列车编组计划和技术站布局的综合优化

列车编组计划与技术站布局问题是铁路运输组织工作中重要而复杂的问题.针对两者的相关性,通过技术站改编能力约束,将列车编组计划问题与技术站布局问题组合并进行综合协调优化.以技术站车辆集结消耗和改编消耗整体最小为目标,构建综合优化0-1规划模型,利用禁忌搜索的两阶段算法求解,并给出算例说明模型与算法的有效性.算例结果表明,优化方案有利于路网上有调作业向作业能力大的技术站集中,为开行直达列车、提高直达列车开行比重创造条件.     

用和声搜索算法求解技术站列车解编方案

确定到达列车的解体顺序和出发列车的编组顺序(即列车解编方案)是技术站编组调机运用计划的核心问题.本文为解决该问题,构建相应的优化模型,利用结合邻域搜索的和声搜索算法进行求解,采用目标函数值评价新的和声,邻域搜索策略用于获取新的和声.最后利用算例对所设计算法的求解效率进行分析验证,表明:算法收敛速度较快,而与邻域搜索策略的结合,有利于扩展其搜索范围与提升全局搜索能力,降低对选择概率的依赖.通过对不同参数条件下计算时间的测试说明,所设计算法能够满足技术站编组列车解编方案编制的要求.     

一种新的列车编组问题优化模型及算法

列车编组计划是编组站完成列车调度和组织工作的指导性文件之一,编制科学的列车编组计划是提高运输效率的重要保证。本文主要探讨了列车编组计划问题的建模、模型计算与求解的方法、编组计划的制定等问题。首先根据某站一天过站列车的数据,以白班和夜班的最小中时为指标,建立了列车解体和编组的优化模型。然后利用遗传算法和Matlab遗传算法工具箱对其进行了求解,最后给出了该站的列车解体计划和编组方案。     

铁路货物快运服务网络鲁棒性优化方案

针对计划期间货运需求的波动情况,构建了铁路货物快运服务网络设计鲁棒优化模型。通过对比传统铁路货物快运服务网络设计基础模型,以总运输成本最小为目标,决策内容隐含车流的中转方案和摘挂方案、列车编组计划、运到期限等运输服务约束,采用和声搜索算法对模型求解,循环迭代至获取较优结果。研究结果表明,鲁棒优化模型对运输需求变动的适应性较强,且运到期限增大,总成本减少。     

确定货物列车编组计划最优方案的分析法

本文以研究可合并车流的合并节省为基础,提出了确定货物列车编组计划最优方案的分析方法。这一方法便于在计算机上采用,也可用于手工计算。     

基于列车解编作业时间估算的编组站阶段计划配流优化

为获得鲁棒性更高的阶段计划配流方案,以配流代价最小的车流接续与分配为目标,构建考虑出发列车牵引质量及换长等不同满轴约束、静态配流和列车解编方案协同优化的编组站阶段计划配流优化模型。其中的列车解编作业时间根据到解列车的解体钩数、出发列车的编组钩数和连挂次数等进行估算,使列车解编计划时间更加接近实际作业时间。针对模型中出发列车编组作业时间估算需基于配流方案确定等特点,设计相应的求解思路和具体方法。采用ILOG求解配流方案,再用和声搜索策略求解列车解编方案,循环迭代至获取较优方案。算例结果表明:通过列车解编作业时间的估算,可使计划作业时间更加接近实际作业时间,从而减少所编制方案在实施过程中的调整范围和规模。     

基于混合遗传算法和关键链的多资源多项目进度计划优化

多项目多资源项目进度计划是一个NP难问题。应用关键链思想与方法,分析建立了一种多项目多资源进度计划模型。设计了基于混合遗传和禁忌搜索算法的模型求解算法。对遗传算法的编码、选择、交叉、变异等操作以及禁忌搜索算法的相关操作进行了讨论;并通过实例的求解,验证了关键链方法在研究多资源约束多项目问题上的有效性,以及混合遗传和禁忌搜索算法在求解该问题上的可行性。     

铁路编组站列车解编顺序优化

优化到达列车的解体顺序和出发列车的编组顺序是编组站作业计划的核心内容之一.基于车流接续与分配方案,构建综合考虑解体顺序和编组顺序的优化模型,包括单溜放驼峰、峰尾一台调机情形,多台解编调机情形的解编顺序优化模型.所构建模型还可进一步扩展至考虑列车技术检查顺序的优化.最后设计案例验证模型的正确性,通过对不同数量解体调机、编组调机情形的列车解编顺序优化的测算可知:受车流量的影响,双推双溜的作业效率不一定比双推单溜高;解编作业相互影响,两者的作业能力也应相互协调,只增加解体作业能力或者只增加编组作业能力对整个系统作业效率的影响较小.     

牵引定数不统一的港口后方腹地车流组织优化

线路区段牵引定数不统一是影响列车编组计划制定的重要因素,导致了列车在部分区段欠轴运行,在换重站或技术站进行补减轴作业.本文重点论述了减重方向列车编组方案的优化问题,提出了按充分条件将各种方案归类的方法,从而减少方案成本的对比次数,能快速获得最优的运送方案.在方案成本构成的分析过程中,充分考虑了各影响因素,将牵引机车费用看作与里程相关的可变成本,将欠轴列车浪费的机车和线路能力转化为惩罚费用,并考虑列车开行频率对方案费用的影响,最后从全网络的角度建立减重方向减轴列车编组优化模型.该模型既可获得合理的减重站,又能依据车流量关系选择优化的减轴编组方式,实例验证了模型的有效性.     

制定技术站列车编组计划的0—1规划法

本文系针对苏联技术科学博士提出的用线性规划方法计算列车编组计划的数学模型中的问題进行修正和补充,研究了建立各支车流约束条件的规律及需要建立的方程个数,为利用电子计算机自动生成数学模型提供条件。     

面向OD客流的高速列车开行方案的优化

满足旅客出行需求的列车开行方案能够更好地吸引客流，提高高速铁路的核心竞争力.以最大化经济收益和最小化出行费用为目标函数，以高速铁路开行方案为研究对象，以旅客出行需求等作为约束条件，将列车开行方案与OD客流量结合起来，同时考虑旅客的购票心理和列车购票的时效性，建立了一种基于动态客流的列车开行方案的多目标优化模型，并设计一种基于个体信息和改进变异算子的多目标差分(SG-MOSaDE)算法进行求解.以广州市某线路为例进行实验，结果表明，优化后的开行方案不仅最大化满足了旅客出行需求，而且在提高铁路部门经济收益的同时降低了旅客的出行花费，并且优化后的列车总停站次数较原来有所下降，停站方案更加均衡.     

铁路枢纽列车运行图结构的数据管理与维护

分析了铁路枢纽地区线路结构 ,研究了具有多径路特点的枢纽列车运行图结构的自动生成算法 .根据该算法编制的计算机程序 ,可实现对多径路铁路枢纽列车运行图系统中的车站、区间、列车运行径路、车站进路、列车时刻表等数据的一体化、可视化管理 .     

列车到发不确定的客站咽喉利用与股道分配

研究了列车到发时刻不确定条件下的铁路客站咽喉利用优化与股道分配问题.首先,建立了基于不确定列车运行图的咽喉利用与股道分配优化模型,模型考虑股道占用时间与均衡使用性,满足列车、咽喉、股道三者的耦合关系.然后分析并统计了不确定列车运行图的列车到、发站时刻的均值与方差,通过函数模拟的形式抽离出列车时刻表.此外,考虑到问题的NP-hard性,设计了基于模拟退火算法的启发式算法.最后,以宝鸡车站一个阶段计划内的咽喉利用与股道分配问题为实例进行了仿真验算.     

日计划机车周转图智能编制方法的研究

给出了日计划机车周转图的约束满足优化问题模型及其智能求解算法,该模型以列车工作计划、机车技术作业时间、乘务员作息时间、１８点归位机车台数、检修机车最晚到达基本段时间及段备机车的最早可解备时间等作为约束条件,以减少机车在站停留时间作为目标．该模型的智能求解算法将启发式知识与回溯策略相结合,以求得日计划机车周转图的满意解．     

客运专线枢纽旅客衔接方案模型与计算方法的研究

在分析客运专线开行和衔接方案关系的基础上,综合考虑铁路经济效益和旅客服务质量,建立了客运专线枢纽旅客衔接方案的数学模型,提出了基于分块编码的改进型遗传算法的优化方法.算例试验表明,该算法能够有效地求解衔接方案的编制问题,并能达到快速准确的良好效果,为客流组织人员提供可行的优选方案.     

运行调整系统若干技术难点问题的研究

从我国铁路日常运输组织特点出发，从通用性、实用性和可移植性的角度，采用数据相关法表示技术设备及各种运行参数的特征及关系；提出了运行图无级缩放、任意平移和加快图形处理速度的过滤裁剪算法；研究了适合各种线路结构和技术条件的调度算法的实现方法，较好地解决了实现计算机辅助列车运行调整的技术难点问题。     

高速铁路中间站股道规模配置与列车时刻表的综合优化

高速铁路中间站的股道规模是影响线路通过能力和运输效率的重要因素;由于在高速铁路的规划阶段,很难对线路的远期客流情况进行预估,因此在运营一段时间后,往往需要通过修建侧轨或站台的方式,对线路沿线的中间站的轨道规模进行更新配置。对于高速铁路来说,其线路上运行的列车均为动车组列车,列车的追踪间隔短,发车密度大,在中间站的停站时间不能过长,一般都以快进快出的运营模式进行运营;同时高铁修建和运营具有高成本属性。文中以改建施工成本和总旅行时间作为评价目标,以列车时刻表与中间站股道数量的耦合关系为约束,构建了综合优化模型。在将约束线性化的基础上,借助商业优化软件GAMS和其集成的CPLEX求解器对模型进行了求解。算例结果表明：将中间站的股道规模配置情况和列车时刻表进行综合优化,一方面能够在时刻表中较好地确定列车越行和折返的站点,另一方面能够在最低施工成本的情况下最大限度地满足未来客流的需求。     

基于多智能体的铁路双线调度指挥系统

通过对我国铁路调度指挥系统的分析,针对单双线区段具体情况,提出了建立适合各自的专用智能调度指挥系统的论点.结合已有技术,提出了依托DMIS建立多智能体调度集中系统的方案,并对该系统的结构、功能、工作方式进行了描述,重点对列车运行调整方案的自动生成及调整问题进行了详细的分析,建立了相应的模型,并利用人工智能技术设计了算法.最后,通过实际应用算例说明了模型求解算法的可行性.     

旅游列车开行方案经济效益评价方法研究

从铁路运输企业的角度,对影响旅游列车开行方案的因素进行了分析,构建了评价旅游列车开行方案的指标体系,并且对旅游列车开行方案的成本与收入指标的计算进行了探讨分析,提出了用AHP方法评价旅游列车开行方案的构想.