基于蚁群算法的客运段乘务值乘交路计划编制研究

将铁路客运段乘务值乘交路计划问题与旅行商问题相结合,以获取管辖交路乘务组的最小乘务组组数为目标,建立乘务交路计划编制数学模型.深入分析客运段乘务交路计划的特点,并将其转化为模型的约束条件,给出交路接续规则、非对称约束条件、交路执行条件、子回路禁止条件等4个约束条件表达式.同时采用蚁群算法对模型求解,规定算法所需的信息素更新函数,交路选择规则等.将该模型算法在实例中应用,应用结果表明,该模型能够清楚表达乘务值乘交路计划编制问题,并极大地提高了编制效率,降低了成本,实现了乘务值乘交路计划编制的自动化,具有一定的实际意义.     

基于蚁群算法的客运专线乘务交路计划编制方法研究

;乘务交路计划的编制是乘务计划编制智能化的关键.简述客运专线乘务交路计划编制问题,在将其转化为一类特殊的旅行商问题(TSP)的基础上,建立了该问题的数学模型.改进了最大最小蚂蚁系统(MMAS,max-min ant system),提出用K-MMAS算法求解该数学模型.以京津城际客运专线相关数据为背景对该算法进行仿真,验证了算法的有效性.     

乘务计划编制系统研究

乘务计划是其运输组织的基本计划之一,合理的乘务计划是乘务工作顺利、优质开展的保证.针对乘务工作中的值乘方式展开讨论,提出一种综合包乘制与轮乘制优点的相对固定的轮乘制;其次,以相对固定的轮乘制为基础设计算法智能编制乘务交路;最后,人工调整编制结果,制定乘务月计划.     

高速铁路单循环乘务排班计划编制模型与算法

乘务计划是高速铁路运输组织的基本计划之一,而乘务排班计划又是乘务计划的重要组成部分。本文研究高速铁路单循环形式乘务排班计划编制问题,建立以乘务交路总接续时间最短和冗余时间分布最均衡的双目标优化模型,设计基于动态启发式信息的蚁群优化算法。算例表明:求解算法对编制单循环乘务排班计划是有效的。     

高速铁路乘务计划编制系统的研究与设计

高速铁路的乘务方式将不同于传统的包乘制,乘务计划的编制也将采用信息化手段进行优化。高速铁路乘务计划编制系统基于分枝定界算法及回溯算法,提出乘务计划编制的基本方法,给出乘务计划编制流程及系统功能设计。实际测试表明,系统编制的高速铁路乘务计划符合未来客运的需求。     

客运专线乘务交路计划编制的优化模型与算法

乘务交路计划是乘务人员的日工作计划,是客运专线运营管理的核心问题之一.针对该问题约束条件复杂、表述困难的特点,建立基于可行解的集覆盖模型进行描述.集覆盖模型是一个典型的组合优化问题,针对一般的分枝定界法求解问题规模不大、效率不高的不足,本文将适合求解大规模线性规划问题的列生成法嵌入分枝定界法,设计求解乘务交路计划问题的分枝定价算法,并重点描述实现该算法的3个关键问题:(1)初始解的生成;(2)价格子问题的求解;(3)分枝策略的确定.以京津城际铁路为背景,对提出的方法进行验证,结果表明,该方法能有效地求解乘务交路计划编制问题.     

蚁群算法在调机运用计划中的应用

编组站调机运用计划为具有不同开工、完工时间窗口的单机调度问题,优化目标是最小化晚点列车的数量。为解决这一NPC问题,建立单机调度数学模型,采用蚁群算法求解。设计的算法步骤是,将调机运用问题描述成适合蚁群算法的形式,并进行初始化,考虑迭代过程中信息素对未来决策的影响程度,定义与问题相适应的转移概率,进而确定选择策略来平衡已有方案的利用和搜索空间的选择,采用2-opt方式的局部搜索策略来避免“早熟”或者“停滞”现象,同时在蚂蚁经过的路径上进行信息素更新,实现对该优化问题的有效求解。以某编组站有12列到达列车和少量暂存列车解体编组出12列出发列车为例,利用设计的蚁群算法步骤,求得到达列车的解体次序和出发列车的编组次序,验证了该算法在编组站的改编能力无法满足车流配送情况下实现合理安排调机的有效性。     

蚁群算法在城轨列车运行调整中的应用

当城市轨道交通列车在行车过程中由于设备故障、乘客拥挤等情况发生晚点时,需要对列车时刻表进行调整,使之尽快恢复正点运行。本文以调整区段内总晚点时间最小为目标函数,提出了基于蚁群优化算法的列车调整模型,在Visual C++ 6.0编程环境下,以深圳地铁6号线为例,对模型的实用性进行了验证。     

地铁乘务排班计划优化的最短路快速算法

乘务排班计划是城市轨道交通运营管理中的重要环节,为了解决目前乘务排班效率低下的问题,对乘务排班计划进行优化。在考虑便乘的情况下,以乘务排班计划总接续时间最小及总运营成本最小为目标建立地铁乘务排班计划编制的双目标优化模型。在满足相关约束条件的基础上,将乘务作业段按照早、白、夜班分成3组,以乘务作业段为顶点,乘务作业段之间的接续关系为弧构建早、白、夜班的网络图,并形成乘务作业段接续时间矩阵,将乘务排班转化为最短路问题。运用相关最短路算法进行求解,该算法采用动态优化逼近的方法,一条最短路径即为一个乘务任务。以成都地铁5号线为例进行乘务排班计划编制,对模型和算法进行测试。研究结果表明：在求得的乘务排班计划中,早班乘务任务个数为53个,任务时长为280 h 34 min 57 s;白班乘务任务个数为41个,任务时长为199 h 54 min 51 s;夜班乘务任务个数为49个,任务时长为215 h 25 min 37 s。总乘务任务个数为143个,总工作时长为695 h 55 min 25 s。与手工编制结果相比,降低了乘务排班计划的总成本及接续时间,提高了求解效率。     

混沌蚁群算法在空车调整问题中的应用

根据空车车流的混沌特性,以空车走行公里数最少为优化目标,提出了采用混沌蚁群算法求解空车调整问题.通过算例求解,验证了采用混沌蚁群算法求解空车调整问题的合理性和有效性.     

基于蚁群算法的铁路纵断面优化算法研究

将蚁群算法应用于铁路纵断面优化设计,提出一种基于蚁群算法的铁路纵断面优化设计方法。即在初始纵断面方案的每个变坡点附近区域内划分网格并设置网格中心点之间的初始信息素;由计算机模拟出人工蚁,根据概率选择路径并更新所选路径上的信息素,在划分的网格范围内多次迭代优选变坡点位置;通过缩小范围、逐步求精的方法进一步优化,直至优化结果达到要求为止。结果表明,采用该设计方法,既能满足各项技术要求为止,又能使各种工程费用或运营费用达到最优,为改善平面位置提供依据。     

基于随机灰色蚁群神经网络的集装箱结点站运量预测

根据铁路集装箱运量预测受到多因素影响以及非线性的特点,利用随机灰色变量描述预测系统的不确定性,建立了随机灰色预测模型以及基于蚁群算法的递归神经网络模型,在此基础上,提出了一种基于随机灰色蚁群神经网络的集装箱结点站运量预测方法.最后,以兰州铁路局兰州北站为例,对模型的预测精度和有效性进行分析.研究结果表明:基于蚁群算法的...     

基于MATLAB的混合型蚁群算法求解旅行商问题

蚁群算法是受自然界中蚁群搜索食物行为启发而提出的一种智能优化算法,通过介绍蚁群觅食过程中基于信息素的最短路径的搜索策略,给出基于MATLAB的蚁群算法在旅行商问题中的应用,针对蚁群算法存在的过早收敛问题,加入2-opt方法对问题求解进行局部优化.计算机仿真结果表明,这种混合型蚁群算法对求解旅行商问题有较好的改进效果.     

考虑接续可靠性的动车组运用计划优化方法

提高动车组运用计划的接续可靠性可有效降低运营成本,更好适应不断变化的运营环境。基于动车组运用网络图,考虑动车组初始任务、空车调拨等运用条件和检修里程、检修能力等约束条件,分析任务晚点条件下动车组完成相邻任务的能力,进一步提出交路段和整个运用日计划的接续可靠性定量化方法。在此基础上建立以运营总惩罚费用最小为目标,考虑检修和热备任务的动车组运用计划优化模型,设计改进的蚁群算法求解模型,并利用算例验证。算例表明:在不改变基本运营条件下,适当增加接续时间可有效提高动车组运用计划的接续可靠性,且有效降低因接续失效而带来的高风险。     

城市轨道交通乘务签派(出退勤)系统研发

提出了一种适用于上海轨道交通乘务管理的签派信息化系统和设备,实现人机结合,用硬件补强运营安全管理漏洞,消除了固定出勤点运营管理关键环节薄弱的问题,能确保行车安全,有效提升运营管理水平。介绍了该系统的总体架构,以及各子系统和相应模块的主要功能。     

列车票额组织优化方法研究及应用

本文提出了一种根据历史客流规律制定售票组织策略,指导票额初期发售并根据实际客流波动及时调整后期票额发售的方法.实际应用的结果表明,该方法能够很好的提升列车客座率,是进行客运管理行之有效的手段.     

基于端点换重的装车地直达车流组织优化模型与算法研究

优化组织装车地直达运输是缓解我国铁路主要干线运能与运量间矛盾的有效手段,本文在综合考虑装车地直达运输系统费用消耗的基础上,针对运输网络中存在径路选择和重载运输通道端点换重的情况,建立装车地直达运输组织方案优化模型.为了有效解决模型规模随着车流数目的增加而急剧扩大、求解异常困难的问题,设计了基于蚁群算法的求解方法,并通过算例验证了模型与算法的有效性.     

引入时间紧迫系数的应急物资运输路径优化

考虑应急物资调运的特殊性,在我国积极构建综合运输体系的前提下,充分发挥各种运输方式的比较优势,规避单一运输方式完成运输全程中对于运输时间和运输费用的浪费,运用多式联运理论,考虑路网的脆弱性,在对应急物资按时间紧迫性进行划分的前提下,建立应急物资全程调拨时运输方式和路径选择问题的综合模型,并设计了改进的蚁群算法,结合算例说明当应急物资对于时间紧迫性要求不同时运输路径的变化情况。     

基于FMECA的地铁车辆转向架检修计划优化研究

我国地铁车辆转向架以计划预防性检修为主。此检修方式能够基本满足转向架的运用要求,但易导致维修过剩和维修不足的问题。以我国某线地铁车辆转向架为例,基于对地铁车辆转向架的故障模式、影响和危害度分析(FMECA),提出了根据FMECA结果优化转向架检修计划的基本原则、内容和方法;对优化方案进行了分析,并提出了验证优化方案合理性的评价指标和基于随机完全区组设计的验证办法,为提高转向架检修计划的合理性提供了依据。