研發列車於單雙線鐵路之運行時間預測模式

Abstract

在全球氣候變遷的時空下，環境議題已被全球公認為刻不容緩必須被解決的問題。在溫室氣體的排放中，又以交通運輸領域所排放的溫室氣體量占了相當大的部分。因此不論是在安全、土地使用、環境保護及運輸效率上都占有很大優勢的軌道系統，又開始在世界各國中蓬勃發展，所以更有效的使用軌道系統的設備、資源，建立更有效率的營運方式，是目前軌道運輸系統重要努力的方向。 在軌道運輸營運規劃中，列車的運行時間是一個重要的輸入值，可靠的列車運行時間，能夠有更可靠的軌道運輸營運規劃，進而減少不必要資源的浪費。 本研究旨在建立預測列車運行時間的模式，先利用參數法來預測列車運行時間，首先選取影響運行時間的因素，利用3k因子設計方法設計試驗，使用模擬軟體模擬這些試驗，獲得軌道列車在不同路線條件、異質性下的最短運行時間和延滯資料；再利用類神經網路中的倒傳遞模式以及迴歸模式，同時預測最短運行時間以及延滯值，再將最短運行時間以及延滯相加即為列車運行時間。根據分析結果，，迴歸模式與類神經網路模式在單線路網都有不錯的預測能力，類神經網路模式因為其處理非線性能力佳的優點下，在雙線路網有較佳的預測能力。由此可看出無論是迴歸或是類神經網路都能分別有效的在不同路線條件、列車異質性情境下，預測列車的運行時間，進而幫助規劃人員做出更有效率的軌道營運計畫。