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.     

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。     

铁路快运班列开行方案与车底周转一体化优化研究

在传统动态服务网络的基础上进行拓展,引入"运输状态"维度,构建"时间-空间-状态"服务网络,以清晰地描述货物的运输过程和车底的周转过程,将问题转化为一类多商品流问题。在此基础上,同时考虑列车开行时段、编组内容、固定运行区段、运载能力等约束,构建0-1整数规划模型,从而实现班列开行方案和车底周转计划的一体化优化。为提高模型求解效率,设计拉格朗日松弛启发式算法。算例证明了模型和算法的有效性,通过灵敏度分析给出了班列组织方式、可供运用车底数量对一体化优化方案的影响。     

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。     

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。     

公铁联运货运网络潜在运能分析

联合运输货运网络运输能力的计算是多式联运策略制订的基础,本文在对现有联运网络运输能力研究的基础上,根据联合运输货运网络的特性,分析了货运网络潜在运输能力的概念,提出公铁联运货运网络广义运输费用的计算式,基于OD流量扩张对最小路径广义运输费用的弹性,从变需求量的系统最优配流角度,构建公铁联运网络的潜在运能模型,利用改进的方向搜索法实现求解.最后,以一个公铁联运网络为例,对所提出的模型进行求解,并通过与其他方法比较说明本文模型算法的可用性和实用价值,从而为深化公铁联运运能分析提供必要的方法.     

面向O-D时变需求的城轨列车运行计划优化方法

面向城轨客流时变需求,在给定乘客服务水平的限制下,耦合出行需求与列车始发时间,优化城轨线路列车运行计划,使得列车对数和列车车底数最小化。以具有单一尽头车场的列车运行计划优化问题为研究背景,将该问题分解为列车时刻表优化子问题和列车周转方案优化子问题。针对列车时刻表优化子问题,提出基于时刻表的客流分配方法,构建相应的列车时刻表优化模型,并设计列车时刻表双向关联序列化优化算法;针对列车周转方案优化子问题,建立相应的列车周转方案优化指派模型,同时设计求解该模型的匈牙利算法。算例分析表明:本优化产生的列车运行计划,在满足乘客服务水平的基础上,最大限度地降低了列车运行成本,依次使得列车对数、列车车底数最少,证明模型和算法的有效性。     

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。     

基于时空网络的城际高速铁路列车开行方案优化方法

列车开行方案是有效利用铁路运输能力和提升服务质量的关键组织手段。基于城际铁路客流的时变特性,将时空网络方法引入城际列车开行方案决策,增加考虑客流出行时间信息,从而能更加全面评价所得方案。在构造开行方案时空网络图的基础上,以最小化包括列车运行成本、旅客旅行时间、旅客出发偏差时间和未上车惩罚和列车数量等的总成本为目标,考虑时空网络客流及列车流守恒、发车时间间隔和列车能力等约束,建立基于时空网络的城际高速铁路列车开行方案优化模型,并设计双层模拟退火算法进行求解,其中内层算法优化列车停站方案,外层算法优化列车起讫点、开行数量和始发时间。算例计算分析表明,所提方法能为城际铁路列车开行方案决策提供科学依据。     

基于J2EE和JOGL的道路网络三维可视化研究

针对道路网络三维可视化中的难点问题,提出了一种实现方法:利用J2EE平台作为整体框架,基于边折叠算法和分段策略分别建立数字地面网络模型和道路网络模型,并运用数据压缩、多线程、客户端缓冲区等策略对模型数据的存储、传输、缓冲等过程进行了优化.运用该方法实现了道路网络三维可视化,并将其成功运用于高速公路的设计及方案发布过程和高速公路远程建设可视化管理中,结果表明:采用J2EE,JOGL和上述优化策略能够很好地解决道路网络三维可视化中的数据调度、数据压缩、客户端实时渲染等问题;该方法对数字公路的建设和推广有重要价值.     

路企直通运输技检怍业及机车运用的优化

在阐述直通运输的运输组织作业流程的基础上,对技检作业中的直通列车技术作业过程,分为直进重空车、直出重空车进行优化;对机车运用分为直进直出车流由国铁机车牵引或由国铁及企业机车分别牵引两种情况进行优化,并提出了相关的作业调整措施。     

RBF神经网络在铁路客运成本预测中的应用

铁路运输客运成本指的是铁路运输企业为了完成客运运输作业在运输过程中所耗费的一切费用的支出,包括运输生产过程中生产资料的消耗和劳动力的消耗。合理地控制铁路运输成本可以有效地提高铁路运输企业的管理水平、经营状况等。可见,选取符合具有铁路成本特点的预测方法准确地对运输成本进行预测具有重要的意义。通过对铁路客运成本的影响因素进行分析,选取主要影响因素并结合RBF神经网络超强的学习能力和适应能力建立铁路客运成本预测模型进行预测。最后,通过案例分析得到RBF神经网络对客运量成本具有很好的预测性。     

铁路网车流径路优化模型及算法研究

分析目前铁路网车流径路存在的问题,提出路网车流径路综合最优的含义,对路网进行数学描述;分别以运输时间最少、运输距离最短、运输成本最低为目标建立多目标0-1规划模型;采用线性加权和法将多目标0-1规划转化为单目标问题进行求解,利用专家打分法获得合理的权系数,设计并采用阻尼系数法约束线路能力,在此条件下对路网车流径路模型及算法进行分析,提出求解的方法步骤;最后运用本文模型和算法,以我国铁路网为背景,通过改变阻尼系数调整线路流量,实现宝中线和宝兰线的车流径路调整,验证了本文模型及算法的有效性。     

铁路车-货实时追踪影响因素研究

针对铁路车-货实时追踪及预警系统中车-货全程追踪匹配率不高的问题,对货物运输过程各环节中影响车-货追踪匹配效果的因素进行分析,提出针对性措施;通过整合货运制票信息、货物装卸信息及集装箱装载清单信息,改进车-货匹配算法,建立整车的车-货、集装箱的车-货-箱的匹配关系,将车-货全程追踪匹配率提升至95%以上。系统充分利用既有货物运输数据,通过信息整合和集成运用,为货物运输的调度指挥、分析决策提供更为完整的数据,有助于提升铁路货运服务质量。     

基于递阶偏好的轨道交通网络化运营换乘协调优化

大型轨道交通网络的运能资源配置是提升服务品质与系统效益的关键.在分析网络系统复杂性和换乘衔接特征的基础上,引入综合协调的理念,将换乘枢纽作为疏解冲突、均衡运能的节点,建立以换乘等待时间最短为目标的网络列车运力衔接模型.设计基于协调层次、偏好导向的递阶循环协调算法,获得协调优化的运营方案,探讨了协调中典型问题的解决方法.以实际城轨交通网络为例求解,比选多方案的协调性,证明该方法的有效性,可用于辅助决策.     

客运专线网络列车开行方案与运行图综合优化方法

基于旅客列车开行方案和运行图的铁路企业运营效益和旅客出行费用,以铁路企业效益最大化为优化目标,以车站整备能力、车辆总数和列车编组辆数等能力资源限制以及列车到发作业相容性为约束,建立旅客列车开行方案与运行图综合优化的双层规划模型;分别基于旅客列车开行方案和列车运行图的换乘网络进行客流分配,将旅客列车开行方案和列车运行图优化有效结合起来,设计了基于模拟退火的综合优化算法。算例分析表明列车开行方案与运行图的综合优化既能保证铁路企业的收益,又能够有效提高旅客换乘质量。     

铁路客票快速经由算法的研究与实现

为解决铁路既有运能和路网布局导致的高峰期无票及小站间无直达车的问题，以计算推荐换乘站为目的，提出了铁路客票快速经由算法；通过对比分析既有经由算法，根据应用程序实现复杂程度，使用GemFire平台搭建了铁路旅程规划系统模型。经测试，算法准确高效，可实现旅客有效中转换乘，提高铁路客运资源利用率。     

地铁换乘客流实时监测模型研究

针对地铁换乘客流随机性强及短时冲击性等特点,在分析地铁线网结构的基础上,提出基于时序倒推的地铁换乘客流实时监测模型,并采用BP神经网络算法进行模型求解。选取南京地铁典型换乘站对所述方法进行分析验证,进一步说明模型的合理性和可行性。     

中国铁路隔热保温运输装备发展与探索

简述了保温运输技术优势和我国铁路隔热保温的现状及存在的问题,介绍了国内、外铁路隔热保温车发展情况,分析提出了隔热保温车需要研究的关键技术,重点介绍了新型铁路隔热保温车关键技术研究成果应用和装备技术水平,展望了推广应用市场前景。     

德国Railion公司的现代化货车

介绍了Railion公司为满足越来越高的运输要求,对已有的货车进行了改进,并研制出新型货车.改进后的货车和新型货车提高了运输效率,并使铁路具有较好的竞争力.