基于机车运用成本优化的多机型机车周转图编制模型和算法

机车周转图是铁路运输计划的重要组成部分,高质量的机车周转图能够有效提高机车运用效率,降低铁路运营成本。本文主要研究多机型条件下的机车周转图编制问题,以机车运用成本为优化目标,建立机车折返站的三维指派数学模型。在求解多机型机车周转图编制问题时,采用按单一机型编制和基于机型分配的机车接续调整的两阶段方法进行编制,设计了以固定运用机车台数条件下的机车周转图编制算法和机车接续互换的启发式算法,以实现机车折返时间与机型分配的综合优化,降低机车运用成本。采用实际运营数据的机车周转图编制数据实验结果验证了算法的有效性。     

计算机编制机车周转图系统设计

在分析铁路现场运输编图人员和机务编图人员对计算机编制机车周转图系统的不同需求之后,提出了计算机编制机车周转图系统要达到的目标,并用决策支持系统的方法对其整个系统和各个子系统进行了分析和设计.并结合铁路现场的实际情况,开发出了相应的软件系统,该系统软件已经在乌鲁木齐铁路局现场经过了初步的测试,使用情况良好,基本上达到了实用的目标.     

机车运用日班计划编制管理系统

机车是铁路运输的牵引动力，机务运用工作是铁路运输组织中的重要环节，机务段的机车调度员则是机务运用工作的一线组织者。而编制日班机车周转计划图则是机务段机调员机车运用组织的核心内容。编制机车周转图是一件繁重而枯燥的工作，且缺点很多。自1997年始我们即运用当今成熟的计算机及网络技术着手研制开发机务段运用管理计算机自动化系统。机车运用日班计划编制管理系统即是其中的一个核心部分。     

肩回交路条件下多机牵引机车周转图的优化

针对采用机车肩回交路的重载铁路线路,将其列车运行图中的列车运行线转化为节点,机车周转线转化为边,运用机车转化为流,从而将机车周转图的优化问题转化为网络流问题.在此基础上,以运用机车数最少、单机走行数最少、附挂机车数最少、机车在站停留时间最短和机车工作均衡性最好为优化目标,以网络流问题中的节点流量守恒和节点流量要满足节点需求为约束条件,建立肩回交路条件下的多机牵引机车周转图多目标优化模型.按照优化目标函数的优先级,采用分层序列法对模型求解,并利用C#语言编写程序,通过调用ILOG CPLEX优化软件实现了该算法.算例表明,采用所给模型和据此编制的机车周转图优化程序,可以快速优化肩回交路条件下的多机牵引机车周转图.     

不固定牵引方式双肩回交路机车最优配置的遗传算法

机车周转图的编制是多约束条件的组合优化问题。针对不固定牵引方式双肩回交路机车周转图编制建立数学模型,并以机车在2个折返段(站)和基本段(站)总停留时间最少为目标,设计不固定牵引方式双肩回交路机车运转制下求解机车最优配置的遗传算法。基于知识的变异方法和采用交叉概率、变异概率随个体优劣程度自适应的调整策略,提高算法的局部搜索能力以及收敛和优化性能。以某实际列车运行图为例进行仿真计算,结果表明:运用该算法可使机车的段内总停留时间和需要的牵引机车台数较实际的机车周转图分别减少约21%和8.6%。     

铁路货运机车动态周转与运用优化方法研究

从动态角度出发优化编制铁路货运机车周转与运用计划对于提高机车日常工作效率、及时配备牵引动力具有重要意义。本文以编制高效的日计划机车周转图为目标,综合兼顾机车调度过程中整备、检修、备用等因素,针对任意机车交路建立多层次连续型时空网络,从而将铁路货运机车动态周转与运用问题转化为时空网络中机车走行径路的选择问题。采用弧-路模型思想为其中任意一台机车生成可选径路集,构建相应的径路优化模型,应用遗传算法对模型求解,形成一套解决铁路货运机车动态周转与运用问题的理论优化方法。最后,通过算例验证模型与算法的合理性及有效性。     

机车周转图的计算机优化算法

作者在分析机车周转图特点的基础上,将机车周转图的优化问题转化为典型的求图染色数法的数学问题,进而给出求最小机车台数机车周转图及机车交路的勾画方法。方法简单而有效。     

列车运行图与机车周转图最佳配合铺画的研究

为了提高机车的运用效率，必须使列车运行线与机车周转密切协调。在研究机车周转图中，列车运行线组包含的列车对数与机车全周转时间之间的关系的基础上．提出了单一周转图和分组周转图的铺画条件及综合分号运行图中抽减运行线的方法。为使抽减的一组运行线不至于影响其余运行线的机车周转，被抽减的运行线应当是由1台或1组独立的机车牵引的。这一方法为铺画机车周转良好的列车运行图提供了理论依据。     

用微机处理机车计划周转图的算法

该文分析了机车计划周转图的特点,给出了机车计划周转图的布局算法、布线算法。     

计算机辅助编制机车周转图的研究

描述了机车调度周转图系统开发的目的,着重分析机车调度工作的业务需求,确定系统的总体结构、功能划分以及采用的关键技术,特别提出分享行车调度数据的两种方案.最后对应用效益进行了分析.     

编制列车运行图的智能控制方法

讨论了在列车运行中,针对列车晚点、加开列车、减开列车造成的不能按图行车的实际情况,研究并提出在原有运行图基础上进行智能化调整的方法,并将调整结果反映在运行图上,实时绘制出新的运行图.这为列车运行的调整及相关参数的计算提供了方便、直观的依据,反映了计算机编制列车运行图的智能化发展趋势.     

铁路路网地理信息系统的研究

作者论述了地理信息系统在交通运输中的重要意义,针对列车运行图编制的特点研究提出了铁路路网地理信息系统(RNGIS)的技术关键、设计目的、系统需求、框架结构和系统功能等,并进行了系统的开发.     

编制机车周转图的优化模型

指派问题算法模型和最小费用最大流模型是机车周转图优化的基本算法和模型,对解决部分双机牵引情况下的机车运用优化问题,具有一定的局限性。通过建立线性整数规划模型,可以解决铁路现场出现的列车运行图成对或不成对,列车单机牵引、全部双机牵引或部分双机牵引等多种情况下的机车周转方案的优化问题。为了简化求解过程,提高模型的实用性,在保持通用性的前提下,先后将整数规划模型转化为最小费用循环流和最小费用给定流模型。实际应用表明,最小费用给定流模型除了以上多种情况外,还可以解决客货分别勾画机车交路的优化运用问题。由于最小费用给定流模型具有很强的通用性,简化了程序设计工作,应用该模型并结合铁路实际情况开发的软件已在乌鲁木齐铁路局经过现场测试,使用情况良好。     

基于面向对象设计方法的列车运行图绘制

通过分析列车运行图的绘制规范,抽象出运行线的绘制模型;运用面向对象的设计方法,设计运行线及运行图其他部分的类层次结构;最后结合双缓冲技术实现图形的高效绘制.     

基于列车运行线分布的客运专线列车运行图动态性能分析

分析客运专线列车运行图中运行线分布模式,采用异质度描述列车运行线之间的发车时间间隔和到达时间间隔的关联性,给出列车运行图异质度计算公式,用以定量分析列车运行图动态性能。通过对列车运行图实施调整过程计算机仿真验证异质度计算公式的合理性。以武汉至广州客运专线列车运行图3种典型列车运行线分布模式为例,计算得到的列车运行图异质度分别为0.64,0.68和0.11,仿真得到的列车运行图动态性能依次为较差、最差和最好。由此可知:列车运行图的异质度越低,其动态性能越高;给出的列车运行图异质度计算公式是合理的。     

城市轨道交通乘务排班计划方案评价方法

城市轨道交通乘务排班计划是在给定运行图的基础上制定乘务人员的工作计划,其优劣程度对城市轨道交通的运营效率和成本具有显著影响。目前有关乘务排班计划的评价方法方面还缺少深入细致的研究。在借鉴国内外研究成果的基础上,选取相关标准的符合程度、班次间的均衡程度和方案的费用大小这三个方面对城市轨道交通乘务排班计划进行评价,之后采用熵权法确定综合权重来进行综合评价。最后对三个实际方案进行了案例分析,验证了乘务排班计划方案评价方法的可行性。     

既有线列车运行图分段优化编制方法的研究

本文提出了一种基于数学优化的分段求解方法进行既有线列车运行图的编制.以列车旅行时间总和最小为目标函数,建立了编制既有线列车运行图的整数线性规划模型,并进一步设计了分段求解的算法流程.该方法可以有效降低问题求解的复杂性,保持求解结果的整体优化性.     

基于B／S结构的计算机编制列车运行图管理系统探讨

列车运行图是铁路运输工作的综合性计划，是铁路行车组织工作的基础。它的编制是一项极其繁重，复杂而细致的工作。在当前运量波动大、设备更新改造多、列车运行图调整频繁的困难条件下，急需采用现代化管理水平高的自动化编制列车运行图。正是在这一背景下，本文讨论了构建基于B／S结构的列车运行图信息管理系统，为计算机编制列车运行图的管理开辟一条新途径。     

铁路空车调配的多阶段策略优化模型研究

铁路空车调配问题是一个比较复杂的问题,目前国内在这方面的研究主要集中在静态宏观均衡调控上,而国外的研究则主要关注于日常调配的动态变化上。本文首先对该问题的国内外研究现状进行了综述,然后从我国铁路生产实际出发深入分析研究空车优化调配的策略和途径。基于空车服务时空网络的构建,采用动态规划方法提出了铁路局(公司)管内空车调配的多阶段策略优化模型。模型考虑了编组计划、列车运行图、技术计划和日班计划的影响,并在目标上谋求空车调配费用最小化。此外,模型实现了铁路局(公司)日常空车调配中排空和配空的综合优化,为空车调整阶段计划的编制提供了理论优化依据。最后,通过数值算例分析,模型的有效性得到证明。