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面向节能减排的列车运行调度模型与算法研究
| 论文题名： | 面向节能减排的列车运行调度模型与算法研究 |
| 关键词： | 列车调度;运行能耗;碳排放;多目标模糊优化算法 |
| 摘要： | 列车运行调度问题是铁路运输中一个非常复杂的问题，需要考虑的因素很多。合理的调度方案可以在保证行车安全的前提上，最大限度的平衡旅客和铁路部门的利益，旅客利益表现为尽量满足多的乘客出行需求和减少旅客出行时间，而铁路部门利益往往表现为减少运营成本。目前国内外学者在考虑铁路部门的运营成本时仅限于列车的运行能耗成本，而未考虑碳排放成本。然而伴随着欧盟制定了全球首个碳排放交易体系，碳排放指标交易费用受到越来越多的重视，并将逐步成为列车运营成本的重要组成部分。因此，考虑引入碳排放成本是有必要的。本文的主要工作如下： 首先系统地总结了国内外关于列车节能减排的研究现状，其研究热点主要集中在列车节能调度、列车节能操纵等方面，但对于列车运行减排没有进行深入研究。欧盟的碳排放交易机制的实施给列车节能调度带来了新的变化，也将对我国铁路部门节能减排工作产生一定影响。本文以此为背景，探讨了列车碳排放成本与列车节能调度相结合的模式。 针对列车节能减排问题，分别对基于列车总运行时间的列车调度问题和基于乘客时间的列车调度问题进行了讨论研究。基于列车总运行时间的列车调度问题，这部分主要建立了以列车运行能耗成本、碳排放成本、列车总运行时间为优化目标的单线列车调度模型，并采用多目标模糊优化算法进行求解。算例以一条铁路线路为研究对象，应用计算机编程对算例进行求解分析，结果表明了多目标模糊优化算法具有很好的优化能力，并能达到节能减排的效果。 基于模糊乘客时间的列车调度问题，是考虑到在途乘客人数对列车旅行时间的影响，由此给出了乘客时间的概念，另外考虑到客流的波动情况，将一定时间内乘客上下车的人数设为一个模糊变量，并以此构建了模糊乘客时间的目标函数，再结合节能减排的优化目标，建立了不确定条件下的列车调度模型。本文针对此问题，通过实例对模型进行了验证，求解结果表明，该模型是有效的。 |
| 作者： | 王德春 |
| 专业： | 系统分析与集成 |
| 导师： | 李克平 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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