• ISSN 0258-2724
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高速铁路初始晚点致因-影响列车数分布模型

文超 李忠灿 黄平 汤轶雄 蒋朝哲 高磊

文超, 李忠灿, 黄平, 汤轶雄, 蒋朝哲, 高磊. 高速铁路初始晚点致因-影响列车数分布模型[J]. 西南交通大学学报, 2018, 53(6): 1261-1269. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2018.06.023
引用本文: 文超, 李忠灿, 黄平, 汤轶雄, 蒋朝哲, 高磊. 高速铁路初始晚点致因-影响列车数分布模型[J]. 西南交通大学学报, 2018, 53(6): 1261-1269. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2018.06.023
WEN Chao, LI Zhongcan, HUANG Ping, TANG Yixiong, JIANG Chaozhe, GAO Lei. Cause-based Distribution Models of Affected Trains Account for Primary Delay in High-Speed Rail[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2018, 53(6): 1261-1269. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2018.06.023
Citation: WEN Chao, LI Zhongcan, HUANG Ping, TANG Yixiong, JIANG Chaozhe, GAO Lei. Cause-based Distribution Models of Affected Trains Account for Primary Delay in High-Speed Rail[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2018, 53(6): 1261-1269. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2018.06.023

高速铁路初始晚点致因-影响列车数分布模型

doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2018.06.023
详细信息
    作者简介:

    文超(1984—),男,副教授,博士,研究方向为铁路运输组织优化, E-mail:wenchao@swjtu.edu.cn

    通讯作者:

    蒋朝哲(1968—),男,副教授,博士,研究方向为智能铁路运输系统,E-mail: jiangchaozhe@swjtu.edu.cn

  • 中图分类号: U292.2

Cause-based Distribution Models of Affected Trains Account for Primary Delay in High-Speed Rail

  • 摘要: 为了研究高速铁路列车晚点严重程度,基于统计建模方法建立了高速铁路列车初始晚点不同致因情况下影响列车数的分布模型. 首先基于中国铁路广州局集团有限公司的高速铁路列车运行实绩,以2014年至2015年高速列车初始晚点影响列车数为建模数据,比选了5类备选模型对初始晚点影响列车数分布曲线的拟合优度;其次运用R语言估计了模型参数并建立了初始晚点致因-影响列车数分布的逆模型;最后对模型可行性进行了卡方检验,并运用2016年高速列车运行实绩数据进行Kolmogorov-Smirnov双样本检验. 研究结果表明:每类致因的逆模型精度都能够通过0.05的显著性水平检验,所建立的分布模型与校验数据是同分布,模型预测结果对初始晚点原因的实际影响列车数匹配度在97%以上.

     

  • 图 1  初始晚点影响列车数分布

    Figure 1.  Distributions of affected trains owing to primary delay

    图 2  初始晚点致因-影响列车数分布拟合

    Figure 2.  Fit curves of affected trains distributions owing to different causes

    图 3  初始晚点致因-影响列车数累积概率分布

    Figure 3.  Cumulative probability of cause-based influenced trains

    图 4  模型预测结果与实际数据的匹配度

    Figure 4.  Matching degree between prediction results and observations

    表  1  不同模型拟合优度

    Table  1.   The fitness of different models

    晚点
    致因
    线性
    模型
    对数
    模型
    逆模型 二次
    模型
    三次
    模型
    TD 0.246 0.616 0.996 0.482 0.657
    FRS 0.402 0.749 0.986 0.676 0.845
    FC 0.501 0.786 0.971 0.784 0.892
    FT 0.513 0.813 0.967 0.800 0.898
    FPSC 0.458 0.811 0.912 0.744 0.878
    FW 0.380 0.758 0.866 0.658 0.801
    FFM 0.457 0.803 0.946 0.755 0.855
    FO 0.281 0.591 0.935 0.504 0.661
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    表  2  逆模型参数系数及检验

    Table  2.   Coefficients and test results of the inverse model

    晚点
    致因
    ${\beta _1}$ ${\beta _2}$
    TD 0.310 6 –0.007 3
    FRS 0.350 0 –0.013 4
    FC 0.515 8 –0.049 3
    FT 0.369 2 –0.015 9
    FPSC 0.250 7 –0.001 4
    FW 0.183 6 0.001 8
    FFM 0.252 0 –0.000 9
    FO 0.370 8 –0.016 2
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    表  3  初始晚点致因-影响列车数解释程度

    Table  3.   Explanation degree of each model of cause-affected trains

    晚点致因 i Ki Zi Si Ei/%
    TD 1 24 1 249 1 193 95.5
    FRS 2 24 259 257 99.2
    FC 3 7 197 189 95.9
    FT 4 17 84 84 100.0
    FPSC 5 36 217 216 99.5
    FW 6 67 201 201 100.0
    FFM 7 32 156 155 99.3
    FO 8 17 135 122 90.4
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    表  4  卡方检验结果

    Table  4.   Chi-square test results

    晚点致因 p 是否通过检验
    TD 0.255 9
    FRS 0.297 4
    FC 0.227 0
    FT 0.307 6
    FPSC 0.321 2
    FW 0.385 1
    FFM 0.329 2
    FO 0.288 2
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    表  5  K-S检验结果

    Table  5.   K-S test results

    晚点致因 建模样本量 检验样本量 p
    TD 1 249 904 0.279
    FRS 259 198 0.155
    FC 197 119 0.059
    FT 84 55 0.172
    FPSC 217 315 0.084
    FW 201 43 0.001
    FFM 156 116 0.569
    FO 135 63 0.000
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  • 收稿日期:  2017-02-17
  • 刊出日期:  2018-12-01

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