路网编组站间重载列车去向优化分布模型

主要从整个路网车流接续优化及压缩车辆集结滞留时间的角度，确定编组站之间优先开行的重载直达，直通去向。在每个直达去向分别只有一种牵引定数的约定条件下，首次构造出了重载与非重载法去向合理分布模型，其数学形式为目标非线性０－１规划问题，模型中引进了３类变量，重载去向方案变量，非重功直达去向方案变量和车流接续方案变量，从而使得载车与非重载的直达去向优化协同起来。     

技术直达车流组织的优化

分析技术直达列车开行的必要条件，以及车流在始发和中间技术站的消耗的同时，将用户的库存成本纳入目标函数中，以技术直达列车开行的必要条件和唯一性，以及技术站的改编能力作为约束条件，确定技术直达车流的组织方案。     

基于调车系统的技术站编组去向方案优化

优化编组去向方案是改善技术站系统分工、合理使用调车线的重要措施。针对传统单点列车编组计划模型将车站视为一个点从而忽视折角车流的不足，将双向编组站的上下行系统分别看作不同的点，提出基于调车系统的编组去向方案优化模型。区别于既有多点列车编组计划模型，根据编组去向的车流内容引入车流折角改编概率，并将编组去向的最小流量、车站的折角改编车流比例、不同编组去向的车流共用同一调车线等纳入模型约束中。在不降低解的质量下，基于Sigmoid函数拟合得到车流折角改编概率的近似计算公式，有效提高模型的求解效率。基于实际路网的算例结果表明，本文模型所得编组去向方案相较于既有模型更加符合运输实际。     

车流疏理中关于各项指标计算方法的设计与实现

为满足重新制定全路车流径路的需求,需要疏理现有全路重车车流.它为制定新的车流径路提供调整的数据基础,并为编组计划开行直达列车提供车流数据.车流疏理就是抽取全路实际重车流数据,疏理重车车流表.在车流疏理中,各项指标的变化是车流疏理人员重点关注的部分.设计了能够快速、正确的完成车流疏理时各项指标的运算方法.     

重空车流径路及多车种空车调配协同优化模型

依据现有铁路网结构、车流组织特点和车流运行特征,构建基于树型结构的重空车流径路及多车种空车调配协同优化模型.模型以重空车流的总运行费用最小为目标函数,以重车流量平衡、技术站车流不可拆分、区段通过能力限制以及支点空车需求量和供给量平衡为约束条件.以我国东北铁路网为例,对所构建模型的合理性、可行性进行模拟优化试验.结果显示:采用本模型,可以获得重空车流径路方案、空车调配方案,优化了径路上各区段负荷分布;得到的重宅车流径路及多车种空车调配结果符合铁路车流组织的特点,有利于区间通过能力的充分利用和车辆周转时间的压缩.     

铁路车流改编方案随机优化模型及其算法

以同一支车流不可拆散、编组去向容量、车站最大编组去向数量、车站改编能力作为约束条件,以车流走行和改编总成本最小作为目标函数,构建车流改编方案优化模型;在此基础上考虑日均车流量的波动,构造车流改编方案随机优化模型;设计基于随机模拟的混合模拟退火算法;以具有10个节点的网络为例进行验证计算.结果说明:随机优化模型可以获得鲁棒性较强的车流改编方案,该方案虽然不能保证在所有情景下都为最优,但是在绝大多数情景下都是"较优"解.此外,车流改编方案的总成本在车流量随机波动的情况下变化相对平稳,在可容忍的范围之内.可见采用给出的随机优化模型获得的车流改编方案具有更高的可靠性,对车流量变化的敏感度更低.     

机车长交路条件下的技术站列车编组计划无调作业参数模型

基于对传统车流组织优化模式的分析，发现无改编节省参数的局域性。本文在取消直达列车途经支点站均进行无改编技术作业的假设条件，把编组去向和无改编技术作业消耗相关联，通过设置改编作业时间参数和无调作业成本参数取代了无改编节省参数，建立了机车长交路条件下的技术站列车编组计划无调作业参数模型（ＮＴＦＰ），从而实现了支点站〈编组去向〉无改编技术作业站三者之间不规则关联的数学体现。ＮＴＦＰ模型更真实地反映了车流     

判定技术直达去向合理性的静态条件和动态条件方法

为了判定技术直达去向的合理性,提出静态条件和动态条件2种判定方法。静态条件方法是指:根据铁路运输组织学中的必要条件生成车流强度标准的计算公式,以列车平均编组辆数作为表格的横向表头,以运行里程作为纵向表头,形成技术直达去向的车流强度标准汇总表。动态条件方法是指:根据铁路运输组织学中的充分条件生成车流强度标准的计算公式,结合现场的最远站改编法则确定技术直达去向的车流强度标准。结合实例阐述静态条件和动态条件的计算过程及使用方法。通过对比分析得知,静态条件方法适用于评价规划技术直达去向的合理性,动态条件方法适用于评价既有技术直达去向的合理性。     

用振荡法解大规模路网上的空车调配问题

针对大规模路网上的空车调配问题，提出了一种网络变换方法－振荡法，计算空车调配方案时，为了压缩参与计算的支点数量，要把中间站上的空车流，按照区段上的空车排空方向，归并到相应的支点站上去，但是，某区段上的空车排空方向，在最优空车调配方案确定之前，是无法知道的。振荡法是在事先不知道某个区段空车排空方向的前提下，预先人为指定该区段的空车排空方向，作为初始方案，使得区段上中间站的空车流，能够按照一定的原则归并到前方技术站，然后对初始方案进行计算，对区段空车方向不断进行调整，反复振荡，反复计算，直到指定的空车方向与计算结果相符合时为止，文中给出了振荡法的算例。     

基地直达车流组织优化

铁路基地直达货物运输对于加快货物送达、加速车辆周转、缓解编组站能力紧张、降低运输成本等具有重要意义。本文在分析基地直达列车开行的必要条件,以及车流以直达或非直达形式输送,在装、运、卸、储各环节的费用消耗基础上,对基地直达车流组织问题进行了研究,构建了基地直达车流组织优化的非线性0-1规划模型。模型中充分考虑了车流在直达基地的各种组合方案,将运输与库存成本纳入同一目标函数,以物流系统成本最优为目标、以直达列车开行的唯一性条件和必要条件为约束来确定基地车流组织方案。构建的模型能够全面地描述直达基地车流的各种组合,符合我国直达货物运输实际,进一步拓宽了铁路车流组织的研究领域。最后给出的构模实例对模型的有效性、合理性进行了进一步的验证。     

列车编组计划技术(远程)直达去向的车流强度静态标准研究

车流强度是评价技术(远程)直达去向合理性的重要依据。基于经典的车流组织理论,提出了车流强度标准的概念以及基本计算公式,针对其局限性进行了延伸和拓展,形成了计算车流强度静态标准的通项公式。利用列车编成辆数及去向里程两项参数描述不同的技术(远程)直达去向,构建了适用于多去向方案的车流强度静态标准表格,通过比对车流强度评价既有或规划去向的合理性,为列车编组计划的改进和完善提供决策支持,宜于实际应用推广。最后结合实际路网案例验证了车流强度静态标准的实用性和有效性。     

铁路枢纽重空车流组织的协调优化模型及遗传算法

在铁路车流组织问题中，仅考虑重车流的优化是不全面的，而单纯的空车调配又无多大意义，只有将二者结合起来的协调优化，才可能产生真正合理的车流组织方案。在对铁路枢纽运输组织规律进行分析的基础上，将枢纽内编组站的作业分工与空车流的合理调配纳为一起，构造了重空车流组织的协调优化模型，建立了基于遗传算法的求解理论。仿真计算表明，该模型和算法能够有效地解决运输实际问题。     

铁路车流改编方案与技术站布局的综合优化

车流改编方案和技术站布局是铁路运输组织工作中重要而又紧密关联的两个基础问题。通过技术站改编能力约束和编组去向数约束,将车流改编方案和技术站布局两个问题组合并进行综合协调优化,以最小化车流走行、改编费用和技术站布局调整投资费用为目标,构建综合优化0-1整数规划模型。鉴于问题的复杂性,提出基于备选集和区域划分的思想对模型进行深化分析和拓展,以降低问题的规模。以具有10个节点的网络为例进行验证,结果表明车流改编方案和技术站布局的综合优化,有利于路网上车流组织和车站作业能力的协调,促进系统的整体优化。     

面向局站一体的铁路动态车流组织优化研究

针对局站一体的铁路网动态车流组织问题，基于基本运行图和编组计划，综合考虑运输企业效益和服务质量，构建基于连续型时空网络的重空车流协同优化混合整数线性规划模型。为适应车流波动，引入备选改编方案增加车流的可行时空路径，从而灵活调整开行列车的车流内容，以期实现动态车流在运行线上的合理分配。为解决大规模时空网络模型求解困难的问题，在协同优化模型的基础上进一步提出分阶段优化方法。基于路局级规模路网的案例结果表明，两种方法均能有效加速车流输送，提高运输服务质量，但分阶段优化方法的求解效率显著高于协同优化方法。     

提速干线开行货运直达列车运输组织的实践

以提速干线京沪线天津车务段管内部分车站为例,从货源结构、装车设备能力、调车设备、空车来源等方面论证得出京沪线具备开行直达列车的条件,并通过提前梳理货流、以货流定车流、组织同一编组轴向直达、以区段站为中心站组织阶梯直达、组织同一调车机作业范围内的阶梯直达、德州站补轴组织技术直达、回空集装箱架组织东北轴向直达列车等方法,探索出一套适合京沪线货源特点的货运直达列车组织方法,减少了中间站穿越正线作业次数,减轻了沿途技术站的改编作业负荷,加速车辆周转和货物送达。     

直达与区段列车编组计划及车流径路的整体优化方法

从网络流与组合优化的观点研究直达与区段列车编组计划，车流运行径路的整体优化问题，并建立了该问题的非线性０－１整数规划模型。模型确定了路网上最优的列车接续，直达频度，车流运行径路及改编策略，文末探讨了算法的可行性。     

铁路货运车流预控系统设计研究

在铁路运输货物过程中,在铁路局与铁路局或者站与站分界口出现违流、违编现象,不但浪费大量运输成本,而且直接影响到运输效率及效益,需要采取有效措施合理组织车流.本文提出一种铁路货运车流预控系统设计方案,通过建立车流多维分析模型,使用数据仓库集成现有电子确报、预确报、车号识别以及货运精密统计系统数据,分析货物运输车流接入交出重车去向,为车流运输提供决策依据,以减少违流运输和机车车辆浪费,实现效益最大化,提高站段列车编组质量.     

江村站上行驼峰调车场准空车线设计研究

采用点连式（减速器＋减速顶）调速制式的编组站，普遍存在如何进行空车线设计问题。为了保证车辆溜放安全，往往以易行车夏季条件溜放进行布顶设计，这种设计方法，对于重车流和混合车流是可和行的，但对于空车流和轻截车流而言，就很难溜行到位，容易发生途停和产生天窗，影响后续车辆溜放。本文针对沤村站上行系统的实际情况，对空车线的设计运营试验进行深入探讨，以期解放该系统的空车溜放问题。     

编组站折角车流组织的优化

深入分析编组站折角车流产生的原因及其对车站能力和作业时间的影响，提出通过调整车场分工、优化相邻编组站车流组织、优化折角车流在站内的组织、组织好列车反接和反发、减少编组站折角车流的数量，来降低车站的重复改编作业，从而提高车站经济效益。     

莱钢铁路创新“环形车流”的运输组织模式

分析了莱钢厂内铁路运输组织中存在的问题,提出了运用"环形车流"的运输组织模式,并采取对交接口车站扩能改造、组织开行直达列车、变革机车运用方式和加快调度指挥系统的可视化、网络化建设以及加强路企合作等辅助措施,解决了厂内车流不畅的问题,满足了莱钢对铁路运输需求,实现了铁路与企业的双赢。