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原文传递重载铁路装车区车流组织优化研究

论文题名：	重载铁路装车区车流组织优化研究
关键词：	重载铁路;车流组织;循环速度;多目标优化;蚁群算法;遍历搜索算法;装车区
摘要：	重载铁路因其运能大、成本低、效率高等优势，已成为我国煤炭、矿石等矿产资源的主要运输通道。随着我国工业的进一步发展，重载铁路由于自身资源及运输能力的限制，已经无法满足日益增长的资源需求。因此，提升重载铁路的运能已经迫在眉睫。目前国内外重载铁路主要采用以下三种方式提升铁路运能，即提高列车承载能力，增加行车密度和提高行车速度。但考虑到国内重载铁路网络布局密集度高、线路容量差异性大等特点，目前这三种措施在提升国内重载铁路运能空间上所发挥的作用并不大。而车流组织优化是从调整车流的组织类型、径路选择及车流量等方面对重载铁路网中的资源进行合理配置，从另一个角度提高重载铁路运能。2008年大秦铁路率先提出集疏运一体化的管理理念，大大提升了大秦铁路的运量，提高了经济效益。因此，有必要开展我国重载铁路车流组织优化的普适策略研究，通过改变车流组织规划来提高我国重载铁路的运能及其带来的经济效益。　　为了充分利用重载铁路的现有运能和维持铁路网的运力资源平衡，必须合理地规划重载铁路网中各线路的车流量和车流组织类型。新的铁路网车流组织策略，不但要保证能够优化车流组织，提高重载铁路运能，而且能够满足现有路网对各线路运能的瓶颈限制。此外，考虑到未来重载铁路运量需求提升的可能，新的重载铁路的车流组织优化策略还应为未来重载铁路网的扩能提供改进方案和提升空间。　　本文的研究内容及创新点主要包括: 　　(1)充分调研我国重载铁路的现状及特点，并利用改进的灰色关联度分析法，来研究各个影响因素的关联度顺序从而找到影响重载列车循环速度最关键的因素，并以此确定加速循环速度相关的运输组织理论与方法。　　(2)分析不同车流组织类型的特点及对列车循环速度的影响原理，研究装车区直达列车的优势及开行条件。在分析组织始发直达列车的基础上，以加速重载列车的循环速度及最小化物流成本为目标，在满足年运量目标、铁路网中存在的多处瓶颈限制及装车区车流径路选择的前提下，建立装车区重载车流组织的多目标优化模型。　　(3)由于装车区重载车流组织优化模型的参数及约束较复杂，本文提出一种双层优化算法对模型进行求解。其中底层算法利用蚁群算法对各种类型车流组织进行构造，顶层算法即利用遍历搜索算法对其进行最佳车流方案组合的筛选。　　(4)在前人研究的基础上，本文从多车种的空车调配模型出发，分析以空车行走距离最短和途中技术作业的总时间最短为目标建立空车流组织的优化模型，并利用双层算法的思路来对空车车流组织的优化模型进行求解。　　(5)以A铁路重载运输线路为算例对模型进行分析和验证。结果表明本文提出的模型实现了对A重载铁路系统的车流组织配置的优化，在满足A铁路年运量目标及铁路系统现有瓶颈的条件下，充分利用了现有资源，提高了A重载铁路运能，降低了运输成本。　　本论文旨在利用提出的重载铁路的车流组织优化的普适模型对我国重载铁路装车区的运输组织进行优化，降低我国重载运输成本，加快车流循环速度，扩大路网运能，这对提高我国重载铁路的运输效率具有重要意义。
作者：	项溪
专业：	工业工程
导师：	朱晓敏
授予学位：	硕士
授予学位单位：	北京交通大学
学位年度：	2016
正文语种：	中文