不确定条件下开行固定车组重量分组列车适用条件研究

分组列车与单组列车是我国车流组织的两种形式,二者互有利弊,对其开行适用条件研究具有理论价值和现实意义。根据固定车组重量分组列车集结的动态特性和车组到达的不确定性,将车组的车数和间隔时间都视为随机变量,应用随机过程理论,解析其在编成站和途中换挂站的集结耗费相对于单组列车的节省和额外消耗,以一昼夜所产生的总净节省的数学期望作为其综合效益的度量,给出分组列车合理开行的判别式和更易判定的必要条件。针对模型的特点,应用离散事件系统仿真方法进行模拟。仿真算例表明:判定条件的吻合率为97.36%,必要条件的失真率为4.52%;其综合效益受到车组平均车数和平均间隔时间参数影响且前者灵敏程度更高;适用于车流量较小且车流到达强度之比接近固定车组重量之比情形。     

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。     

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。     

技术站分组列车编组计划的优化理论及模型研究

作为铁路车流组织的主要形式之一,分组列车具有减少货车集结时间、减轻途中调车作业负荷和加速车辆周转的显著作用,但由于其复杂性和特殊性,国内学者对其组织优化进行研究的不多。本文首先阐明了分组列车的开行意义和组织特点,然后基于已有的较成熟的单组列车编组计划优化理论,分别对产生分组列车的两种情况(即合并单组列车为分组列车和衔接单组列车为分组列车)从车小时节省角度做了详细的技术效益分析。在引入阶跃函数的前提下,提出了技术站分组列车编组计划的0-1规划模型。模型以是否开行分组列车所产生的技术效益最大化为目标,并兼顾分组列车的技术作业条件。最后,通过数值算例的演算,验证了模型的有效性,并归纳了模型的特点及适用范围。     

分组列车优化组织理论与方法研究

<正>分组列车的组织条件要求较高且程度更复杂,但却有利于提高铁路货物运输的效率和效益。基于系统工程原理以及微观机理融合宏观机制的指导思想,采用定性分析与定量测度相结合、理论推导与仿真实验相融合的方法,系统地研究分组列车的组织特征、集结特性、组织条件和编组方案优化等问题,主要内容和结论如下。(1)分组列车车流组织特征分析。分析分组列车在编成站、换挂站和终到站的作业流程、组织条件和组织形式,并与单组列车进行对比。结果表     

描述简单货车集结过程的群论模型

对车组大小相等，车组到达均衡的这种简单货车集结过程，首先应用同余理论，分析集结中断的规律性，引出集结周期的概念，进而提出集结类和集结类加群概念，导出集结车小时计算公式，建立群论模型，从而对简单货车集结过程作出较完美的数字描述。     

最复杂原理在车组到达间隔时间分布中的应用

从理论上证明编组站到达车组间隔和各种服务时间都具有一定的随机性,由于具有随机性的事物都遵守最复杂原理,再应用最复杂原理从理论上证明编组站货车集结过程中车组到达间隔时间都服从负指数分布,从而为不确定性运输组织优化提供理论支撑。     

技术站单组列车编组方案模型与计算方法的研究

技术站列车编组计划编制问题属于超大规模的组合优化问题,求解难度较大.以往的研究在考虑技术站改编能力限制时基本上是采用取上限的计算方法,由此得到的最优方案有可能使得列车途经各技术站的改编能力利用不均衡,影响编制方案的实用性.本文在现有技术直达列车编组计划研究成果的基础上,综合考虑车站编组能力、解体能力、调车线容车数等影响因素,以技术站车辆集结消耗、改编消耗整体最小以及技术站改编能力均衡利用为目标函数,构建协同优化的多目标0-1规划模型,提出了基于分块编码的改进型遗传算法的优化方法.算例表明,该算法能有效地求解技术站单组列车编组计划方案,并能取得快速准确的良好效果,为车流组织人员提供可行的优选方案.     

考虑相邻出发列车车流分配的车辆集编排队系统分析

放宽条件定点集结模式下,考虑到同一去向后编列车可能丢线,先编列车在满足出发条件基础上,将部分本应随先编列车出发的车辆编组到后编列车,使得后编列车刚好满足出发条件。针对该相邻出发列车车流分配问题,建立了描述车辆在调车场集结过程的批到达批服务排队模型,通过与不分配车流方案进行对比,分析了相邻出发列车进行车流分配对车辆集编排队系统性能的影响。结果表明:分配车流方案较不分配车流方案,车辆平均集结队长和集结延误时间较长,列车正点发车概率增加,出发列车平均编成辆数有所降低,一昼夜发送车流量增加,最优最小编成辆数随到达强度增加而增加。     

直线方向单组列车编组优化的压缩分枝定界法

本文介绍利用有固定耗费的网络模型。研究直线方向单组列车编组的问题，内容为将开行直达列车的充分条件及必要条件与分枝定界法有机地融提出了压缩分枝定界法。该算法已在PC/XT-286微机上实现。以实际车流、13个技术为例，求其单组列车编组问题的最优解，所耗机时约为50分钟。     

基于最远站法则的列车编组计划优化双层规划模型

根据铁路现场车流组织的实际特点,构建基于最远站法则的列车编组计划优化双层规划模型.上层规划模型以车流组织总成本最小为目标函数,以车流组织方案的唯一性、技术站的改编能力、调车线的数量等为约束条件,确定列车编组去向的开行方案.下层规划模型以车流改编距离最远为目标函数,以站点出入流量平衡为约束条件,按照最远站法则确定车流改编接续方案.采用模拟退火算法对双层规划模型进行求解,得到了符合最远站法则的列车编组计划优化方案.通过案例的计算结果验证了模型和算法的有效性.     

城际直达列车开行方案优化研究

以一定客流时段内城际直达旅客列车开行方案为研究对象，确定列车开行频率和列车编组。对旅客出行的广义费用进行分析，将城际直达客流的广义出行费用分为票价费用、候车时间、延迟费用、拥挤费用。得出了广义出行费用下客流乘车选择的一般规律：选择各列车的客流，其期望出行时间连续分布在所乘列车两侧，各个列车的客流吸引范围具有一致性。建立了以客流总出行费用最小和企业效益最好为目标的优化模型，并对模型进行了分析求解。算例结果表明，列车编组和开行频率是列车开行方案中具有密切联系的两个组成部分，小编组和高密度的开行模式能够显著提高运营服务水平。     

机车长交路条件下的技术站列车编组计划无调作业参数模型

基于对传统车流组织优化模式的分析，发现无改编节省参数的局域性。本文在取消直达列车途经支点站均进行无改编技术作业的假设条件，把编组去向和无改编技术作业消耗相关联，通过设置改编作业时间参数和无调作业成本参数取代了无改编节省参数，建立了机车长交路条件下的技术站列车编组计划无调作业参数模型（ＮＴＦＰ），从而实现了支点站〈编组去向〉无改编技术作业站三者之间不规则关联的数学体现。ＮＴＦＰ模型更真实地反映了车流     

钢筋混凝土拱桥多节段吊装主扣塔合用的设计及施工技术

六圭河大桥是净跨为195m普通钢筋混凝土箱形拱公路桥,该桥在主拱箱吊装施工中采用主扣塔合用的施工技术,节约了成本,缩短了工期,该方法可供多节段拱桥吊装施工参考和借鉴。     

高速列车宽带无线上网方案比较及电气安装要求

针对高速列车无法宽带无线上网的问题,分析比较了3种不同的解决方案和各自对电气安装的要求。车外语音加车内无线局域网,直放站配合无线局域网和微蜂窝RRU拉远这3种方案都能提供高速列车宽带无线上网。但是它们技术方案不同,导致成本、性能、布线难度不一样。可以根据工程要求选择不同的改造方案。     

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。     

城市轨道交通跨线列车开行方案优化研究

在城市轨道交通线网规模迅速扩张和客流需求快速增长的背景下,针对现有的单线运营模式导致的乘客换乘次数多、系统资源共享程度不高等问题,研究跨线列车开行方案优化以弥补上述不足。根据设施设备跨线运营基本条件、列车跨线次数和跨线客流需求生成跨线交路备选集,以备选跨线交路和本线交路的发车频率为决策变量,考虑线路通过能力、列车满载率和区间交路数量上限约束,以乘客换乘次数最少和出行时间最短为原则,对各OD乘客组进行客流分配,建立线网层面的跨线列车开行方案优化模型,最小化列车运行成本和乘客出行成本。应用模拟退火算法求解模型。南宁地铁线网的案例分析结果表明,相比于单线运营模式,跨线运营模式可使总成本降低6.18%,其中乘客时间成本降低7.33%,乘客换乘次数减少13.79%,可实现成本节约,提升线网服务质量和乘客出行效率的目标。     

动车组寿命周期效益分析与评价

针对我国动车组技术特征和运用、维修、管理特点,分析动车组寿命周期费用(LCC)主要影响因素;构建兼顾不同车型特点的模拟动车组及其技术经济参数,提出动车组寿命周期总费用、年均费用、日均费用、单位列车运行里程费用、单位客座运行里程费用等评价指标,并开展模拟计算、分析和评价;针对动车组购置、能耗、维修等主要费用单元,从研发、...     

基于综合物流的铁路货运能力优化研究

铁路货运能力优化研究对于铁路运输能力提升具有积极的意义.在对经典列车开行能力优化分析的基础上,综合考虑整体物流系统,以网络内列车运行总成本与货物在货运站的库存惩罚的差值最大为目标,考虑发车数量、流量守恒等约束,建立基于综合物流系统的铁路货运能力优化单目标线形规划模型,并根据模型特征,设计基于整数编码的遗传算法进行求解.     

基于断面客流特征的城市轨道交通行车组织优化方法

以西安地铁4号线为例,基于线路设施和断面客流特征条件,提出了行车组织的优化方法。根据车站条件进行折返适宜度分析以确定小交路区段,分别以乘客服务水平最高和运营成本最小为目标并考虑一定的约束条件构建目标函数,结合Rail Sys软件仿真得到的线路拓扑结构确定了不同交路区段下的列车运行时分及速度,据此标定了模型参数。建立了多目标函数,并利用基于隶属度的算法得到了模糊最优解,求解出大小交路的列车编组数量及行车间隔,给出高峰时段的行车方案。模型计算结果表明,和原设计方案相比,优化方案在满足乘客需求的同时可有效节约运营成本,并显著提高客流时空分布不均衡状态下的线路断面满载率。