本发明专利技术涉及一种管理沿着双轨地铁线路的地铁列车以允许与慢车运营组合的快车行驶的计算机化系统及方法。快车在沿着所述线路的快车站处赶上慢车，且采取措施以允许所述快车在那些站点处实际地或“虚拟地”超过所述慢车。其中所述快车实际地超过所述慢车的实施例包含由所述快车站处的占据减少的占用面积的并排式轨道促进的直接列车间换乘。在其它实施例中，通过改变由列车以快车间隔提供的运营的类型来实现虚拟超车：慢车“变换”成快车且反之亦然。实施例使得乘客能够在快车站处于列车之间换乘，使得这些“中转”乘客可比任何特定列车更快地行驶。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术是在大运量客运系统的领域。更具体来说，本专利技术的实施例针对大运量客运通勤铁路系统的调度与运行。
技术介绍
许多年以来，全世界的大都市地区的市民一直依赖于通勤铁路系统(包含地上铁路及地铁)作为重要的交通手段。由于通过地铁列车避免与机动车辆的同平面相交，因此在人口密集的城市中地铁系统尤其具吸引力。当前，世界上有超过一百个城市运行地铁通勤铁路系统，从而每天服务于数以亿计的乘客。当然，一般来说通勤铁路系统且特定来说地铁系统受到其轨道及站点的实际位置 的约束。列车只能沿着铁路行驶，且除了在沿着铁道的离散站点处停靠以外不能在别处停靠来装载及卸载。铁道、铁路及站点的基础结构组件的构造成本是地铁系统的总体大小及复杂性的主要决定因素，尤其是考虑到在现有城市内(及因此现有城市地下)建造地铁线路所需的挖掘量。由于这些约束及新增线路或额外基础结构所需的成本，对由地铁通勤铁路系统提供的交通容量的最优利用即为高度期望的目标。地铁系统的利用不足是金融性灾难，在于不能收回巨大的基础结构成本；如此，地铁通勤铁路构造通常局限于能够提供充足客流量的路线。但如果对地铁系统的需求超过其容量，那么这些基础结构成本也会抑制构造额外容量。因此，世界上的城市地铁系统中的许多城市地铁系统过度拥挤；的确，韩国首尔及日本东京的过度拥挤的地铁系统通常是全世界公认的。1993年I月5日发布的第5，176,082号美国专利描述一种乘客装载与卸载控制系统，其提供一种解决此过度拥挤问题的方式，具体来说是通过根据已在个别列车车厢上的乘客的数目来调度在站点处可登乘那些车厢的乘客的数目；此专利中还描述一种以有秩序方式同时装载与卸载乘客的方法。高基础结构构造成本的约束还反映在乘客行程时间中。通勤铁路系统呈现特定问题乘客自由地在沿着线路的任何站点处登乘及离开地铁列车。举例来说，沿着其线路进行n次停靠的列车将具有S^2C/ - I)个可能的个别乘客旅程，其中给定乘客所进行的特定旅程由所述乘客登乘所在的站点(即，旅程起点)及乘客决定离开列车所在的站点(即，目的地)界定。并且，当然，客流量取决于由地铁提供的方便性，而方便性在很大程度上取决于地铁站与乘客目的地的接近度。因此，地铁系统设计者及营运商面临沿着线路的站点的数目与从起点到终点的乘客行程时间之间的折衷。具体来说，尽管沿着线路有较大数目的站点会改善地铁与范围广泛的目的地的接近度，但此较大数目的站点将必定减慢不希望在特定站点处离开列车的乘客的乘客行程时间。一种解决过度拥挤的地铁列车系统及长乘客行程时间的两个问题的常规途径是使用快车，所述快车为并不在沿着线路的每个站点处均停靠的列车。在一些较大的地铁系统(例如纽约市、巴黎及首尔的那些地铁系统)中，为快车及慢车提供单独的铁道及站点站台，从而使得快车能够在不被于每一站点处停靠的较慢慢车阻碍的情况下沿路线行驶。在具有单独快车线路及站点的这些系统(其中快车不被在慢车站处停靠的慢车减慢)中，在快车站登乘的那些乘客在其整个旅程中保持在快车上且在快车站处离开、具有最优的乘客行程时间。然而，许多乘客必须乘坐慢车行驶到快车站或从快车站行驶到其所期望目的地或完成此两者。如果这些乘客希望利用快车运营，那么所述乘客在其旅程期间必须至少一次地在慢车线路与快车线路之间进行换乘。因此，这些乘客的总行程时间不仅包含在列车上时的行程时间，而且包含在快车站处转乘列车时所涉及的换乘时间。可将此换乘时间视为数个分量(包含上车与下车时间、乘客在快车站台与慢车站台之间行走(通常在不同的地铁层级上)所需的时间以及还有等待“换乘到”的列车抵达站点所花费的时间)的总和。通常，等待时间占此换乘时间的大部分且可将其视为具有“换乘到”的列车的“行车时距(headway) ”时间的约1/2的平均值的随机变量 。作为进一步的背景，已知在一天中的高峰期期间使快车在快车站处的抵达及启程时间与慢车在那些站点处的抵达及启程时间同步。举例来说，已知纽约市地铁系统将其地铁快车运营调度为至少在早上高峰期期间使快车与慢车之间的换乘时间最小化。以此方式，减少了乘客花费在等待“换乘到”的列车抵达站点的等待时间。然而，从此描述显而易见，那些地铁系统或地铁系统的限于沿每一行驶方向仅单轨的部分尚不能提供快车运营。在此些系统中，快车(像这样的车并不在位于快车站之间的慢车站处停靠)的极限行驶速度最终将必定受所述快车沿着路线赶上的任何慢车的速度的限制。作为进一步的背景，在一些铁道系统中使用“侧轨”或“侧线”以允许较快的列车超过停下的或较慢的列车。图Ia以平面解说明使用侧轨来允许较快列车超过较慢或停下的列车的常规乘客铁路站的实例。在此实例中，双轨系统包含用于在图Ia的视图中从“西”向“东”行驶的列车的主线路2WE及用于从“东”向“西”行驶的列车的主线路2EW。主线路2WE邻近于站台5WE安置，在站台5WE处乘客能够登乘从西向东行驶的列车及从所述列车下来，而主线路2EW邻近于站台5EW安置，站台5EW支持从东向西行驶的乘客上车及下车。此常规站点包含分别与站台5WE、5EW相关联的侧轨4WE、4EW。侧轨4WE、4EW可各自耦合到其相应主轨2WE、2EW，使得(举例来说)沿着主轨2WE行驶的列车可在此站点处转换到侧轨4WE并沿着侧轨4WE行驶或者可代替地在主轨2WE上继续。如从图Ia显而易见，在此常规布置中，在主轨2WE上从西接近站点的较慢列车可转换到侧轨4WE且在站台5WE处停靠，从而允许较快列车(例如快车)保持在主轨2WE上且行驶经过站台5WE，从而有效地超过在侧轨4WE上停靠于站台5WE处的较慢列车。如此，包含例如图Ia中所展示的常规站点的站点的双轨地铁线路可支持快车与慢车运营。通常，侧轨设施在地上铁路站处比在地铁站处更普遍，因为在地铁站处新增侧轨所涉及的挖掘成本等通常为过高的。举例来说，如在图Ia中所展示，站点必须足够宽(在图I中为垂直尺寸)以包含两条主轨2WE、2EW、两个站台51￡、5￡1、两条侧轨41￡、4￡1及这些结构中的每一者的任一侧上的适当间距。如果现有的双轨系统希望新增快车运营，那么以图Ia中所展示的方式新增侧轨4WE、4EW的成本尤其过高，且出于此原因几乎不会执行。并且甚至在其中在站点处提供侧轨的那些地上或地铁系统中，乘客从一辆列车转乘到另一辆列车通常也需要显著的等待时间，如上文所提及。作为进一步的背景，此项技术中已知用于优化列车调度的计算机算法。第6，873，962B1号美国专利描述一种用于通过导出及优化成本函数来调度沿着铁路通道行驶的列车的启程时间及速度的自动化途径，所述成本函数确保所有相交点(列车相遇或超过彼此)在设有侧轨的位置处发生。第US 2005/0234757A1号美国专利申请公开案描述一种用于包含侧轨以允许较快列车超过较慢或停下的列车的铁道系统中的货运列车的自动化调度系统。第US 2005/0261946A1号美国专利申请公开案还描述一种用于计算通过优化成本函数以使交叉环路处的延迟及沿着列车路线的关键位置处的迟误度最小化而运行的列车调度计划的方法及系统。第US 2008/0109124A1号美国专利申请案描述一种其中使用占位符(“虚拟组成”)改善解决方案的稳定性的列车调度方法。然而，这些常规列车调度方法及系统中的每一本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑·H·川，
申请(专利权)人：同进速铁社ITTLLC，
类型：发明
国别省市：
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