11、悉尼铁路运营优化：基于数据与AI的智能解决方案

悉尼铁路运营优化：基于数据与AI的智能解决方案

1. 铁路运营可靠性与延迟分析

可靠性是铁路服务中对乘客和货物都至关重要的评估标准之一，而延迟问题在空间和时间维度上对可靠性产生着显著影响。为了提高铁路运营的可靠性，需要避免系统性的延迟传播，这可以通过优化列车时刻表设计来减少列车之间因路线冲突和连接产生的相互依赖。

1.1 列车延迟的定义与计算

列车延迟分为主要延迟（Primary Delay）和次要延迟（Secondary Delay），它们基于延迟原因进行划分。在车站层面，通过历史数据可以估计增量延迟的分布，从而得到累积延迟及其对整个铁路网络的影响。
- 运行时间延迟：从车站 (i) 到车站 (j) 的增量运行时间定义为：(R_{ij} = t_{a_j} - t_i)，其中 (t_{a_j}) 是列车到达车站 (j) 的时间，(t_i) 是列车从车站 (i) 出发的时间。增量运行时间延迟则通过实际到达时间减去计划出发时间来计算，即 (Actual(t_{a_j}) - Scheduled(t_i))。
- 停留时间延迟：从车站 (i) 到车站 (j) 的增量停留时间为：(D_j = t_j - t_{a_j})，其中 (t_j) 是列车在车站 (j) 的实际停留结束时间。增量停留时间延迟通过实际停留时间减去计划停留时间计算，即 (Actual(t_j) - Scheduled(t_j) = Actual(t_j - t_{a_j}) - Scheduled(t_j - t_{a_j}))。

1.2 延迟传播的类型与计算

延迟具有多米诺效应，一次延迟的行程（主要延迟）可能会导致后续列车和跨线列车产生次要延迟，这种现象被称为延迟