基于任务均衡的城市轨道交通乘务任务轮转模型及算法

乘务计划是城市轨道交通运输组织的核心计划之一,优化乘务计划编制是保证日常行车安全和乘务员良好作息的重要手段。本文以乘务计划编制工作中的乘务任务轮转问题为研究对象,考虑各项任务轮转约束,以优化乘务员之间的任务均衡性为目标,建立城市轨道交通乘务任务轮转的0-1整数规划模型。由于模型变量规模较大,传统分支定界算法难以在较短时间内求得较优解,本文引入列生成思想和跟随分支策略设计该模型的快速求解算法。以实际某城市轨道交通线路乘务数据为例,通过实验发现,相对于传统人工轮转方法,本文模型求解的方案在任务均衡性和轮休安排方面具有明显优势,而在乘务员轮转规律性方面有所降低。     

城市轨道交通乘务值乘方式的模糊综合评价法

值乘方式选择问题是城市轨道交通运营部门面临的关键问题之一,很难对乘务值乘方式进行定量合理的评价。在分析了乘务员的配备数量、列车的维护和保养、乘务管理的难度、乘务员的作息时间安排、乘务计划编排难度、列车运用效率、乘务员的教育培训等基本影响因素的基础上,采用模糊综合评价法对所选的乘务值乘方式进行了综合评价。     

蚁群算法在铁路乘务运用计划编制中的应用研究

乘务调度是铁路运输组织的一个重要问题,好的乘务调度计划能够对乘务员进行合理的乘务工作调度,节约铁路运营成本,而乘务调度计划的编制方法决定乘务调度计划的质量.目前,我国铁路方面主要采用手工方式编制乘务调度计划,这种方式编制乘务调度计划效率低,抗扰动能力差,难以满足轮乘制乘务调度计划编制的需求.从蚁群算法和乘务调度计划问题之间的相关性出发,建立该问题的蚁群算法模型;最后,通过计算机实现本文研究的铁路乘务调度计划编制方法,并以京广线的部分数据为例,对论文的方法进行验证.     

城市轨道交通乘务夜早任务搭配模型研究

乘务夜早任务连乘是我国城市轨道交通(以下简为"城轨")乘务普遍采用的轮转策略。编制良好的乘务夜早任务搭配方案可保证乘务员工作的均衡性和安全性。根据城轨乘务夜早任务连乘需求,建立了相应的最优分配模型(NMC模型),设计了夜早连乘任务综合费用函数,并结合传统的匈牙利算法对NMC模型进行了求解。以某地铁线路为例,进行了算例分析。结果表明,NMC模型所编制的夜早连乘方案能够满足现场需求,可提高乘务夜早任务搭配的效率。     

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.     

固定区段轮乘制乘务交路计划编制模型及算法

为利用高速铁路开行密度大的特点,大幅减少乘务员过夜次数,提出了"固定区段轮乘"乘务模式和乘务交路计划编制方法。将乘务交路计划编制过程分为两阶段,第一阶段以总接续时间最小为目标将乘务区段组合为乘务交路段集合,第二阶段以过夜次数最小为目标,将过夜交路段组合为闭合乘务交路,并设计了MOMS求解算法。当采用"固定区段轮乘"模式时,乘务交路计划求解规模由某一客运段扩大为某条线路客运段,避免了最优解求解速度和精度的下降,实现了乘务交路数最小的前提下乘务员过夜次数的大幅减少。以京沪、京广高速铁路作为算例,结果表明,该方法能够在10s内得到最优乘务交路方案,验证了该方法的可行性,同时论证得出固定区段轮乘模式的适应条件。     

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。     

基于时空状态网络的高速铁路乘务交路计划优化研究

乘务交路计划是同时考虑相对时间和绝对时间约束的混合时间问题,该类问题难以用时空网络描述。提出基于乘务规则的时空节点状态坐标递推原则和乘务任务可行转化判定条件,以此作为网络生成策略,构建融入乘务规则的时空状态网络,从而控制网络规模并简化数学模型复杂度。建立基于该网络的0-1整数规划模型,设计拉格朗日松弛算法,将多乘务交路组合优化问题分解为单乘务交路时空最短路径问题集合,提高求解效率。最后,以京津城际铁路和郑州东站高速铁路网为背景进行验算。结果表明:本方法不仅能有效解决高速铁路乘务交路计划问题,在求解大规模混合时间问题时也有一定效果。     

客运专线乘务交路计划编制的优化模型与算法

乘务交路计划是乘务人员的日工作计划,是客运专线运营管理的核心问题之一.针对该问题约束条件复杂、表述困难的特点,建立基于可行解的集覆盖模型进行描述.集覆盖模型是一个典型的组合优化问题,针对一般的分枝定界法求解问题规模不大、效率不高的不足,本文将适合求解大规模线性规划问题的列生成法嵌入分枝定界法,设计求解乘务交路计划问题的分枝定价算法,并重点描述实现该算法的3个关键问题:(1)初始解的生成;(2)价格子问题的求解;(3)分枝策略的确定.以京津城际铁路为背景,对提出的方法进行验证,结果表明,该方法能有效地求解乘务交路计划编制问题.     

快递服务中心的排班规则设计——以贵州交通职业技术学院为例

对贵州交通职业技术学院快递服务中心的人力资源配置和排班进行案例研究。通过调研获取数据,然后采用时间序列模型预测出下一年的快递收派量,结合快递收派量计算出每天所需工时数;考虑实际的轮班情况,以人力成本最小为目标,构建了相应的数学模型;基于Excel对模型进行优化求解,并给出了实际排班规则。优化方案在满足相关需求的同时节约了人力成本投入,为校园快递服务中心的实际人力资源配置提供了借鉴。     

高速动车组司机乘务交路优化编制方法

高速动车组司机乘务交路编制是动车组运用工作的重要组成部分,其编制过程分为日乘务交路编制和乘务排班两个阶段。我国铁路部门目前仍然以传统的"先到先走"方法为基础,靠人工凭经验来编制。针对此不足,本文以所需要的高速动车组司机数和司机的冗余休息时间最少建立了编制日乘务交路的0-1整数规划模型,该模型可以描述每个乘务交路由1个或多个乘务片段组成的类型。针对问题模型属于NP-难问题的特点,设计了一个求解的禁忌搜索算法。以多个机务段值乘的高速动车组实际数据为例,对模型和算法进行测试,求解结果验证了所提出的方法能快速求出较优的高速动车组司机乘务交路方案。     

客运机车交路优化的研究与实践

通过对京沪线部分客运机车交路的优化调整,阐明了推行”机车长交路、值乘单司机、乘务区段化”一体化运用组织模式,能更好发挥机车和乘务员使用效率、消除单机出入库安全隐患、提高运输通过能力。     

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。     

网络化运营条件下的地铁乘务计划优化方法

随着城市轨道交通网络化运营程度的不断深入,乘务管理也需要不断适应线路结构、客流特征、列车方案、管理制度等因素的变化需求。乘务计划优化是一类综合考虑各类因素的多目标组合优化问题。对计划列车运行图、线路条件、乘务班制、劳动时间等乘务计划编制的关键因素进行分析,从编制条件和编制目标等方面研究了网络化运营条件下乘务计划的编制难点,从乘务班制、任务划分、网络统筹、编制的智能化和信息化等方面提出网络化运营条件下乘务计划编制优化的建议与方法。     

青藏线格拉段机车乘务制度采用随乘制设计探讨

针对青藏线格拉段的特殊性,提出机车乘务制度采用随乘制,并对随乘方式、随乘制机车乘务员定员、随乘制机车与宿营车整备作业方式进行研究探讨,在技术、经济上对随乘制和轮乘制进行比较分析,阐述了能够适应于青藏铁路特长交路及高原、冻土特点的乘务制度,尽量减少高原作业停留对人体身心健康的不良影响,突出以人为本的设计思想.     

考虑车流径路选择的分组-单组货物列车混合编组优化策略

统筹考虑车流径路选择与编组方案制定，研究带路网干线大运转车流径路选择的分组-单组货物列车混合编组优化问题，构建具有2阶递进结构的模型及求解策略。在构建嵌入车流径路选择的单组列车编组优化模型基础上，以分组列车开行方案替代原单组列车开行方案所带来的车小时节省最大为目标，进一步构建基于单组列车方案组合排序的分组列车编组优化模型。求解时先通过3次更新，完成单组列车开行方案优化；再通过组合排序，分别生成合并式分组列车和衔接式分组列车的开行方案；最后利用车组唯一与车小时节省原则，筛选出最优分组列车开行方案。依托我国中部路网主通道设计实验场景，验证模型及求解策略的有效性。结果表明：考虑车流径路选择后，最优单组列车开行方案共开行17列列车，产生11 560车小时消耗；进一步优化得到的分组-单组货物列车混合编组方案能够减少1列列车，节省582.5车小时消耗。该模型及求解策略能有效求解车流径路选择下的分组-单组列车混合编组优化问题。     

机车乘务员运用计划的优化编制

乘务员运用计划是运输组织基本计划之一。其优化问题是大规模组合优化问题，被证明是ＮＰ完全问题。本文利用Ｓｉｍｕｌａｔｅｄ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ方法（ＳＥ法）和模糊数学手段对乘务员运用计划的优化编制进行研究，并进行实例测算，得到较好效果。     

技术站单组与分组列车编组计划的协同优化

高质量的列车编组计划是铁路货物运输组织的关键。在既有研究的基础上，考虑车流随机到达的影响，分析固定车组重量和不固定车组重量分组列车的车小时消耗，构建技术站单组列车与分组列车编组计划的协同优化模型。模型旨在同步优化单组列车和分组列车，以使有调车流在途中技术站的中转改编车小时、单组列车的集结车小时以及分组列车在始发站和换挂站的总车小时之和最小。为提高模型的求解效率，运用线性化技术和目标函数有效近似处理将其转化为线性约束二次规划。实验结果表明：与单组列车编组计划和基于传统分步优化方法的综合列车编组计划相比，协同优化模型能够得到更高质量的列车编组计划，有效降低路网车流的总车小时消耗。     

高速铁路乘务计划编制系统的研究与设计

高速铁路的乘务方式将不同于传统的包乘制,乘务计划的编制也将采用信息化手段进行优化。高速铁路乘务计划编制系统基于分枝定界算法及回溯算法,提出乘务计划编制的基本方法,给出乘务计划编制流程及系统功能设计。实际测试表明,系统编制的高速铁路乘务计划符合未来客运的需求。     

基于列生成的城市轨道交通乘务计划优化编制方法研究

乘务日计划是乘务人员每日的工作计划,其编制结果直接影响运营部门的运营成本。提出一种基于列生成算法的城市轨道交通乘务计划优化编制方法,以集合划分模型为主规划,将子规划归结为以乘务作业段之间的衔接关系为基础的网络图上的最短路问题。网络图中权重的确定综合考虑了乘务任务数等多种影响因素,切合现场的实际情况。同时提出了一种基于影子价格的标号法以求解子规划,该方法利用主规划传递给子规划的影子价格,以贪婪的方式快速找到符合要求的乘务作业段的组合。案例分析表明,应用本文提出的方法生成的乘务日计划各项指标均优于现场日计划。进一步分析发现,随着工作效率的提高,通过压缩非必要劳动时间来提升工作效率的空间显著降低。