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突发事件条件下列车运行调整与到发线运用协调优化研究
| 论文题名： | 突发事件条件下列车运行调整与到发线运用协调优化研究 |
| 关键词： | 列车调度;运行调整;到发线运用;协调优化 |
| 摘要： | 我国自然灾害种类多且发生频繁，多种类的突发事件严重干扰了列车的正常运行，降低了线路通过能力及车站接发车能力。面对突发事件，列车运行调整的方法将直接影响运输组织效率。 现阶段有多种列车调度指挥系统，但均未将列车运行调整与到发线运用结合。在突发事件条件下，列车在车站使用哪条到发线以调度人员主观确定为主，其质量和效率难以保证，不合理的到发线运用甚至会降低运输组织效率。因此，列车运行调整与到发线运用协调优化的问题亟待探究。 本论文首先概述了突发事件的种类并界定了突发事件的影响范围，分别阐述了运行调整与到发线运用的内涵。从物理关联性、相互作用关联性、优化性质关联性及解结构关联性四个方面分析了运行调整与到发线运用的关联关系。 然后利用协同学理论，将调度区段视为总系统，车站及区间视为子系统，通过列车元素将子系统相联系，找出运行调整与到发线运用协调优化的方法，用数学模型描述这种协调优化方法。再分别考虑运行调整与到发线运用的约束，以总延误时间最小和列车站内走行距离最短为两个优化目标，建立了列车运行调整与到发线运用协调优化的非线性混合整数规划模型。由于两个目标函数量纲不一致，论文利用列车站内走行速度将两个目标函数的量纲进行统一，转化为单目标模型进行求解。 求解模型时选择了遗传算法，编程平台为Matlab，由于论文在计算时使用了Matlab中的遗传算法函数以及遗传算法本身在求解复杂约束优化问题中存在不足，在计算大规模非线性规划中难以得到优秀的解。针对这种情况，论文提出两种改进方法，分别将动态规划和混合罚函数法与遗传算法相结合，设计了计算步骤。 最后，以天水至兰州区段突降暴雨作为突发事件案例，将本文设计的运行调整与到发线运用协调优化模型数据化。先用基本遗传算法求解，然后用两种改进方法求解。对比三种方法求得的解，选择较优解作为模型的计算结果，得到调整后的列车运行图及到发线运用计划。调整结果可作为决策者选用的一种方案，证明了本文所述的模型方法对突发事件条件下列车运行调整与到发线运用协调优化的有效性。 本论文为突发事件条件下运行调整与到发线运用协调优化提供了一种解决思路，具有一定的理论价值和实际应用价值。 |
| 作者： | 雷明 |
| 专业： | 交通运输规划与管理 |
| 导师： | 孟学雷 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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