通R2線通過能力的要求，結(jié)合線路工程具體情況，進(jìn)行詳細(xì)的運(yùn)行圖鋪畫，確定合理的越行站位置及其配線方法。 郭麗麗(2007)針對(duì)環(huán)放結(jié)構(gòu)城市軌道交通線路的客流特點(diǎn)，以運(yùn)營成本最小化為優(yōu)化目標(biāo)，結(jié)合大小交路的開行比例研究了列車停車方案模型，并應(yīng)用于成都市地鐵一號(hào)線的運(yùn)輸組織。
三、本課題的研究內(nèi)容、方法、手段及預(yù)期成果
(一)課題研究內(nèi)容
城市軌道交通運(yùn)輸組織方案的核心是客流的時(shí)空分布，客流在時(shí)間上的分布情況決定運(yùn)輸組織的全日行車計(jì)劃，客流在空間上的分布情況決定運(yùn)輸組織的列車交路安排，其他的制約關(guān)系決定了車輛運(yùn)用計(jì)劃。本論文結(jié)合西安地鐵2號(hào)線的技術(shù)經(jīng)濟(jì)特征和西安地鐵2號(hào)線相關(guān)區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的具體情況，對(duì)2號(hào)線的軌道交通客流特征進(jìn)行分析，從而對(duì)2號(hào)線規(guī)劃年的客運(yùn)需求進(jìn)行預(yù)測(cè)，得到相關(guān)客流指標(biāo)，針對(duì)規(guī)劃線網(wǎng)的地鐵2號(hào)線制定詳細(xì)的客流計(jì)劃，得出列車編組方案、全日行車計(jì)劃、列車運(yùn)行組織、列車運(yùn)用計(jì)劃、行車交路方案、列車運(yùn)行圖編制等，最后得到合理的城市軌道交通運(yùn)營組織方案，并對(duì)方案進(jìn)行優(yōu)化和仿真評(píng)估。
具體的研究內(nèi)容有：
(1)城市軌道交通線路運(yùn)營系統(tǒng)分析
通過資料收集，分析西安地鐵二號(hào)線基本技術(shù)條件和運(yùn)營系統(tǒng)構(gòu)成，并論述基本運(yùn)營組織背景及要求。
(2)西安地鐵二號(hào)線運(yùn)輸需求特征及運(yùn)量設(shè)計(jì)
分析西安地鐵二號(hào)線客運(yùn)需求構(gòu)成及影響因素，運(yùn)用合理方法預(yù)測(cè)規(guī)劃期全線及各車站客運(yùn)量，分析高峰小時(shí)運(yùn)量特征，設(shè)計(jì)規(guī)劃期全線客運(yùn)量指標(biāo)。
(3)列車開行方案及運(yùn)行圖編制
運(yùn)用運(yùn)輸組織理論研究西安地鐵二號(hào)線列車開行方案，通過實(shí)驗(yàn)平臺(tái)及設(shè)計(jì)運(yùn)量數(shù)據(jù)計(jì)算運(yùn)行圖參數(shù)，編制工作日、周末、節(jié)假日列車運(yùn)行圖，并計(jì)算運(yùn)行圖指標(biāo)。
(二)課題研究方法
1)時(shí)間序列預(yù)測(cè)法
時(shí)間序列預(yù)測(cè)方法是將預(yù)測(cè)對(duì)象的歷史數(shù)據(jù)排列成為時(shí)間序列，然后通過分析改時(shí)間序列隨時(shí)間的變化規(guī)律來建立相應(yīng)的時(shí)間序列模型，從而外推出未來年的客流變化情況。即通過分析歷史數(shù)據(jù)時(shí)間序列所揭示的現(xiàn)象隨時(shí)間變化的規(guī)律。將這種變化趨勢(shì)延伸到未來，從而對(duì)預(yù)測(cè)目標(biāo)的未來作出預(yù)測(cè)。
2)對(duì)比研究篩選法
把一組或幾個(gè)具有一定相似因素的不同性質(zhì)物體或?qū)ο螅才旁谝黄�，進(jìn)行對(duì)照比較，通過綜合比較它們構(gòu)造和性質(zhì)方面的特點(diǎn)，篩選出標(biāo)準(zhǔn)方案。本文中在客流預(yù)測(cè)中分析不同的預(yù)測(cè)模型的優(yōu)缺點(diǎn)，合理預(yù)測(cè)客流量;在列車開行方案研究中，對(duì)比各種方案，綜合各方差異，篩選出合理的列車運(yùn)行計(jì)劃。
3)數(shù)學(xué)歸納法
以數(shù)集為對(duì)象，采用有限數(shù)學(xué)歸納法，進(jìn)行計(jì)算，并歸納結(jié)果的漸變趨勢(shì)，提出研究結(jié)論。本文中在客流特征分析中，對(duì)已知數(shù)據(jù)進(jìn)行歸納總結(jié)，得到西安地鐵二號(hào)線的各種客流指標(biāo)，總結(jié)客流變化趨勢(shì)，進(jìn)行運(yùn)量設(shè)計(jì)。
4)文獻(xiàn)檢索法
5)實(shí)驗(yàn)法
本文中需要利用railsys軟件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)計(jì)算列車運(yùn)行參數(shù)，進(jìn)行列車運(yùn)行圖的繪制。
(三)撰寫提綱
摘要
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 研究意義
1.3 國內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)
1.4 研究內(nèi)容
1.5 研究方法和技術(shù)路線
第二章 西安地鐵2號(hào)線基本情況概述
2.1 線路走向和站點(diǎn)設(shè)置
2.2 西安地鐵2號(hào)線運(yùn)營背景概述
2.3 線路運(yùn)營系統(tǒng)分析
第三章 線路現(xiàn)狀客流分析
3.1 西安地鐵2號(hào)線現(xiàn)狀客流分析
3.2 西安地鐵2號(hào)線客流構(gòu)成分析
3.3 軌道交通線路客流影響因素
第四章 客流預(yù)測(cè)和客流特征分析
4.1 預(yù)測(cè)方法
4.2 預(yù)測(cè)內(nèi)容
4.3 西安地鐵2號(hào)線客流時(shí)序特征分析
4.4 預(yù)測(cè)結(jié)果客流特征分析
第五章 線路運(yùn)營組織方案設(shè)計(jì)
5.1 西安地鐵2號(hào)線現(xiàn)狀運(yùn)營組織方案
5.2 列車選型及編組方案的確定
5.3 全日行車計(jì)劃的確定
5.4 列車交路計(jì)劃
5.5 列車停站計(jì)劃
5.6 車輛配備計(jì)劃
5.7 列車運(yùn)行圖的編制
第六章 Rialsys系統(tǒng)介紹及運(yùn)行圖的編制
6.1 Railsys系統(tǒng)簡介
6.2 西安地鐵2號(hào)線運(yùn)營方案設(shè)計(jì)在Railsys系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)
結(jié)論與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
(四)課題預(yù)期成果
本課題預(yù)期成果主要以工程設(shè)計(jì)形式提交。
具體成果如下：
1) 西安地鐵2號(hào)線線路技術(shù)條件和運(yùn)營系統(tǒng)分析。
2) 西安地鐵2號(hào)線規(guī)劃期預(yù)測(cè)客運(yùn)量，及客流特征分析，客運(yùn)量指標(biāo)計(jì)算。
3) 西安地鐵2號(hào)線運(yùn)營組織方案的研究，及運(yùn)行圖的編制。
四、任務(wù)完成的階段安排及時(shí)間安排
我專業(yè)定于16周完成畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)，17周進(jìn)行畢業(yè)答辯，按此計(jì)劃進(jìn)行階段安排及時(shí)間安排。具體進(jìn)度安排如下：
(1)第1周：深入了解課題的內(nèi)容，確定課題的研究方向、內(nèi)容、目的和意義
(2)第2-3周：查閱資料和參考文獻(xiàn)，學(xué)習(xí)railsys軟件，掌握軟件的基本操作方法，學(xué)會(huì)通過輸入已知數(shù)據(jù)得到相關(guān)結(jié)果，理解軟件的運(yùn)行過程。
(3)第4周：整理搜集的資料和文獻(xiàn)，結(jié)合自身的課題對(duì)其進(jìn)行比較、分析、總結(jié)、歸納，更進(jìn)一步理解課題內(nèi)容，開始撰寫論文提綱或目錄。
(4)第5周： 深入研究資料和文獻(xiàn)，整理思路，開始撰寫開題報(bào)告，并進(jìn)行外文文獻(xiàn)的翻譯工作。
(5)第6周：學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)過程中需要使用的研究方法和模型，分析已知數(shù)據(jù)。
(6)第7-16周：按照目錄開始論文的編寫工作，最后完成論文定稿、打印、送審，準(zhǔn)備論文答辯。
五、主要參考文獻(xiàn)
[1] 史瑞潔. 城市軌道交通運(yùn)營組織優(yōu)化研究[D]. 西南交通大學(xué)碩士學(xué)位論文, 2011.
[2] 吳倩. 城市軌道交通客流預(yù)測(cè)模型研究[D]. 西南交通大學(xué)碩士學(xué)位論文, 2007.
[3] 靳能法. 城市軌道交通運(yùn)營組織相關(guān)問題研究[D]. 西南交通大學(xué)碩士學(xué)位論文, 2010.
[4] 嚴(yán)波. 城市軌道交通運(yùn)營組織優(yōu)化研究[D]. 東南大學(xué)碩士學(xué)位論文, 2006.
[5] 劉潤莉. 地鐵運(yùn)營客流量計(jì)算模型研究[D]. 電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文, 2012.
[6] 楊博. 蘭州地鐵1號(hào)線運(yùn)輸組織相關(guān)問題研究[D]. 西南交通大學(xué)碩士學(xué)位論文, 2012.
[7] 周源. 重慶軌道交通運(yùn)營組織方案研究[D]. 西南交通大學(xué)碩士學(xué)位論文, 2012.
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[12] Gilbert Laporte. Optimization methods for the Planning of rapid transit system.European Jiumal of Operation Research.2000
六、完成任務(wù)所具備的條件因素
(1)railsys軟件的學(xué)習(xí)與使用
(2)城市軌道交通運(yùn)營組織及客流預(yù)測(cè)的基本知識(shí)
(3)相關(guān)文件和資料，及線路基本數(shù)據(jù)
(4)指導(dǎo)教師的教導(dǎo)
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