用重心优化方法求解铁路网上空车调配问题

主要提出了优化大规模铁路网上空车调配的网络变换方法，作为一般小规模的空车调配问题，其数学模型属于一类特殊的线性规划问题，表上作业法具有很好的求解效果，由于该算法的计算量随着规模的扩大呈几何速度增加，所以对于中国这样拥有数千个装卸站的说，直接用计算机求解是不现实的，所以目前实际运输工作组织中，采用路局，分局，区段的分层调配方法，以获得一个可行解，由于分层区域的中心点无法确定，故无法进行优化计算，针对这一缺陷。现提出一种基于物体重心的虚拟空车产肖中心的确定方法，从而解决大规模空车调配的优化问题。并给出具体算例。     

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。     

编组站布局规划模型

研究路网上新建编组站的合理位置选择和既有编组技术改造项目选择的综合优化问题，通过设计两组0-1决策变量，构造了该问题的多项目决策数学规模模型，其目标函数是最小化项目投资和车流改编，集结费用，由于可能的编组站投资方案是一个很大的比选数目，第五种投资方案组又要计算相对应的车流组织费用，故该模型的复杂度很高。     

用振荡法解大规模路网上的空车调配问题

针对大规模路网上的空车调配问题，提出了一种网络变换方法－振荡法，计算空车调配方案时，为了压缩参与计算的支点数量，要把中间站上的空车流，按照区段上的空车排空方向，归并到相应的支点站上去，但是，某区段上的空车排空方向，在最优空车调配方案确定之前，是无法知道的。振荡法是在事先不知道某个区段空车排空方向的前提下，预先人为指定该区段的空车排空方向，作为初始方案，使得区段上中间站的空车流，能够按照一定的原则归并到前方技术站，然后对初始方案进行计算，对区段空车方向不断进行调整，反复振荡，反复计算，直到指定的空车方向与计算结果相符合时为止，文中给出了振荡法的算例。     

在规模路网上空车调配的区段中心优化法

针对大规模铁路网上的空车调配问题，提出了一种网络变换方法。作为一般小规模的空车调配问题，其数学模型属于一类特殊线性规划问题，即运输问题，表上作业法具有很好的求解效果。但由于该算法 的计算量随着所需处理问题的规模的扩大呈几何速度增加，所以对于我国这样拥有数千个装卸站的路网来说，直接用计算机求解具有几千个节点的运输问题是相当困难的。文中提出了一种区段中心优化法，对于主要支点站周边的中间站进行车流归并 ，以压缩节点的数量，从算例上可以看出，区段中心优化法在解决大规模路网同构变换问题时具有比较明显的优点，节约了计算中所城同的时间和空间，是解决大规模路网上空车调配问题的有效途径。文末给出了具体算例。