铁路集装箱中心站班列编组方案数学模型

针对已开通运营的铁路集装箱中心站相继开行诸多集装箱班列的实际,构建了集装箱班列编组方案选优的数学模型.该模型是在借鉴已有列车编组计划优化模型的基础上,根据其运输组织的特点,建立了在路网情形下,考虑了包括车站班列中转改编能力储备约束和区段牵引定数限制因素在内的单组班列编组方案选优的数学模型.该模型将一支集装箱箱流可能需要二次及其以上中转改编问题转变为多次一站中转改编问题来描述.因而,该模型复杂度大为降低,且为线性0-1规划模型,决策变量规模为2n3 - 5n2+3n.因而,该模型可以应用现有较为成熟的线性规划算法进行求解.另外,该文还运用模型实例来说明该模型对实际问题的有效描述.     

需求响应的集装箱班列时刻表优化及 Benders分解算法

充分考虑集装箱货物与集装箱班列在时间和数量方面的匹配关系，以集装箱货物送达目的站的总延误最小为目标，构建集装箱班列时刻表优化的线性混合整数规划模型.采 用Benders分解算法将原问题分解为确定集装箱货物与班列匹配方案的主问题，以及优化班列时刻表的子问题，通过求解子问题的对偶模型不断产生主问题的割平面.为克服割平面有效性较低的缺点，设计改进策略，使每次迭代产生多个割平面同时添加至主问题中.最后，通过算例验证模型和算法的有效性.结果表明：改进策略的运用有效提高了算法的计算效率，利用模型及算法得到的班列时刻表与集装箱货物的数量、时间分布之间具有较好的匹配性，制定的班列时刻表很好地响应了用户需求.     

需求响应的集装箱班列时刻表优化及 Benders分解算法

充分考虑集装箱货物与集装箱班列在时间和数量方面的匹配关系，以集装箱货物送达目的站的总延误最小为目标，构建集装箱班列时刻表优化的线性混合整数规划模型.采 用Benders分解算法将原问题分解为确定集装箱货物与班列匹配方案的主问题，以及优化班列时刻表的子问题，通过求解子问题的对偶模型不断产生主问题的割平面.为克服割平面有效性较低的缺点，设计改进策略，使每次迭代产生多个割平面同时添加至主问题中.最后，通过算例验证模型和算法的有效性.结果表明：改进策略的运用有效提高了算法的计算效率，利用模型及算法得到的班列时刻表与集装箱货物的数量、时间分布之间具有较好的匹配性，制定的班列时刻表很好地响应了用户需求.     

基于货物价值特性的国际集装箱班列竞争力分析

跨国集装箱班列与传统海陆联运和国际航空运输存在竞争关系.在分析竞争力与货物价值特性相互关系的基础上,基于显示性比较优势理论构建跨国集装箱班列的相对竞争力模型,研究不同货物价值特性下跨国集装箱班列适运货物品类,分析政府补贴、铁路运输费率、班列运输时间等 3方面因素对跨国集装箱班列竞争力的影响.研究结果表明：跨国集装箱班列适合运输的货物品类主要为时间中度敏感类货物;跨国集装箱班列的竞争力随着货物价值的增加而增加,且随着货物价值的增加,货物本身对运费的承受能力上升,对运输服务水平的要求提高;跨国集装箱班列的相对竞争力随着班列补贴的增大而增大,在市场培育期,政府应给予补贴为其开拓市场提供政策支持.     

铁路车流组织问题优化

车流组织是铁路运输中极其重要的问题,合理的车流组织会在很大程度上提高铁路部门的效率,节约经济成本,更好地满足铁路部门和消费者各个方面的需要。对现有的车流组织方法进行分析,指出该方法中存在的问题,并以装车地车流组织为例分析现有方法的不足,从列车编组、车流径路等几个方面给出优化方法,可以提高车流组织效率并改进车流组织现状。     

基于节点功能设计的中欧班列网络开行方案模型

针对现有中欧班列开行方案单一组织开行直达班列的问题,根据国内及欧洲节点的班列开行及到达数量,建立国内、欧洲节点分级系统,并赋予各级别节点差异化的功能.在节点分级的基础上,以各高级别节点为核心进行节点分组,组内节点的货流或箱流可相互调配.设计组织开行一站直达班列、集结班列、补轴班列、混合班列4种班列,在增加OD箱流量满足率的同时减少集装箱走行公里.建立OD流量满足率最大和班列平均运行时间最小的多目标整数规划模型.根据2017年从阿拉山口站出境的西行中欧班列数据,在设定国内及欧洲节点分组阈值后进行求解.结果表明:基于所提出的节点功能设计方案,中欧班列开行方案的OD流量满足率为83. 8%,班列运行时间范围为13～17天,平均运行时间为15. 5天.在保证中欧班列时效性的基础上增加了OD流量满足率.     

铁路网上列车编组计划的综合编制

本文先构造装车地直达到车编组计划的优化模型,然后在技术直达列车编组计划的 研究成果基础上拓展,得到铁路网上技术直达与装车地直达列车编组计划的综合优 化模型.该模型与技术直达的二次O一1规划模型是同类型的.现有的关于技术直达 模型的理论结果及算法对综合编制间题均成立,从而统一了两者的解法。      

基于规则的泊位与岸桥联合调度

为提高集装箱码头的运作效率,降低能耗,本文同时考虑到岸桥调度和泊位分配这两个方面,建立基于滚动式计划的动态模型,提出调用规则来提高集装箱码头的运作效率以及减少废气排放,结果表明了该模型和规则的有效性和实用性。     

货物列车编组计划的自适应遗传算法研究

货物列车编组计划是铁路货物运输管理的重点和难点之一,而我国铁路目前运能紧张,优化货物列车编组计划便能部分地解决这个问题。考虑到分组列车能减少集结耗费、加速车辆运行等优点,在分析了分组列车的技术效益的基础上,整合了优化模型,并设计了自适应遗传算法求解了该问题。通过与单组列车编组计划和最佳单组列车编组计划考虑其分组方案的情况的对比,测试结果表明整体优化后的编组计划具有更大的技术效益。     

集装箱堆场作业优化模型与算法

研究铁路到站集装箱吊车作业优化,如何规划龙门吊的作业顺序,减少作业次数成为衡量堆场工作效率的关键。通过分析问题建立一个计划期内以倒箱次数最少为目标的多时段动态集装箱堆场箱位分配模型,减少龙门吊的作业次数,设计遗传算法求解。算例表明：该模型及算法能够有效地优化堆场内零散箱的箱位分配,提高集装箱堆场的作业效率。     

铁路集装箱结点站建设的几点设想

中国铁路集装箱运输正处在一个高速发展时期,为了满足新的运输需求,建设集装箱结点站成为必然趋势;在建设集装箱结点站的过程中,针对铁路集装箱运输不同于普通货物运输的特点,在站场布局、站内集装箱运营管理上,提出一体化,预先编组等相对创新的设想。     

铁路集装箱旅客化运输系统开行方案研究

针对铁路集装箱旅客化运输系统开行方案编制问题,采用基于备选集的优化方法,同时结合货物运输组织特点,规定了箱流物理径路和运输方案的唯一性.在考虑箱流守恒、箱流换乘、箱流运到期限,以及列车开行频率等约束的基础上,以运输企业成本最小化为目标,建立了整数线性规划模型,并设计模拟退火求解算法.最后,构建运输网络进行案例分析,验证了模型和算法的有效性.研究结果表明,与现有货物运输系统相比,新型集装箱系统充分发挥了网络运输的优势,在列车开行频率、货物送达速度和运到期限方面表现更加优异,但同时牺牲了部分列车“上座率”.     

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铁路集装箱中心站堆场作为集装箱列车装卸作业与集卡提交箱作业的缓冲区,堆存策略直接影响整个中心站的作业能力和效率,本文对铁路集装箱中心站堆场混堆优化问题进行了研究.根据中心站堆场混堆作业问题的描述,建立了两阶段优化模型,第一阶段平衡中心站堆场各箱区进口箱和出口箱的箱量,第二阶段为分配到箱区的集装箱指派较优箱位,使堆存所产生的压箱数最小,并设计了启发式算法对模型进行求解.最后利用某集装箱中心站的实际数据对模型和算法进行了验证,验证结果表明,该优化模型比中心站现有的堆存策略有较大改进.     

基于数据处理的列车水箱水满判据研究

本文就列车上水自动控制系统中的关键技术问题——列车水箱水满判据的确定,进行了研究.通过对列车水箱这一半密闭特殊容器在水满前后入水口压力变化规律的理论分析与实验研究,找出了列车水箱水满前后压力的变化规律,提出了基于压力信号的采集与处理的列车水箱水满的判断依据.     

铁路与港口集装箱联运组织模式与方法研究

铁水联运作为一种集约、高效的运输组织模式,能够充分发挥铁路与水运的优 势,实现提高物流运输效率、降低运营能耗等目的.然而,我国铁水联运水平低下,不利于 物流行业的快速发展.为提高我国铁路与港口集装箱联运水平,本文在分析国内集装箱铁 水联运发展现状的基础上,从铁路货运组织效率和铁水衔接协调两个角度出发,剖析了 我国集装箱铁水联运尤其是海铁联运发展中存在的一些问题,并从铁路集装箱运输网络 建设、铁路集装箱班列运输组织优化及铁水联运系统建设等3 个方面,提出了我国铁水联 运的发展建议.     

基于BP神经网络的集装箱船舶配载问题研究

针对集装箱船舶对配载的快速性、高效性需求,根据BP神经网络对历史数据的分析,结合集装箱船舶的特性深入研究集装箱智能配载方案.基于集装箱船配载图和各卸货港信息等历史数据,通过BP神经网络对历史数据进行训练优化,挖掘其中规律,从而快速生成对各类集装箱合适的配载位置,优化装船作业,提高集装箱船舶配载效率,达到节约成本的效果.最后采用实船数据进行测试,仿真结果与实际配载结果差异率不大,说明该研究方向对于集装箱配载方案优化是有效的.