基于时间约束的铁路空车调配模型与算法

为弥补现有的调配方法没有考虑排空站重车运输资源的利用率和空车调配的时效性的不足，在传统空车调配数学模型的基础上，提出了基于时问约束的空车调配模型和求解算法．通过合理利用排空站可利用的空车，将空车和重车结合起来优化调配，达到减少空车走行距离的目的．算例分析表明了模型的正确性和算法的合理性．     

铁路空车调配问题的区间线性规划模型及算法

铁路空车调配问题是合理解决空车需求与供应之间的不平衡问题。在借鉴空车调配问题模型已有成果的基础上,围绕空车供应与需求量的不确定性、空车调配的时效性、路段通过能力的限制性3个方面,对区间数运用于空车调配问题加以适应性分析,以空车总走行公里最少和到达时间满足空车需求限定时间可信度加权和最大为目标,提出利用线性区间规划理论解决空车调配问题的模型和算法,并结合算例验证了区间规划的灵活性和简便性,使得空车调整模型符合运输生产实际并具有普遍意义,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。     

基于蚁群算法的铁路空车调整优化模型设计

针对铁路空车调整问题,采用蚁群算法解决此问题,建立以空车走行公里数最小为目标的优化模型,并给出求解算法。算例分析表明模型的正确性和算法的合理性,将蚁群算法的时间复杂度与其他一些解决空车调整问题的算法的时间复杂度进行比较,充分体现蚁群算法解决大规模路网空车调整问题的优越性。     

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。     

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%.      

铁路单车种请求车计划自动审批方法

请求车计划审批是货运日班计划编制的核心内容,也是整个货运日班计划编制的基础,对请求车计划审批进行优化可以提高铁路货运计划的编制效率和质量,进而提高铁路运输的社会和经济效益。本文考虑铁路车站装卸车能力、分界口交接能力、限制口通过能力等能力约束,请求车计划审批数量限制、空车运用等实际约束条件,建立了以铁路运输收益最大、请求车计划优先级分值之和最大以及局管内空车调整走行公里最少为综合优化目标的单车种请求车计划自动审批模型。本文采用商业优化软件LINGO对所建立的优化模型进行求解,并结合具体案例对模型的可行性及有效性进行了验证。     

考虑空车调配协调的货物列车开行方案优化研究

为实现空车调配与货物列车开行方案协调优化，结合基本运行图架构与车流径路，构建货运时空服务拓展网络。考虑配空与装卸取送、集编发等环节的时间接续要求，节点与区段不对流空车要求，以重车流全程运送与空车配送等广义总费用最少为目标，建立整数规划弧路模型。针对既有算法设计局限性，结合重车或空车配空的时间接续要求，提出将不同的 k 短路重车流方案与空车配空方案相关联的改进可行解构造方法，设计混合差分进化求解算法。实例研究表明，考虑空车调配进行重车、空车流组织协调优化，能够减少空车走行费用，及时满足装车需求，有效保证作业车流配合中转车流集结编组及时挂线，提高方案可实施性。     

铁路空车调配优化模型

随着铁路运输的发展,货物车辆供给不足的问题日益突出.为了在铁路网上合理调配空车,根据空车走行费用及中转过程中时空延迟产生的额外管理费用之和最小的原则,同时考虑铁路的通过能力,建立了铁路空车调配优化模型,并用LINGO语言对模型案例求解.     

铁路空车调整优化模型及其蚁群算法

以理论研究为主，通过对空车调整问题的特点分析，明确了空车数量调配和网络配流是空车调整的两个核心问题；在分析已有模型及对问题进行抽象描述的基础上，建立了空车调整协同优化（EWDCO）模型，并设计了相应的蚁群算法。分析发现，共同径路约束与EWDCO模型是不协调的；通过对定理的证明得出，对流约束不会对EWDCO模型的最优解产生影响，模型可以描述为线性整数规划模型，其实质是带容量约束的最小费用流模型。同时，研究表明ACO对求解空车调整问题具有一定的优势，是一种较为有效的算法。     

基于时间约束的铁路空车调配系统可靠性分析

为弥补现有铁路空车调配系统缺乏空车调配可靠性研究的缺陷,在传统空车调配优化模型的基础上,本文提出了一种新的基于时间约束的空车调配可靠性分析方法。通过深入分析铁路空车调配过程,建立效益最大化目标函数,生成约束条件,以规定时间内的实际到达空车数与需求空车数之比计算出各需求站的空车调配可靠性,再利用各需求站可靠性均值求解空车调配系统的可靠性。最后,使用LINGO软件进行算例分析,论证了该方法的可行性和有效性。     

大型编组站空车调配若干问题研究

抓住地方流为有调中转流服务,确保列车正点出发这个大原则,在分析到达车流、发送货流以及车站现有车辆的基础上,将编组站空车调配问题划分为两个阶段进行研究.首先从运用车数最少,发送吨数最多两项目标出发,考虑车种代用,建立编组站空车调配计划模型.然后用分段的多个"静态"优化问题逼近一个"动态"问题的方法,以压缩作业车在站停留时间,减少空车调移总费用为目标,建立各时段编组站货场、调车场及专用线问的空车调配决策模型.通过一定算法,即可实现用计算机编制拥有大型货场和大量专用线的编组站空车调配计划,以减轻计划人员的劳动强度,辅助车站调度员做好空车调配工作.     

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我国自然资源分布不平衡,受地区经济发展和城市布局等因素的影响,全国集装箱货源分布和流向存在着很大差异,导致铁路集装箱供需矛盾十分突出,空箱调运较为频繁.以往空箱调运优化模型都是以调运费用最小为目标,没有考虑重箱运输的收益.综合考虑空重集装箱运输,以铁路运输利润最大为目标,在完成局间排空箱任务基础上,将适箱货物按重要程度分为不同的等级,对高等级货物优先运输,并按所需集装箱类型不同建立空箱调运非线性混合整数规划模型.其中,运输利润为重箱运输收益与空箱调运成本之差.算例分析结果验证了模型的正确性和可行性.     

2006年全国高速公路网运输分析

为了解中国高速公路网上的客货运输状况,依托计重收费系统数据库,结合全面调查与抽样调查方法,对全国范围的高速公路网进行了运输量统计与运输状况分析。分析结果表明:中国高速公路网货车交通量占36.09%,汽车列车完成货物周转量的57.23%;货车空车走行率约为20.13%,省内短途运输货车的空车走行率高于跨省长途运输货车;乘坐轿车和小客车(小于13座)出行的旅客周转量已占30.12%,轿车平均乘坐人数为2.55人·veh-1,但现阶段中国高速公路网旅客周转量的主体仍是大客车运输;43.80%的旅客和53.92%的货物来自县乡地区。可见,高速公路网是综合运输体系的骨干和大动脉,促进了社会的公平发展。     

2007年中国高速公路网运输分析

以高速公路收费系统数据库为主,收费站抽样调查为补充,分析了中国高速公路网运输状态.分析结果表明:与2006年相比,2007年度高速公路网货运密度同比提升了12.30%;小型客车(小于等于7座)客运密度同比提升了18.90%;汽车列车完成货物周转量的66.20%,货运车辆空车走行率为18.97%,超限30%以上的货车比重为6.81%;小型客车完成旅客周转量的38.12%,轿车平均每车乘坐2.50人;中国高速公路网运输的特点是货车比重大,货车行驶量占总行驶量的37.52%,这种情况加重了道路负载,也容易出现事故,尤其在山区高速公路上;高速公路网大中型客车运输市场已经受到来自铁路的挤压,在今后几年中,这种现象还将持续.     

关于公路客货运站场规划布局探究

公路主枢纽站场作为公路运输生产各环节之间以及公路运输与其他运输方式闻衔接的重要节点和场所,在公路运输中发挥着越来越重要的作用。科学规划、合理布局公路主枢纽站场,是推进公路运输行业持续、快速、健康发展的必然要求。公路主枢纽的站场布局是一个涉及多方面因素的复杂问题。公路客货运选址必须因时、因地制宜,综合分析,权衡各方面的利弊,选择切实可行的方案。     

Modeling Feedback Scheme of Empty Cars in Unloading End of Heavy Haul Railway

The transportation organization of heavy haul railway is complex in China, especially, the feedback of empty cars. On the basis of reference to the existing research results, and deep analysis of the characteristics of empty cars distribution of heavy haul railway, the authors construct the feedback schematic model of empty cars in unloading end of heavy haul railway. The minimum quantity of the combined trains and the time for combination is taken as the model goal and solution algorithm on the basis of minimum cost and maximum flow is formulated. Daqin railway is taken as an example and relevant conclusions of feedback scheme of empty cars of heavy haul railway, through an analysis of calculation results, are drawn.     

基于地铁-货车联运的物流配送路径优化

为应对配送车辆引起道路拥堵和环境污染问题，提出地铁与货车联合运输. 在不改变地铁运行方案的前提下，利用地铁非高峰时段开展货物配送；考虑地铁剩余运能、货车容量、最大行驶距离、客户服务时间窗等限制条件，以配送距离最短为优化目标，构建基于地铁-货车联运的物流配送路径优化模型. 通过地铁配送路径设计不规则二维矩阵编码结构，使用改进自适应遗传算法求解. 以某市地铁货物运输为例，验证模型和算法的实用性、有效性. 结果表明，地铁-货车联合配送距离短，在客户时间窗范围内送达比例高，有效提高客户满意度.     

共同配送对城市货运交通系统的效益研究

从城市GDP、交通基础设施、货运量、货运车辆调度、能源和环境6 个要素出发，构建城市货运交通系统动力学模型，对比实施共同配送前后对城市货运交通拥堵、运输费用及货运系统节能减排的效益变化，寻求解决路径. 以济南市为例，确定模型参数及方程，动态仿真实施共同配送的效益. 结果表明：随着载货率提高、平均运距的增长，实施共同配送的边际收益呈递减趋势，配送时间的昼夜错峰调整也有显著影响；在决策区间载货率[70%, 80%]、平均运距[70, 80] km、配送时间昼夜比例[6∶4,7∶3]下，共同配送总体效益最优；节能减排效益仍存在挖掘的潜力，通过提高新能源货运车承担的货运比重，每20%的增加将带来货运系统节能减排平均30%的降低.     

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我国重载铁路运输组织比较复杂,空车回送也有其特殊性。本文在借鉴已有空车调配问题研究成果的基础上,分析了重载铁路空车以列为单位回送等特点,研究了重载铁路列车组合分解作业对通过能力的影响,建立了以组合列车数量、组合时间最小化为目标的重载铁路卸车端空车回送模型,并将其转化为网络流模型,采用最小费用最大流算法进行求解。以大秦铁路空车回送为例,利用本文所建模型求解并分析计算结果,得出重载铁路重车方向以提高输送能力为主、空车方向以提高通过能力为主等相关研究结论。