线路与编组站能力限制下的车流组织模型与模拟退火方法

研究了在线路能力，编组站能力（改编能力，通过能力及可利用的调车线数量）与装卸车能力受限条件下的车流组织方案优化问题，其目标是最小经集结费用，改编费用，换算车公里费用，以及组织始发直达而产生的换算车小时消耗，并满足车站和线路的有关能力限制，为此，建立了该问题的两类数学优化模型，大规模的非线性混合整数规划形式和非线性０－１规划形式，基于此类问题的难度，采用了模拟退火算法处理所建模型，其有效性通过对两类     

优化多式联运问题的一种广义最短路方法研究

多式联运问题是目前引起普遍关注的一个研究课题,但针对多式联运网络的性质及其相关算法的研究,尤其是寻求最佳运输路线方法的研究,各类相关文献仍涉及很少。本文首先回顾多式联运问题的理论研究现状,并分析了Reddy(1995)构建的总运输成本最小化条件下的多式联运模型。在此基础上,提出一种求解最佳运输路线的广义最短路法,即通过构建多式联运网络多重图,将运输过程中的数据、信息和图中的节点、边关联起来,然后对运输费用和中转费用进行分析估计,并通过在联运网络图中加入虚拟的发、到站,使得该问题可用Dijkstra算法进行求解,从而获得广义费用最少的联运方案。最后,将该方法和后动态规划法同时应用于由5个城市及3种运输方式构成的多式联运算例求解,通过实际对比分析,证实该优化方法的计算复杂度不高于后动态规划法,从而验证了该优化方法的有效性。     

中国铁路货运网编组站布局特性

以铁路货运网为基础,构建了铁路地理网和铁路运输网,运用复杂网络理论分析编组站的布局特征,研究得出了编组站的度、介数、脆弱性、出入度与出入强度、强度相关性等网络指标。基于铁路地理网的统计结果显示,我国编组站的平均度为 4.36,介数与度是正相关的,丰台西、山海关、向塘西等编组站的脆弱性较为突出。基于铁路运输网的统计结果显示,编组站的平均入度为 11.3,平均入强度为 3331.7,平均出度为 11.2,平均出强度为 3478.9,入强度与入度、出强度与出度均呈现正相关趋势,编组站强度相关性研究显示铁路运输网属于非同类混合网络,出入强度较高的编组站倾向于与其他出入强度较低的节点连接。     

战略装车点选址模型研究

分析了建立区域战略装车点的政策性原则和关联因素,并根据铁路运输生产实际模拟了在供需均衡条件下选站建点系统架构,构建战略装车点多点选址多类变量混合0-1非线性规划模型(MSLSLP)。模型以社会总成本最小化为出发点,协同考虑决策者和客户双方利益,将选站建点的改扩建费用、可变费用和代表客户利益的运输成本共同纳入目标体系。将建立战略装车点后的运输特点要求与相关选址模型的共性约束相结合构造约束条件,使其更具针对性。最后,以相当规模数值算例验证了模型的有效性和可行性。     

路风上车流径路优化的0—1规划模型及其合理径路集生成算法

从组合优化的观点研究了铁路网上Ｏ－Ｄ对的合理径路集确定以及最优车流径路问题（ＣＲＰ）。在线路和车站的通过能力、费用参数（权值）给定的条件下，建立了该问题的０－１规划模型。并给出了路网上任意两节点可能路径集的确定准则及算法，此外，还讨论了变参数下的ＣＲＰ模型形式。由于所建模型属于ＮＰ－完全问题，因此，获得全局最优解是困难的。文中提出了求解该问题的模拟退火算法，该算法使得真实路网规模的ＣＲＰ模型获得接     

基于滞留费用的空车调配优化方法

在分析当前空车调配过程中存在的问题,以及强调可靠的空车分配计划对于加速货车周转和最大限度地满足客户需求重要性的基础上,研究了铁路空车调配问题。构建了基于货物滞留费用的铁路空车调配多品类整数规划模型,并以空车在分配过程中发生的总走行成本、车种代用成本和客户需求未满足的货物滞留费用之和为目标函数。在空车总体上需求大于供给的情况下,模型充分考虑了车种代用和满足重点货物、重点客户对空车需求的条件,从而能够更好地反映铁路空车运用的实际。通过车种代用和空车源选择,所获得的分配方案能够满足更多客户的装车需求。算例的空车分配结果显示,所构建模型可以用于编制高质量的空车调配计划,这对于缓解当前我国铁路货车总体不足、加速车辆周转、提高货运服务质量等有重要意义。     

技术计划车种代用的重空车辆调配综合优化研究

车种代用现象在我国铁路行业普遍存在,它对技术计划中的空车调配计划以及装卸车计划都会产生一定影响。本文首先阐述国内外近年来的车种代用研究现状,指出车种代用下的空车调配模型存在计算收益不准确和非均衡运输的缺点,通过模型的修正避免了车辆积压。基于时空网络原理,提出车种代用下的重空车调配综合优化模型,模型强调均衡运输,兼顾重空车流接续,以效益最大化为目标。新模型克服了原模型的缺陷。通过两个模型的算例比较分析,新模型在代用策略和优化方案上更优于原模型,对技术计划的编制具有更好的指导意义。     

路网发展规划模型

从工程造价与车流运行态势优化的角度，讨论路网新线建设和既有线改造项目的优化决策问题，在模型中采用符合铁路车流组织特点的树形径路配流方法进行货流的分配，并把客运专线的建设项目在模型的约束条件中予以体现。因此，该模型可以自然地适应客运专线和高速铁路建设项目的规划。此外，采用了部分变参数技术，即把弧的权值看作是建设项目选择变量的函数。这样，使得路网成本的降低不仅仅是由于路网结构的改善带来部分车流缩短运行里程的结果，而且体现了既有线改造后带来的单位运输成本下降，规划总目标是在满足总预算限制的约束条件下，路网建设项目的选择能够确保货流和客流的运输成本，未满足需求所带来的损失和各种建设项目所需要的年度化资金投入量小。     

基于模糊综合评价的编组站分类研究

首先回顾我国铁路编组站分类的历史及现状,然后从编组站分类问题的模糊性出发,确定适当的判断指标集,并利用模糊数学的综合评价模型对多项指标进行综合评价,从而为编组站的分类提供一种量化途径。