This paper focuses on adjusting the offline-planned schedules for urban rail networks in the case of large passenger demand. We simultaneously reschedule train services, adjust rolling stock plans, and find the best route for passengers in the updated train schedule. The goal is to improve transport performance for passengers and to balance it with operating cost, while respecting operational constraints. A mixed-integer nonlinear programming (MINLP) model is first proposed. Approximate and exact methods are further introduced to reformulate the nonlinear term in the MINLP model, resulting in mixed-integer linear programming (MILP) models. In the models, emergency train services can be added if necessary. Short-turning and stop-pattern adaptation can speed up the circulation of rolling stock (i.e. metro vehicles). Passengers with the same characteristics are gathered into a group, and the passengers of a group may follow different routes, depending on resource availability. Experimental results on a small-scale case study demonstrate the better performance of three exact reformulation methods, i.e. they can find the first feasible solution much faster (within 180 s) and obtain solutions with much higher quality within a certain computation time, in comparison with the other proposed approximate and exact methods. Moreover, the results identify the improved performance of the operation for passengers, up to 13% improvement when properly shortening the headway time and up to 69% if operating emergency trains.

本文着眼于在客流量大的情况下，调整城轨网的线下计划时刻表。我们同时重新安排列车服务，调整机车车辆计划，并在更新的列车时刻表中为乘客找到最佳路线。目标是提高乘客的运输性能，并在尊重运营限制的同时平衡运营成本。首先提出了混合整数非线性规划（MINLP）模型。进一步引入近似和精确方法来重新制定 MINLP 模型中的非线性项，从而产生混合整数线性规划 (MILP) 模型。在模型中，如有必要，可以添加紧急列车服务。短转弯和停车模式适应可以加快机车车辆（即地铁车辆）的流通。具有相同特征的乘客聚集成一个群体，一个群体的乘客可能会走不同的路线，这取决于资源的可用性。小规模案例研究的实验结果表明三种精确重构方法的性能更好，即它们可以更快地（在 180 秒内）找到第一个可行解，并在一定的计算时间内获得更高质量的解，与其他提出的近似和精确方法。此外，结果还表明，乘客的运营性能有所提高，适当缩短发车间隔时间可提高 13%，如果运行紧急列车可提高 69%。小规模案例研究的实验结果表明三种精确重构方法的性能更好，即它们可以更快地（在 180 秒内）找到第一个可行解，并在一定的计算时间内获得更高质量的解，与其他提出的近似和精确方法。此外，结果还表明，乘客的运营性能有所提高，适当缩短发车间隔时间可提高 13%，如果运行紧急列车可提高 69%。小规模案例研究的实验结果表明三种精确重构方法的性能更好，即它们可以更快地（在 180 秒内）找到第一个可行解，并在一定的计算时间内获得更高质量的解，与其他提出的近似和精确方法。此外，结果还表明，乘客的运营性能有所提高，适当缩短发车间隔时间可提高 13%，如果运行紧急列车可提高 69%。与其他提出的近似和精确方法相比。此外，结果还表明，乘客的运营性能有所提高，适当缩短发车间隔时间可提高 13%，如果运行紧急列车可提高 69%。与其他提出的近似和精确方法相比。此外，结果还表明，乘客的运营性能有所提高，适当缩短发车间隔时间可提高 13%，如果运行紧急列车可提高 69%。