双向编组站车流接续的综合优化

根据双向编组站车流作业的特点，将各车场能力、解体能力、交换作业能力、衔接方向的通过能力和编组场的股道数作为约束条件，将车辆在编组站的走行距离和集结时间，交换车的作业费用以及在其它车场的作业作为目标函数，构造了车流接续的综合优化模型，采用遗传算法求解模型，并从多方面对遗传算法提出改进策略，仿真计算表明，该模型和算法能够有效地解决了双向编组站的车流接续问题。     

编组站货物列车定点集结模式下发车时刻表的编制

在编组站货物列车定点集结模式下，车列集结结束、安排不同列车出发属于周期事件安排问题。根据周期事件安排问题（PESP）理论，充分考虑车站作业能力及区间能力约束，将各列车发车时间点及相互间的周期约束用周期约束图表示。根据实际生产需求，以有利于机车周转、尽可能均衡分配发车时间点为目标函数，建立货车定点发车时刻表模型。选择合适的周期约束图生成树，根据PESP有解的充分必要条件，设计求解该模型的遗传算法。以丰台西编组站京广方向车流为例，利用建立的模型和遗传算法进行求解。计算结果表明：选择合适的生成树构建基本圈组，有利于降低模型求解的复杂程度；通过加入有可行解的充分必要条件，能够有效减少模型的求解时间；可以得到货物列车定点出发时刻表、平均集结车小时和出发列车平均编成辆数。     

编组站列车解体方案的计数方法

在分析编组站作业的基础上，建立解体距离、解体区间等概念，分别导出计算公式，然后应用组合数学理论确立不同条件下列车解体方案数的计算方法，并给出解体方案的构造方法，从而为列车解体顺序的优化奠定可靠基础。     

基于解体顺序的编组站到解作业计划自动化编制研究

以阶段内正点出发列车数最多为目标,构建考虑列车解体顺序和配流问题的广义动态配流问题模型;设计按照先到先服务的原则和贪婪思想为每一列车分配车流的启发式算法,并确定到解列车的解体顺序。在解体顺序的基础上,运用已编制好的编组站到解作业计划自动化编制系统确定到解列车到发线和调机运用。研究结果表明:构建的模型和编制的系统较好地实现编组站到解作业计划的自动编制,能为编组站实际工作中作业安排提供决策支持。     

编组站列车解体方案与编组方案的协调优化研究

编组站列车解体方案与编组方案的协调是阶段计划配流优化的关键,配流方案作为解体方案和编组方案的函数,只有当二者确定后,才能实现列车的配流.分析到达列车的最早可能解体时刻和不同调机作业方式下出发列车的最晚必须开始编组时刻的计算方法.通过定义特征点、时间调整格等概念,可以固定出发列车的解体特征,从而简化编组顺序的调整环节,减少计算量.以先编组出发列车的单个配流方案为主线,采用编组解体双向配流策略,找出合理编组顺序的有效匹配解体方案.根据解体特征和解体序号矩阵,提出解编方案协调优化算法,实例证明该算法可以缩小编组站配流问题的规模,从而快速得出优化配流方案.     

多点列车编组计划优化模型研究

针对单点列车编组计划优化模型应用在含有双向编组站的铁路网上时无法细化到各直达去向在编组站的到发场,将双向编组站的到发场也视为路网中的节点站,并考虑双向编组站内不同改编路径车小时消耗的差异性,以车流的集结车小时和改编车小时消耗之和最小为目标,以编组站上下行调车系统的股道数和改编能力为约束,构建多点列车编组计划优化模型.算例计算结果表明,多点列车编组计划优化模型的优化结果不但能够确定车流在双向编组站内的改编路径及其车流构成,也能够确定直达去向的到达场和出发场.当双向编组站内不同改编路径的单位车小时消耗均相等时,多点模型与单点模型等价;当路网中双向编组站某个调车系统改编能力发生变化时,得到的优化方案也会随之变化,因此对编组站上下行系统的改编能力分别考虑,建立多点模型的约束条件,可使得到的优化方案更符合运输生产实际.     

编组站列车编组顺序的调整方法

编组站出发列车按发车时刻的先后安排的编组顺序有时难以保证每一出发列车均满轴,此时需要调整。在分析编组站作业特点的基础上,以作业时间标准为依据,定义了紧凑接续编组、相邻列车最大调整等概念。由出发列车的最晚必须开始编组时刻分析了发车间隔时间、待发时间与编组作业时间之间的关系对编组顺序调整的影响,推导出相邻列车的调整条件及方法,给出了调整后时间推移的定理,并通过实例证明用此方法可以分步进行跨列车编组顺序的调整,从而为编组站列车解体顺序与编组顺序的协调优化打下了基础。     

编组站智能调度系统阶段计划优化模型及算法研究

构造编组站智能调度系统阶段计划的混合0-1线性规划模型。该模型体现出编组站列车解体、配流、编组及到发线运用计划。鉴于模型的NPC属性,将模型分解为相应4个关联的子问题,进而提出了以列车配流为主线,通过构造局部区域优化问题实现解体、编组方案优化的高效启发式算法。     

多站协同的编组站运输组织研究

构建基于CIPS的跨站协同运输计划编制平台,感知生产现状、车流分布、阶段计划,从跨编组站协同运输一体和以编组站为核心的区域互保运输一体两个方面,以车辆在成都局集团管内编组站总体的中停时为目标,协同编制各编组站的计划,均衡利用三大编组站能力,实现车流均衡,从而达到避免到达编组站进行重复解体,产生折角车流的目的,形成全局优化的局面。     

确定工业编组站车列推峰最优顺序的两种方法

目前工业编组站车列推峰的选定订是人工凭经验来确定，这严重约束了调度信息自动化管理。为了促进工业编组站调度信息管理系统的建设，文章从人工选定推峰车列顺序主要考虑的到达时间，解体时间，发车时间及编组需要，生产急需这些因素出发，对各因素形成的作业方案进行了归纳，并对各作业方案提出优化判据。为了综合考虑各作业方案以确定最优推峰顺序，文中提出了两种处理方法，从理论上对此问题进行了定量分析探讨。其中一种是运用模糊数学的理论和思想，对所有作业方案进行模糊综合评判，从而确定最优推峰顺序；另一种则是运用运筹学的原理和方法，以解体作业消耗和总费用少以及在解体作业时间内发出车辆在站停留的车小时消耗最小为原则，来确定最优推峰顺序。     

编组站调度计划随机机会约束规划模型及算法研究

运用随机规划方法,研究列车解编时间随机变动情况下编组站阶段计划的优化编制问题,建立了以压缩车辆中时和减少出发列车晚点时间为目标的随机机会约束规划模型。将模型中的随机机会约束转化为相应等价形式,从而将随机规划模型转化为确定性模型,并提出了一种改进遗传算法对之进行求解。该算法基于列车解编顺序对染色体进行编码,并针对问题的特殊性设计了相应的交叉和变异操作。算例表明,设计的改进遗传算法能够在较短时间内收敛至最优解,编组站阶段计划的随机机会约束规划模型能取得可靠性更高的调度计划,为改进编组站的决策质量提供了一条解决的途径与方法。     

编组站货车中转方式的判定算法

当货车跟随列车到达编组站时，通常要进行解体和编组作业，货车中转方式的不同对于推算货车停站时间有很大影响。通过分析货物列车编组计划的主要内容，整理出直达列车数据表和直通列车数据表。在推算单个车辆时，分析该车辆走行计划中的经由编组站串，依据直达列车数据表判定此货车是否属于直达列车。对于直达货车，所经过的编组站都按无调作业处理。对于非直达的货车，依据直通列车数据表，设计判断货车经由编组站中转方式的递归判定算法。使用此方法可以快速判定货车在编组站的中转方式，从而使车流推算结果更加快速准确。     

编组站作业计划自动执行功能研究

实现编组站作业计划的自动执行能力,核心在于实现编组站内各作业所需进路的自动优化选择,为每一项作业合理的安排走行进路及进路排序时机。本文以某编组站为背景,通过绝缘节和道岔节点,构建了车站网络的抽象描述方法。以作业准点率最大,作业总延误时间最小及进路总路径长度最短为优化目标,以进路冲突、作业时间冲突、满足作业计划要求等为约束条件建立了编组站进路选择的多目标优化模型。利用进路选择的0-1特性,提出了适合求解进路选择模型的遗传算法。实际案例证明:该模型可以较好地实现优化目标,有效调整进路在时间和空间上的相互干扰,实现了作业计划的自动执行功能。     

编组站阶段计划与动态车流的耦合及调整研究

编组站的阶段计划在执行过程中,会受到车流波动的影响,衡量阶段计划与动态车流之间的耦合关系,并将车流波动控制在一定的范围,对车站调度工作具有重要意义。在车站阶段计划执行资源已确定的条件下,分析列车晚点时间、解体作业时间、编组作业时间的容许变动范围,给出车站阶段计划与动态车流耦合度的计算方法。当车流的变化超出容许范围时,在不改变原有解编顺序的基础上,对车流进行一定幅度的调配,以减小对车站整体作业的影响,并以此为目标建立优化模型。算例表明,车站阶段作业计划易受到达列车晚点、列车编组内容改变、解编作业晚点等因素的影响,进行适当的车流调配可在一定程度上提高阶段计划与动态车流的耦合度。     

地铁动车组主要参数的选择

针对电动车组动车数／车组总车数的合适比例问题，主要从粘着利用、加速度、爬坡能力等几方面进行了分析，以试验和计算结果为依据，从技术和经济角度阐述了如何正确选择车组的编组方式和主要参数。     

编组站运输能力自动计算系统的研究

本文介绍编组站运输能力自动计算系统,该系统采用数据挖掘技术—决策树C4.5算法,从编组站综合自动化(SAM)系统数据库丰富的数据信息中自动筛选、汇总能力计算所需数据,自动建立符合当前编组站实际情况的能力自动计算体系,按照预先设置的能力计算单位时间,自动计算编组站全站能力或单项设备能力.最终通过人机界面以图表方式显示能力计算及查询结果,为编组站技术装备的管理和运营组织方式的调整提供更加丰富、客观的数据依据.     

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。     

襄阳枢纽货车定检设施方案研究

阐述实施扩能改造后的襄阳北编组站形成双向三级七场站型,以及铁路货物高效率高质量的运输需求,必然会对襄阳枢纽货车检修能力提出新的要求。采用调研襄阳北检修车车间检修范围、货车保有量预测、扣车条件等办法,综合分析襄阳北检修车间检修规模。分析货运能力增加、检修能力与编组站不匹配、基础设施陈旧、整体工艺不合理等存在的问题。提出为提高货车检修能力和质量,保证客货列车的运行安全,扩建襄阳北检修车间、配套完善相关设施是必要的,也是急需的,提出扩建襄阳北检修车间整体方案,并重点论述修车库与联合车库技术、电力、给排水等优化方案。     

铁路双向编组站处理折角车的设计方法

着重分析双向编组站折角车流产生原因,以及对编组站能力和运输组织的影响,总结双向编组站处理折角车的6种设计方法及其适用范围。对于双向编组站,在折角车流大、衔接方向多且处理复杂的情况下,可以进行组合设计,以灵活解决双向编组站的折角车问题,提高双向编组站的整体效率。