地铁乘务司机交路安排与优化

王旭东

摘要：近年来，我国的地铁事业得到了较为蓬勃的发展，在保证硬件建设、运行情况能够满足需求的情况下，就需要地铁管理部门能够通过对现有人力资源的充分利用进一步的提升地铁运行效率。在本文中，将就地铁乘务司机交路安排与优化进行一定的研究与分析。

关键词：地铁乘务司机；交路安排；优化；

1 引言

在我国地铁轨道交通中，对于地铁运行组织、建设方案的制定是非常重要的工作。在良好完成这部分工作之外，列车在实际运行时也需要能够在运营时刻表的基础上结合以人为本的思想对列车司机实际工作所能够承受的强度进行充分的考虑。因为司机是一个普通的工作人员，再加上地铁轨道交通行业的特点，就使其不可能在一天不间断的驾驶列车。如何能够在保证车辆不间断运行的情况下使司机的工作强度能够恰到好处，则成为了司机交路这项工作的重点。对此，就需要我们能够通过良好安排、优化方式的应用更好的对地铁司机交路方案进行制定。

2 问题描述

交路计划是对每个乘务周期内乘务司机对交路进行担任的顺序，通过该顺序的科学制定，能够对乘务司机休息、工作等进行良好的安排与制定。其中，乘務周期可以说是乘务司机在工作一定时间之后所需休息的时间。一般情况下，国外对该周期制定的时间为一周，而我国根据实际轨道线路以及交路特点的不同在不同情况下具有着不同的规定。为了能够更好的开展后续描述，我们则对以下参数进行了定义：R代表乘务交路的集合、tor代表乘务交路r第一天出乘时间，trd为乘务交路r最后一天的退乘时间、qr代表交路r的类型、T代表列车乘务周期，其中，乘务交路类型如下图：

图1 乘务交路类型

在上图中，夜间交路概念主要是指在该交路中，具有夜间运行区域的乘务区段；驻外交路概念主要是指某交路所具有的交路段数量大于1，且乘务组在需要提供休息站点的交路；长交路是指在交路中最少具有1个同正常乘务时间相比较长、且同最大工作时间相比较小的路段。在上述所列出的不同交路类型中，如果k=qr，那么我们则将处于该种情况下的列车乘务交路记为Rk。

在上述乘务交路中，由于类型较多，一共涉及到7种不同的类型，就使得我们在对交路计划进行制定时存在着一定的难度，需要考虑到一个周期内具有几个上述类型的交路，且在同时间下能够具有几个特殊交路等、且不同特殊交路所具有的接续实践以及交路类型等。在此种情况下，本研究主要对以下几个规则进行了考虑：首先，对于类型为a的交路，当其后续类型交路为b时，那么其接续实践则应当大于等于给定接续时间；其次，在统一个周期内，交路中所具有k类型乘务交路的矢量应当控制在nkT个；最后，在同一个周期内，类型为a的乘务交路必须在ρabT个正常交路之后才能够同类型为b的交路进行接续，而当该值等于0时，则说明两者能够紧接续。在上述规则下，我们在对实际乘务司机交路进行制定时则需要保证对于类型不同的非正常交路其在一个周期内的出现次数、后续休息时间、同其他特殊交路同时出现的间隔以及次数都需要能够对一定的约束进行满足。也正是基于这种特点，该种规则约束则会随着轨道中特殊交路数量以及种类的增加而生成数量较多的组合约束，并以此使问题更为复杂。

3 优化方式组合

在乘务值计划规则中，其主要内容都是对交路接续方面按进行约束，对此，在该项工作开展时就需要能够对网络刻画乘务交路间所具有的持续关系进行刻画，并在接续网络刻画所具有约束条件的基础上对乘务司机交路安排方式进行优化：

3.1 建立持续网络

在地铁轨道交通中，乘务交路一般都是以天为单位进行计算的，这种特点的存在，则使得我们在实际计划制定时仅仅对乘务间的紧连续持续网进行考虑即可，而不需要对乘务交路间隔T后接续的情况进行考虑。对此，我们则可以将地铁线路所有的节点集合统一记做Vo。

并 ，当 情况满足时，则可以将 ，并将弧长记做lij之后将该集合记做A。

通过该网络形式的建立，则能够对地铁乘务交路所具有的接续约束情况进行了较好的满足，且能够在实现的过程中避免出现2个不能同时出现在同一个周期交路类型紧连续的情况。同时，由于地铁轨道乘务交路的运行终点以及运行起点都是乘务基地，对此，在该网络中，则需要指定以任意起点与节点为长度不应当超过Tw的路径，且在路径上不同类型乘务交路数量都需要能够对乘务规则约束进行满足，也正是在这种情况下我们才可以将其视作一个可行的乘务值乘计划。

3.2 算法设计

在实际地铁运行过程中，由于类型不同的乘务交路所具有的接续时间也会存在着一定的差异，这就使得在不同乘务周期内所具有特殊交路的数量与类型都具有着较为严格的要求，如果我们在对乘务交路进行排序时存在着不合理的现象，则很可能使乘务值乘计划具有了更长的长度，在乘务组方面由于需求更大而造成了人员的浪费。对此，我们可以按照下述方式对乘值计划进行提出：第一，我们根据乘务交路中非正常交路的乘务规则以及数目对统一乘务周期内不同类型交路所具有最大接续间隔约束以及最多允许出现的次数进行确定，并在此基础上对该值乘计划周期数量下节以及不同乘务周期内交路平均数量进行计算；其次，对于线路中非正常乘务交路类型，我们需要根据该类型交路实际数量按照从多到少的顺序从集合中对乘务交路i进行选取，并从ρabT中对具有最小间隔的非正常乘务交路类型集合中选取乘务交路j，在j、i间所需要的间隔得到充分满足之后，则会形成一个交路组合，之后在分别根据第Tw+1d为以及交路组合为左、右两个端点，并在此基础上选择对于休息时间以及已选交路的等价交路组合，从中选择能够满足所需条件如持续间隔约束、路径长度、覆盖交路数量的交路组合；最后，如果集合中存在没有得到覆盖的乘务交路，我们则需要以休息时间为左、右端点的基础上选择同时满足上述条件的等价交路组合作为同一个乘务周期的值乘计划，直至网络集合为空为止。

4 结束语

可以说，乘务司机交路制定是地铁运行过程中非常重要的一项工作，需要能够联系列车网络实际，以科学方式的应用做好其安排与优化工作。

参考文献

[1]王莹，刘军，苗建瑞.客运专线乘务交路计划编制的优化模型与算法[J].铁道学报.2009（01）：55-56.

[2]金文龙，程凯，王青松.铁路客运乘务派班系统的设计与实现[J].铁路计算机应用.2011（02）：105-107.