动车组运用计划和检修计划一体化编制模型及算法

针对动车运用所的动车组运用计划和检修计划编制问题,在动车组运用交路已知的前提下,以动车组的运用交路和检修规程为主要约束,以减少动车组使用数量、降低检修成本为优化目标,建立动车组运用计划和检修计划一体化编制的整数规划模型.根据动车组的可能运用情况和检修规程约束,求解动车组的可行运用路径集合;以该集合为基础,设计求解模型的模拟退火算法.通过算例分析,验证所提出的模型和算法可以有效解决动车组运用计划和检修计划的编制问题.     

基于里程最大化的动车组交路计划优化方法

动车组交路计划是编制动车组运用计划与检修计划的重要基础,对于加强动车组的运营管理具有重要作用。针对动车组交路计划编制的问题,主要在动车组一级检修的里程周期和时间周期的约束下,以动车组运行里程最大化和列车车次接续时间最小化为优化目标,构建了动车组交路计划优化的0-1整数规划模型。在此基础上,设计了交路计划优化编制的算例,并采用Lingo软件对模型进行求解,优化结果验证了模型的有效性。     

基于列生成算法的动车组检修计划优化

基于动车组运用维修规程的特点,研究动车组检修计划的优化问题。构建动车组交路段和动车组检修基地相互关系的接续网络,刻画动车组担当交路段、进行检修、等待检修3种状态。进一步考虑交路段覆盖约束、检修弧能力约束和路径数量约束,以动车组可行运用计划为决策变量,以待检动车组检修前的累计运行里程最大化为目标函数,建立动车组检修计划优化模型。针对优化模型的决策变量数远远大于约束条件数量的特点,设计将列生成算法嵌入分枝定界算法的分枝定价求解算法。以广深线14列动车组的交路计划为例,采用给出的模型和算法进行动车组检修计划优化。结果表明:优化的动车组检修计划提高了动车组运用效率;只有当检修能力和备用车数量匹配时,才会使动车组得到充分的利用。     

高速铁路动车组运用计划编制数学模型及优化

分析影响动车组运用计划编制的主要因素，在不固定动车组运用区段的前提下，根据列车运行图，以动车组的运用交路和检修模式为约束条件，以减少动车组的使用数量、降低检修成本为优化目标，建立动车组运用计划和检修计划的一体化优化模型，设计求解模型的遗传算法。     

车底数最小化的动车组交路计划优化

基于现场生产需求,研究动车组交路计划优化问题。首先,界定动车组交路定义,分别以交路数最少、列车接续时间最短和车底数最少作为优化方向,分析3种目标下交路计划优化的不同效果,以及动车组交路计划的限制条件;然后,以所有动车组交路所需车底数最少为主要目标、以交路总时间最短为次要目标,考虑列车接续和动车组检修等约束条件,构建车底数最小化的动车组交路计划优化模型;最后,对整数非线性规划模型进行线性化处理,并依托上海局实际列车数据,对模型开展案例研究。结果表明：该模型可灵活转换优化目标,具有较好的灵活性和通用性;相比人工交路计划,该模型得到的优化计划减少车底数1列,缩短交路总时间420min;通过模型参数的灵敏度分析验证不同优化目标间的分歧性,并得出3条交路计划优化建议分别是,在保障动车组设备安全的前提下延长检修周期、提高车站作业效率并缩短动车组在站停留时间和压缩检修作业时间。     

离所时间限制下动车组交路计划优化研究

由于我国高速铁路系统一般在夜间进行检修作业,故动车所对动车组最晚离所时间会有一个限制,避免某些列车受检修天窗的影响而长时间停站。在编制动车组交路计划时考虑此类约束条件,将大幅增加模型的求解难度。本文针对该问题,将动车组最晚离开动车所时间、一级检修里程周期和时间周期作为约束条件,分析动车组交路的优化目的,以动车组接续总时间和动车组交路总损失里程最小化为目标,基于列车接续网络图,建立离所时间约束下的动车组交路计划优化模型。结合模型的特点及其复杂性,设计求解模型的模拟退火启发式算法。并以太原南动车所的46个列车车次为例,分别在不考虑离所时间约束和考虑离所时间约束两种场景下,生成动车组交路优化方案。结果表明：在动车组交路个数、接续总时间和平均运行里程等指标几乎相同的情况下,实现了离所时间约束,使得交路计划更加符合运输生产实际需求。     

客运专线动车组运用计划优化模型与算法

在不固定动车组运用区段的前提下,以全部列车形成的环形排列为动车组交路,在环形排列中以日常检修和一级检修的时间间隔和里程间隔为约束,列车接续费用最少为优化目标,建立动车组运用计划和检修计划的一体化优化模型。环形排列状的动车组交路有效描述动车组运用的均匀性,日常检修和一级检修约束使得动车组运用计划优化中融合检修计划的优化。通过引入罚值函数和三交换邻域结构,设计求解模型的模拟退火算法。最后对144列列车的运用计划和检修计划进行实例分析,并分析各项优化指标。     

动车组高级修检修计划编制模型与算法

本文首先对动车组高级修检修计划编制问题进行分析,在此基础上,在保证所有检修任务均有安排的前提下,以检修任务关系、检修工时要求和检修工序能力限制为约束,动车组高级修检修所需时间最短为优化目标,建立动车组高级修检修计划编制模型,设计该模型的求解算法.该模型和算法已在动车组检修管理信息系统中实现,工程应用表明该模型和算法可大幅提高现场检修计划编制质量和效率.     

基于蚁群算法的客运段乘务值乘交路计划编制研究

将铁路客运段乘务值乘交路计划问题与旅行商问题相结合,以获取管辖交路乘务组的最小乘务组组数为目标,建立乘务交路计划编制数学模型.深入分析客运段乘务交路计划的特点,并将其转化为模型的约束条件,给出交路接续规则、非对称约束条件、交路执行条件、子回路禁止条件等4个约束条件表达式.同时采用蚁群算法对模型求解,规定算法所需的信息素更新函数,交路选择规则等.将该模型算法在实例中应用,应用结果表明,该模型能够清楚表达乘务值乘交路计划编制问题,并极大地提高了编制效率,降低了成本,实现了乘务值乘交路计划编制的自动化,具有一定的实际意义.     

基于不同检修能力的动车组运用计划研究

以动车组接续时间、接续地点、动车组定检里程、检修点分级检修能力为约束条件,以需要的动车组数量最少和动车组总检修时间最小为目标函数,建立动车组运用计划优化模型,用改进的蚂蚁算法进行求解。以京津城际铁路为例的计算结果表明,采用给出的模型和算法能够得到优化的动车组运用计划,并能够确定检修点的分级检修能力。     

动车组运用检修计划智能编制平台的研究

编制动车组的运用计划和检修计划是动车运用所运输组织过程中的核心环节之一,对于保证动车组的安全性,提高运用效率,降低检修成本具有重要的意义.梳理了动车组运用和检修计划的编制业务,分析了计划编制的目标和影响因素.依托动车组管理信息系统,论述了动车组运用和检修计划智能编制平台的软件架构和主要功能,研究了平台的关键技术.实践表明,通过构建智能化的运用和检修计划编制平台,提高了计划的科学性、合理性,优化了动车组的运用和检修效率.     

基于最优接续网络的动车组交路计划优化模型与算法研究

动车组交路计划是动车组运用的日常计划,是客运专线列车运行计划的重要组成部分,针对该问题约束复杂、刻画困难的特点,本文在将问题归结为带补给的多人旅行商问题的基础上,针对列车运行图已知的情况,建立相应的多目标整数规划模型,设计了基于动车组运用数量最少的接续网路的分层优化启发式算法,并以广深线为背景对算法进行验证。结果表明,该方法能求解最优动车组交路计划。     

浅谈高速动车组列车车底交路接续与优化

研究高速动车组交路计划的模型与算法有很多,但列车交路显然不仅仅是列车的接续,还与检修、列车运行、站车作业等密不可分。理论的局限性在于其研究的单一性或不全面,而在实？际应用中,越是高密度列车运行图的高速动车组列车交路,其实现越是需要人工干预,交路的优化则往往需要列车运行图的同步调整。     

基于运行线可调的动车组周转计划优化研究

针对高速铁路动车组周转计划的优化问题,在列车运行图可作微调的前提下,用时间窗描述运行线的可行平移范围,构建接续网络,刻画运行线间的接续关系,考虑接续弧互斥约束和动车组交路平移累加约束,以可行动车组交路为决策变量建立求解问题的优化模型,并设计基于改进广义标号法的分枝定价算法求解。实例验证表明,通过对运行图进行微调,可以在一定程度上减少需要的动车组数量,从而达到动车组运用优化与运行图优化编制的相互协调。     

客运专线动车组周期性运用计划编制的研究

动车组的运用是客运专线运输组织的关键技术之一。通过分析动车组的各种运用方式,提出了动车组周期性运用的思想;并将动车组的接续运行与检修计划制定过程转化为动车组运用网络上具有较多约束条件和目标函数的TSP中旅行商的旅行问题;在此基础上构造了在考虑综合维修条件下多基地、不同型号的动车组周期性运用计划编制的数学模型,并运用计算机模拟方法对给定运行图条件下合理配置动车组套数、存车线数量及动车段设备规模等问题进行研究;同时也分析不同运行图结构及不同维修条件对动车组需求数量的影响。初步研制开发了客运专线动车组运用计划编制模拟系统软件,该系统可给出动车组运用的交路图、维修内容、地点及时间等信息,为客运专线动车组的综合运用与维修管理提供了一些有价值的研究成果。     

高速铁路单循环乘务排班计划编制模型与算法

乘务计划是高速铁路运输组织的基本计划之一,而乘务排班计划又是乘务计划的重要组成部分。本文研究高速铁路单循环形式乘务排班计划编制问题,建立以乘务交路总接续时间最短和冗余时间分布最均衡的双目标优化模型,设计基于动态启发式信息的蚁群优化算法。算例表明:求解算法对编制单循环乘务排班计划是有效的。     

动车组管理信息系统在动车运用所的应用

利用先进的信息化技术,建立动车运用所管理信息系统,以计划、作业、技术、物流、安全、质量等核心业务为主线,涵盖动车组运用检修工作的生产管理、生产支持、经营管理3方面,实现了计划编制科学合理、作业组织实施高效、动车组运用检修管理流程规范、生产劳动组织和检修模式优化、作业效率和检修质量提高的目标。     

双修制下的动车组运用计划编制研究

由于动车组价格昂贵、运行速度快、运行安全要求高,因此,对动车组的检修要求非常严格,需要同时编制动车组的运用计划和检修计划,而动车组是否检修同时受定检里程和定检时间的双重约束。通过研究具有定检时间约束条件下的动车组运用计划编制模型,并经过案例检算,发现定检时间约束进一步加剧了动车组运用计划编制的复杂程度,不仅所需动车组的数量增加,而且检修次数也高于只有定检里程约束下的检修次数。     

动车运用所调车作业计划优化编制模型与算法

在动车运用所股道布局和检修资源已定的前提下,合理编制动车组调车作业计划对于提高动车运用所的检修能力具有重要意义。以动车运用所的股道连通关系、时空占用相容性、动车组运用计划和检修计划为约束条件,以减少动车运用所关键检修线区无效占用时间和减少调车路径费用为目标,建立动车运用所调车作业计划编制优化模型。将原问题转化为具有附加时空约束的车间调度问题,构造调车任务拓扑图,采用改进的最大最小蚁群系统求解。以某动车运用所的实际调车作业为算例,结果证实了模型和算法的有效性。     

基于蚁群算法的客运专线乘务交路计划编制方法研究

;乘务交路计划的编制是乘务计划编制智能化的关键.简述客运专线乘务交路计划编制问题,在将其转化为一类特殊的旅行商问题(TSP)的基础上,建立了该问题的数学模型.改进了最大最小蚂蚁系统(MMAS,max-min ant system),提出用K-MMAS算法求解该数学模型.以京津城际客运专线相关数据为背景对该算法进行仿真,验证了算法的有效性.