双向编组站折角车流优化的模型和算法

分析了双向编组站折角车流的产生原因及作业特征，讨论了影响折角车流大小的主要因素。在对折角车流的交换方式进行分析的基础上，构建了基于双向编组站各子系统能力约束的编合优化模型，并给出了算例求解。     

折角车流对编组站的影响及对策

折角车流在双向系统编组站要进行重复解体和集结,影响车站作业效率,增加车站运营成本。向塘西车站日均有折角车流614辆左右,通过对折角车流的分析,结合车站技术设备条件,提出在双向系统编组站组织反向开行列车、反向接车和减少邻近区段到车站集结的往返车流等对策,优化折角车流组织,提高编组站的作业效率。     

考虑多编组站转场作业的铁路枢纽车流组织优化

为提升多编组站铁路枢纽车流运转效率，首先，在分析枢纽内不同类型车流作业过程的基础上，以枢纽内列车进出站走行、车流改编、列车集结和转场扰动惩罚费用最小化为目标，构建数学模型；其次，根据接入枢纽铁路方向和场站接发列车能力，生成列车-编组站-调车系统初始匹配方案，进而利用转场-解集编能力对匹配方案进行调整与检验；再次，给出列车-编组站-调车系统匹配方案的双层编码方案，并利用嵌入替换-扰动-交叉操作的异步循环更新过程，完成匹配方案的群体寻优；最后，设计仿真试验对所提模型与算法进行测试.结果表明：所提方法能够完成对多编组站的合理分工，5组试验测试分别在369、422、516、641、763 s的计算时间内得到列车-编组站-调车系统匹配方案，在优化分工后的车流组织方案中，转场货车占到解车流比例均能稳定在20%，从而达到减少转场货车数、降低车流组织成本的目的.     

编组站配流相关问题分析

编组站配流是阶段计划中不可缺少的内容。本文以路网性编组站为研究对象,深入分析了编组站站型对车流组织的影响,着重探讨了配流计划与调机运用的关系。根据出发列车车流来源的确定性程度,将出发车流来源划分为A、B、C三类。从编组站配出发车流来源的确定以及到达列车解体顺序的确定,流问题的三个方面入手,即出发列车编组顺序的确定、利用双层规划模型描述了配流问题的优化方法。     

基于货物运到期限的编组站动态配流优化研究

运到期限是铁路货物运输组织的关键问题,保障运到期限,对提升铁路货物运输质量与竞争力有重要意义.本文以编组站动态配流为研究对象,考虑不同货物对运输时效性要求的不同,以车流在站停留时间加权值总和最小为优化目标;采用均值比例分配法将运到期限分配到货物运输编组站作业环节,成为车流最大在站停留时间约束,同时考虑编组去向等约束,建立基于运到期限的编组站调机运用计划与配流计划综合优化模型,设计模拟退火算法对模型进行求解.最后通过算例分析表明,本文的模型和算法能够有效地解决编组站动态配流问题,同时满足车流的运到期限要求.     

铁路编组站安全评价研究

结合铁路编组站现场实际,对编组站作业安全进行系统分析,从人员、设备、环境和管理等方面分析编组站作业安全的影响因素,建立编组站安全评价指标体系。应用基于物元分析的层次分析法确定指标权重,构建基于物元分析的编组站安全评价模型,应用编组站实际数据,对所构建的模型进行分析验证,为编组站作业安全管理提供决策依据。     

哈密东编组站站型布置方案研究*

通过对哈密地区货流、车流及哈密东站在路网上的作用进行分析,根据哈密东站的作业量,结合运量增长特点、工程条件及车站作业特点,重点研究了哈密东编组站3种站型布置方案。经综合分析比较,推荐哈密东站平面布置方案按二级四场站型规划,近期按一级三场站型实施。     

优化铁路枢纽编组站作业分工方案

给出了铁路枢纽的网络表示，分析了铁路枢纽的车流结构和作业流程，在此基础上，研究了铁路枢纽编组站作分工多目标优化的内在机理和相互关系，构造了基于集合创分意义下的数学优化模型，并据此讲座了铁路枢纽编组站作业分工问题的内在本质及问题的复杂性。     

铁路轮渡系统能力计算研究

铁路轮渡是连接受到水系阻隔的铁路线的一种经济便捷的运输方式．研究铁路轮渡系统的通过能力对合理利用路网运输能力、选择轮渡技术设备和加强轮渡运输管理有重要意义．铁路轮渡系统包括港口、轮渡站、铁路引线和后方技术作业站．铁路轮渡渡运的车流必须按照一定的作业程序进行，才能保证作业的安全和效率．铁路轮渡的通过能力，即在一定轮渡设备和作业组织方法的条件下，一昼夜内所能通过的列车对数，取决于铁路引线的区间通过能力、轮渡站、港口和渡船航运能力．着重研究了铁路轮渡系统通过能力的计算方法及系统能力的限制因素，得出的结果可用于轮渡系统的设计和管理．     

基于三参数区间数的编组站子系统能力协调研究

随着高速铁路逐步成网,普速铁路的运输能力得到了极大释放,铁路运输系统之间原有的平衡状态需要重新协调。对于编组站能力的既有研究,大多采用"定值"形式及"刚性"协调策略,不能有效揭示子系统的匹配变化规律。综合考虑编组站能力的波动性及动态适应性,以系统静态、动态协调为目标,构建了编组站子系统能力协调模型,并通过引入缓冲算子的功效系数法对多目标函数进行简化,利用区间占优及区间分析理论对目标函数与困难约束中的不确定性区间参数进行处理。基于双向三级六场编组站设置算例参数,并通过Lingo软件对模型进行求解,结果表明当车站上行系统列流量为136列、下行系统列流量为130列时,能够达到编组站子系统能力协调模型的最优状态,证明所用方法是一种研究编组站子系统能力的有效方法。     

铁路编组站到达流生成仿真

应用数理统计的相关理论和方法对编组站到达流进行统计分析,得到了其分布规律,并利用仿真工具Arena对编组站到达流进行仿真建模,提出了基于Arena对编组站到达流生成进行仿真的建模方法,并以金州编组站下行到达调车场的实际车组数据为基础,运行模型并产生了13日的列车到达情况及编组内容,通过与实际数据进行对比确定了仿真模型的有效性.     

路企直通运输空车调配模型及算法研究

路企直通运输这一新的运输组织模式使传统路网空车调配问题具有了新的特征,在借鉴传统空车调配问题模型的基础上,统筹考虑卸空站、装车站、技术站的空车调配数量、路径和时机问题以及技术站始发空车专列的来源,建立基于整个运输过程费用最小化为目标的路企直通运输空车调配模型并分为技术站空车配流和路网空车调配两个问题求解,使得空车调整模型符合运输生产实际并具有普遍意义,以上海铁路局部分战略装车点配空为例加以验证,该模型的采用对路网上空车调整问题将起到很好的借鉴作用。     

试论新运行图下编组站到解子系统的工作组织

通过分析现行列车运行图下输入车流对编组站到解系统的影响,指出了编组站到解系 统所存在的部分问题,并针对问题提出了在运输组织方面的对策方案.     

树枝型专用线取送车的模型及算法研究

合理确定取送车作业顺序,有利于减少货车在站非生产时间,加速车辆周转,通过对取送车作业过程的分析,可以将其归纳为一个典型的旅行商问题.运用图论中的哈密尔顿图,可以将树枝型专用线取送车问题,转化为求哈密尔顿图中权值最小的哈密尔顿回路问题.     

车流组号算法

依据重车的到站来确定其所属出发车流组号是技术站的基础工作.基于数据结构的基本原理,提出了依靠车流最短径路链段用枝端相接的多杈树来划分技术站车流组号范围的数学模型,利用有分段终止条件的遍历方法解决了算法问题.在这一基础上,提出了组号范围的数据库存储和组号图的图示方法,为计算结果的程序应用和查找提供了条件.     

铁路网配流优化模型

在分析已有配流模型的基础上,考虑车流改编作业,对已有模型进行了修正,以正确选择车流径路.设置3组0-1变量,建立了适合我国铁路运营实际的铁路网配流模型,目标函数为车流在技术站和线路上的总费用最小.模型考虑了OD流无法完全分配的情形,克服了已有模型未考虑车流改编作业导致车流径路选择不准确的缺陷,从而获得更贴近实际的配流结果及车流改编方案.     

技术站列车编组计划要素t节计算方法的商榷

货车无改编通过技术站的车小时节省t节是计算技术站列车编组计划的要素,其准确性直接影响到计算结果.现行计算方法使t节的取值偏小,实践上也无法操作.本文认为在计算中不应减去t集,通过分析货车在技术站进行无调、有调中转作业的车辆停留时间,并考虑到车辆改编作业成本,修正了t节的计算公式.     

基于AFC数据和RF模型的城轨车站服务功能分类

城轨线网上服务不同类型客流车站的分布能反映城市结构特征,本文基于多年的城轨AFC数据,应用随机森林模型(RF),分析了全网车站服务客流类型的时空演变.对于传统RF在选择训练集时过于依靠主观经验的问题,本文首先利用传统随机森林度量车站之间的相似性,再采用Partitioning Around Medoid(PAM)方法对度量结果进行聚类,结果表明无监督随机森林方法拥有更好的准确性;最后采用无监督随机森林对北京市2014-2017年的车站服务客流属性的时空变化情况进行分析,结果显示,北京市近4年来城市职住结构在大的空间尺度上基本保持不变,但城市内部各功能区正经历缓慢变化,而服务于居住与工作混合类客流的车站所处区域将是今后城市结构演变中热点区域.本文的研究结果可以为城市轨道交通与城市结构互动关系的认识提供新视角.     

基于鲁棒接续时间的铁路空车调运优化

空车调运是铁路运输的关键环节，其方案具有一定的鲁棒性，可以避免车站技术作业时间以及站间旅行时间等不确定因素对调运方案实施的影响. 基于固定的车站技术作业时间和站间旅行时间，提出了空车供应站到达列车与发出列车、空车供应站发出列车与空车需求站发出列车间的空车接续时间关系判别方法. 以空车调运收益最大化为目标，建立了确定情形下考虑车种替代的空车调运模型，在此基础上，引入波动率描述车站技术作业时间和站间旅行时间的不确定性，并通过设置波动下限调整模型的鲁棒性，建立了不确定情形下的空车调运鲁棒优化模型；结合模型性质，以车流关系变化为依据，设计了鲁棒优化模型的快速求解算法，将非线性优化问题转化为易求解的鲁棒等价模型. 结果表明:求得的空车调运方案可以得出列车间的空车配流和车种替代情况，不确定因素的波动率和波动下限会影响空车调运方案的效益值，绝对鲁棒下站间旅行时间、供应站技术作业时间和需求站技术作业时间3个不确定因素导致方案效益值较确定模型分别下降了16.2%、12.1%和28.1%.      

编组站办理车数和改编车数计算方法的思考

对现行编组站办理车数和改编车数的计算方法进行了细致的分析,认为现行计算方法中存在着在不同的场合下运输指标含义不统一,在概念上割裂了车辆作业过程的统一性和完整性,用解体、编组之和表示改编能力不能正确反映该项指标的本质等问题,并针对存在的问题进行了深入的研究,并提出计算车站作业能力、统计车站作业量的改进建议。