详情

原文传递基于车流匹配的技术站列车运行线接续模型及算法研究

论文题名：	基于车流匹配的技术站列车运行线接续模型及算法研究
关键词：	列车运行图;车流匹配;车次分配;多目标优化;蚁群算法;0-1混合整数规划;Pareto解集
摘要：	列车运行图是列车在铁路区间运行及在车站到发或通过时刻的技术文件，它规定各次列车占用区间的程序，列车在每个车站到发或通过时刻，列车在区间的运行时分以及列车在车站的停车时分等，是铁路组织列车运行的基础。当货物列车运行线铺完之后，需要解决技术站直通列车运行线接续优化问题以及确定邻接区段上的各类到达解体与自编始发列车运行线。以往在确定技术站的各类到解与编发列车运行线时，仅从列车种类的均衡性出发，并没有考虑车流与运行线相结合这一因素，这样编制的列车运行图往往会导致有调中转车在站的总停留时间较长。　　为了使列车运行图与列车编组计划协调配合，技术站的车流与列车运行线最大限度地结合起来，在解决技术站邻接区段的列车运行线分配优化问题时，还要保证车流在技术站的良好接续。本文在借鉴国内外研究成果的基础上，研究了基于车流匹配的技术站列车运行线接续问题，建立了相关问题的数学模型，并结合运筹学、组合数学以及智能优化算法，设计各问题的有效求解算法，论文的主要研究工作包括以下几个方面：　　1.介绍了编制货物列车运行图的步骤，通过对直通列车、到达解体与自编始发列车在技术站的作业过程的分析，得出技术站直通列车接续时间标准和中转车流接续时间标准，为解决技术站列车运行线接续优化问题奠定了基础。　　2.根据技术站相邻区段的列车运行线对应的时刻和直通列车的接续时间标准，以直通列车在站的总停留时间最少为目标建立数学模型，并将其转化为网络流模型，用最小费用流算法，为直通列车选择到达和出发运行线，实现直通列车在技术站的最优接续。　　3.综合考虑流线结合及各类始发列车在技术站的均衡性，根据技术站的到达车流和列车编组计划，以有调中转车在技术站总停留时间最少、技术站各方向同类始发列车序号间隔的方差之和最小以及始发列车的密集度之和最小为目标，建立多目标优化模型，解决技术站始发列车运行线的接续问题，并设计多目标蚁群算法进行求解。该算法的搜索过程就是每次迭代构造出当前蚁群的非劣解，并通过更新非劣解所属路径上的信息素量，使蚁群搜索到的非劣解逐步逼近Pareto最优解。　　4.在编制货物列车运行图时，应尽量使技术站各方向的到发列车均衡地分布，避免相同种类的列车在车站密集地到发。根据技术站衔接各区段上到发列车运行线对应的时刻、计划的到达车流和列车编组计划，以中转车在技术站的停留时间最少和技术站邻接区段到发列车分类的均衡性为目标，建立技术站到解和编发列车运行线接续的协调优化模型。针对这一多目标优化模型的特点，先设计启发式算法求解有调中转车在技术站的最少停留时间，然后利用调整策略改进各类到解和编发列车的均衡性，最后从有利交换方案集中，选择非劣方案作为问题的最优解。
作者：	郭倩倩
专业：	交通运输规划与管理
导师：	蒋葛夫
授予学位：	博士
授予学位单位：	西南交通大学
学位年度：	2012
正文语种：	中文