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近日，大連海事大學交通運輸工程學院梁金鵬老師以第一作者在管理科學領域旗艦期刊《Operations Research（運籌學）》在線發表了最新研究論文《Online Passenger Flow Control in Metro Lines》。
該成果以大城市軌道交通的客流控制策略優化為研究課題，由大連海事大學梁金鵬老師與香港科技大學呂國棟(Guodong Lyu)助理教授、新加坡國立大學張俊標(Chung-Piaw Teo)教授和北京交通大學高自友教授共同合作完成。
圖1：論文在線出版圖
高峰時段客流擁擠是我國大城市軌道交通面臨的重要挑戰，其不僅導致嚴重的人群踩踏事故風險，更使得上下游車站的服務水平存在很大差異。在此背景下，設計科學合理的客流控制策略，優化每個站點的上車人數，從而提高列車容量資源的利用效率，并改善服務水平公平性，具有重要的現實意義。在國家自然科學基金項目（批準號：72288101和72101042）和相關項目的資助下，梁金鵬老師及其合作者針對這一問題展開了深入研究。針對客流需求的隨機性和動態性特點，論文考慮列車到達每個站點時獲知該站的實時客流需求，建立了帶約束的隨機動態規劃模型，目標是要最大化列車總載客量以提高運營效率，并要求滿足每個起訖點(origin-destination, OD)乘客的服務水平約束以保證公平性。論文首先從理論上證明了任意給定服務水平目標可行的充要條件，然后將其拓展同時考慮總收益和服務水平目標的可行性問題，并據此設計了近似最優的在線客流控制策略。基于北京地鐵的一系列數值試驗表明，相較于當前采用的先到先上車策略，論文提出的方法能顯著提升系統總載客量，并改善上下游車站的公平性問題（如圖2所示）。論文提出的算法框架能夠求解一系列帶隨機約束的隨機動態規劃和線性規劃模型，并可應用于供應鏈庫存、集裝箱船舶艙位、港口泊位等一系列資源分配問題中。
圖2：數值計算結果
Operations Research創刊于1955年，是全球管理科學和運籌學領域公認的旗艦期刊，在國際管理學界享有很高的學術聲譽，是管理學科評價的重要依據，每年發文量為100篇左右。這是大連海事大學首次在該期刊上發表研究論文，是交通運輸工程“雙一流”學科建設的階段性成果之一。
