详情

原文传递动车运用所能力利用优化与仿真研究

论文题名：	动车运用所能力利用优化与仿真研究
关键词：	动车运用所;能力评价;仿真模型
摘要：	随着高速铁路网络规模和路网结构不断扩大和完善，高速铁路已成为大众生活中必不可少的一部分，其凭借出行成本低、速度快、安全舒适性强的特点，已发展成为旅客出行的首选。面对如此庞大的出行需求，铁路相关部门积极地从供给侧着手，不断提高动车组的开行数量以提高运输位移产品供给。在此背景下，由于动车组开行数量的不断增加，作为动车组检修及整备基地——动车运用所的作业量也随之急剧增长，进而导致了动车运用所的既有设施设备能力利用日趋紧张。　　本文立足于国内外关于动车运用所作业组织方面的研究现状，尤其是动车运用所作业组织安排、作业流程优化以及检修计划编制等研究成果，通过分析动车组在动车所内的具体作业内容及流程，进一步细化动车运用所设施设备能力为检修能力、清洗能力和存车能力并设置相应的评价指标。基于此，一方面构建了动车运用所能力利用优化模型，运用CPLEX软件求解模型，得到理论上的最大实际有效能力;另一方面，借助Anylogic商业软件建立动车运用所的作业仿真模型，得到最大实际运用能力。最后，分别运用构建的评价指标对二者的计算结果进行分析，总结得到动车运用所的能力运用瓶颈和扩能建议。论文具体研究内容分为以下几个部分: 　　(1)结合当前高速铁路发展背景，详细介绍国内外对车站设备能力利用研究方法与手段，分析了我国动车运用所的发展现状、目前存在的主要问题以及我国动车运用所发展趋势。　　(2)分析了我国动车运用所的基本站场布局和设施设备配置，总结了动车运用所内动车组作业的流程，归纳了动车运用所的作业特点。再此基础上，定义了动车运用所相关能力构成要素，指出影响动车运用所能力利用的因素，最后结合现有研究基础提出动车运用所相关能力评价指标体系。　　(3)建立动车运用所能力利用优化模型。考虑了动车组在动车运用所的作业内容及作业时间限制，为动车组安排合适的作业顺序和作业股道，对动车运用所的能力利用进行优化，以减少动车组检修整备作业的延误时间，提高动车运用所的能力利用水平，最后选择ILOG CPLEX软件进行模型求解。　　(4)结合计算机技术建立了仿真优化模型。阐述了仿真优化的原理，划分了仿真系统的结构，制定了仿真过程中的关键算法和机制，最后通过逻辑流程建立起仿真元素与实际对象的关联，实现动车运用所系统的仿真。　　(5)以郑州东动车运用所为例进行仿真建模。运行仿真系统得到动车运用所的相关能力的指标，对比分析了仿真模型结果、数学优化模型的ILOG CPLEX求解结果和实际作业的相关评价指标，找到动车运用所的能力利用“瓶颈”，结合现场实际情况提出优化改进方案，并通过仿真方法验证优化改进方案的可行性。
作者：	李卫东
专业：	交通运输工程
导师：	何世伟
授予学位：	硕士
授予学位单位：	北京交通大学
学位年度：	2018
正文语种：	中文