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高速铁路动车组分配计划和日常检修计划一体化优化研究
| 论文题名： | 高速铁路动车组分配计划和日常检修计划一体化优化研究 |
| 关键词： | 高速铁路;动车组;分配计划;日常检修;优化设计;一体化编制 |
| 摘要： | 随着我国高速铁路成网规模的快速增加，动车组和动车段所的数量不断上升，动车组的运用范围越来越广，使得动车组运用和检修间的协调管理变得更为困难。作为动车组日常管理水平的直接体现，动车组分配计划和日常检修计划之间相互关联、相互影响，因此有必要将它们协同起来进行一体化编制。本文结合动车组运用和日常检修的实际特点并基于现有相关理论研究的经验和不足，对动车组分配计划和日常检修计划一体化编制展开深入优化研究，主要研究内容如下: (1)系统地阐述和分析我国高速铁路动车组的运用和检修问题。首先，从动车组运用方式、修程修制、检修模式以及运用检修过程等方面介绍并分析了动车组的运用检修现状。其次，对动车组分配计划和日常检修计划的含义、编制关系、优化目标和影响因素进行了详细分析，并结合高速铁路成网背景，提出本文的研究对象即动车组分配计划和日常检修计划的一体化编制，并给出了一体化编制的框架。最后，基于动车组日常检修的实际情况，考虑不同检修任务的实际检修耗时，从检修时段划分和检修能力优化两个方面进行了深入研究，为后续的一体化优化建模奠定了基础。 (2)分析并总结现有动车组分配计划与日常检修计划一体化编制的不同建模方法的特点与不足，并给出本文的优化建模思路。首先，构建优化的动车组运用检修接续网络并基于接续网络生成动车组可行运用路径，接着以路径为决策变量，以动车组运用数量和各检修项目欠修总里程最小化为优化目标，考虑交路段覆盖、检修能力等约束，构建了一体化优化的0-1线性整数规划多商品流模型。 (3)在模型的求解上，根据所建一体化优化模型的特点，选取将列生成法嵌入分支定界算法框架中的分支定价算法对其进行求解，并设计了分支定价算法的各部分求解内容和整体求解流程。 (4)以我国某动车运用所为例来进行算例分析及模型与算法的验证。首先，针对以4天为计划编制周期且只考虑部分检修项目的小规模算例，分别用CPLEX和本文设计算法求解并将求解结果进行对比，结果表明算法所求解即为最优解，求解质量很高，且求解时间更短;然后，利用该算法求解以一周为计划编制周期并考虑全部检修项目的大规模算例，结果表明在CPLEX已无法求解的大规模问题下，算法依旧有着较为高效的求解效率，进而证明了本文所提出模型及算法的可行性与实用性。 |
| 作者： | 李健 |
| 专业： | 交通运输规划与管理 |
| 导师： | 王莹 |
| 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 |
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