对铁路编组站车流配流问题的探索

在运输量上升，编组站解体、编组能力日益紧张的情况下，探讨改进、优化运输组织方式，运用管理运筹学的“运输问题”理论，研究到发车流的合理配流，阶段计划合理安排解编顺序，压缩货车中时，提高运输效益。     

编组站动态配流模型与算法研究

如何从众多的解体方案中选择有利方案 ,这是编组站动态配流所要解决的核心问题。本文在文献 [3 ]的基础上 ,运用组合数学原理构造方案树 ,提出最大可能剩余量概念 ,导出计算公式 ,并以此作为方案值控制树的生长 ,进而利用回溯算法搜索有利方案。这样 ,本文连同文献 [2 ]、[3 ]一起 ,为配流问题的全面解决提供了完整的思路和具体的计算方法     

不确定条件下编组站动态配流模型及算法研究

由于编组站解、编作业时间存在一定的波动性,将其作为模糊变量,用变量的λ悲观值表示在一定置信水平下的解、编作业时间,以阶段内出发车辆数最大为目标,建立不确定条件下的编组站动态配流模型。通过定义不确定条件下的可解集合、待解集合和选解集合将动态配流问题映射为方案树,从而设计一种基于蚂蚁系统的非确定性树搜索算法。由于改进了蚂蚁系统的选择策略和信息素更新,并在每次转移过程中对模型的约束条件进行判断,提高了解的性能和算法的收敛速度。算例表明,该算法能够较快地搜索到有利的全局方案。     

铁路编组站日班计划网络流规划模型及算法

以压缩车辆在编组站停留时间为目标，建立编组站日班计划多商品网络流规划模型，编组站装、卸、排空与列车出发计划综合协调问题，并通过网络分层分解方法，将一个多商品汉问题为几个单商品流子问题，以寻得快速有效算法；并通过采用分枝定界策略，解决了站由于车注足需运出发列车运行线问题，从而，为日班计划的计算机自动编制提供一个优化决策基础。     

编组站阶段计划与动态车流的耦合及调整研究

编组站的阶段计划在执行过程中,会受到车流波动的影响,衡量阶段计划与动态车流之间的耦合关系,并将车流波动控制在一定的范围,对车站调度工作具有重要意义。在车站阶段计划执行资源已确定的条件下,分析列车晚点时间、解体作业时间、编组作业时间的容许变动范围,给出车站阶段计划与动态车流耦合度的计算方法。当车流的变化超出容许范围时,在不改变原有解编顺序的基础上,对车流进行一定幅度的调配,以减小对车站整体作业的影响,并以此为目标建立优化模型。算例表明,车站阶段作业计划易受到达列车晚点、列车编组内容改变、解编作业晚点等因素的影响,进行适当的车流调配可在一定程度上提高阶段计划与动态车流的耦合度。     

用表上作业法求解编组站配流问题的研究

编组站配流问题是一类特殊的资源分配问题。基于编组站的作业特点，本文提出“代价”概念，并进行一定的技术处理，将配流问题转化为求总代价最小的运输问题，从而利用表上作业法可获得满意的结果。     

考虑不同满轴约束的编组站阶段计划配流优化

基于阶段计划列车解编顺序优化,同时考虑出发列车牵引质量及换长两个满轴约束,以车流接续与分配的"代价"最小为目标,构建编组站配流优化0-1整数规划模型,并设计与ILOG优化软件结合的和声搜索算法进行求解。其中配流结果使用ILOG求解,列车解编顺序则采用和声搜索策略进行优化。在构造新的和声过程中,采用邻域搜索策略提升算法的寻优效率。算例结果表明:提出的方法能获取鲁棒性更高的配流方案。     

编组站货车中转方式的判定算法

当货车跟随列车到达编组站时,通常要进行解体和编组作业,货车中转方式的不同对于推算货车停站时间有很大影响。通过分析货物列车编组计划的主要内容,整理出直达列车数据表和直通列车数据表。在推算单个车辆时,分析该车辆走行计划中的经由编组站串,依据直达列车数据表判定此货车是否属于直达列车。对于直达货车,所经过的编组站都按无调作业处理。对于非直达的货车,依据直通列车数据表,设计判断货车经由编组站中转方式的递归判定算法。使用此方法可以快速判定货车在编组站的中转方式,从而使车流推算结果更加快速准确。     

技术站广义动态配流问题的遗传算法

技术站广义动态配流问题是在综合考虑优先排空和优先发送较近编组去向车流的编组要求、欠轴列车停运要求,以及到发列车在时间和车流接续关系的基础上,将静态配流和列车解编方案调整进行协同优化。分别以阶段内出发列车数最多、出发车辆数最多、车辆在站平均中转时间最短为目标,考虑解体、编组调机能力限制,到发列车车流接续,列车编组计划和列车运行图的影响约束,建立该问题的优化模型。针对问题机理,设计求解这一问题的遗传算法:运用启发式规则生成初始群体;运用倒数算子计算适应度函数,对各目标进行无量纲化和同向化处理;采用轮赌盘选择算子、基于顺序的杂交算子、逆转变异算子和精英保护策略。通过对算例的实验分析,表明该算法的实用性和计算的高效性。     

山钢莱芜分公司专用铁路编组站改造方案研究

专用铁路编组站改造是山东钢铁股份有限公司莱芜分公司新旧动能转换项目的控制工程之一,对于铁路运输组织、站场设施管理工作的提升具有重要意义.在阐述既有莱钢编组站站场设施和运输组织现状的基础上,结合钢铁新旧动能转换工程规划,分析莱钢编组站目前存在的无贯通正线、到发线有效长不足、卸车线有效长不足、站坪坡度超限等问题,提出莱钢编...     

多站协同的技术站配流优化研究

技术站是铁路网的重要组成部分,其作业组织水平直接决定了铁路运输生产效率。传统的技术站配流问题通常考虑车站内部作业优化,如解编顺序、分类线运用等,以减少车辆在站停留时间。为加强站间互联互通,促进车流有序流动,提出基于货物列车编组计划的多站协同概念。建立以车辆在站停留时间最小为目标的考虑多台调机的单技术站动态配流模型M1和以协同后减少的停留时间之和最大、新增列车走行费用最小为目标的多站协同优化模型M2。考虑到模型M1属于NP-hard问题,设计拉格朗日松弛算法将模型分解为3个子问题求解。模型M2根据模型M1求得结果并结合多站协同概念,调用GUROBI求解器求解验证。通过案例分析可知：在计划时限内,给定的路网中共有6个技术站进行协同配流,通过改变欠轴停运列车的编组去向,实现相邻车站车流供给,车辆在站停留时间减少645.1 h,较协同前降低6.57%,增加6列正点出发列车。研究结果表明,提出的模型及算法能够压缩多站车辆在站停留时间,提高计划兑现率,增强铁路货物运输生产效率。     

技术站广义配流问题模型与算法

根据列车解编顺序是否确定,将阶段计划中的广义配流问题分为广义静态配流问题和广义动态配流问题。以阶段内发出配流车数最多和车辆在站平均停留时间最短为目标函数,以列车解体开始时刻、车流分配、车流接续和列车编组开始时刻为约束条件,建立广义动态配流问题的多目标非线性混合整数规划模型。综合考虑优先排空、优先发送较近编组去向车流,模拟车站调度员编制阶段计划时的思维过程,设计搜索算法,解决广义静态配流问题(给定列车解编顺序的广义动态配流问题)。以有7个编组去向的某技术站为例,运用该算法可以在较短时间内得到列车解编方案和配流方案,表明了该算法的实用性和可行性。     

单向编组站配流与调机运用综合问题

单向编组站配流与调机运用综合问题研究的是确定出发列车的编组内容,指派并调度解体和编组调机的任务,使得出发列车满足列车编组要求,调机任务没有冲突,且车辆在站总停留时间最小。基于并行机调度和资源分配理论,建立该问题的混合整数线性规划模型。设计有偏随机键遗传算法求解该优化模型,基于平均分配和随机分配规则生成初始种群,并采用参数均匀交叉算子以使子代能有效继承父代的优化特征。最后,以1个实际算例对所提出方法的有效性进行测试,并与现场采用的贪婪算法、直接求解模型的优化求解器CPLEX进行比较。算例结果显示所提算法在计算质量和计算效率上的优越性。     

多模式均衡配流模型

基于我国城市混合交通的特点及信息的随机性,研究了混合交通方式选择和路径随机选择模型,证明了模型最优解满足方式选择和路径随机选择平衡的条件,并且最优解是唯一的,同时给出模型的算法。     

判定技术直达去向合理性的静态条件和动态条件方法

为了判定技术直达去向的合理性,提出静态条件和动态条件2种判定方法。静态条件方法是指:根据铁路运输组织学中的必要条件生成车流强度标准的计算公式,以列车平均编组辆数作为表格的横向表头,以运行里程作为纵向表头,形成技术直达去向的车流强度标准汇总表。动态条件方法是指:根据铁路运输组织学中的充分条件生成车流强度标准的计算公式,结合现场的最远站改编法则确定技术直达去向的车流强度标准。结合实例阐述静态条件和动态条件的计算过程及使用方法。通过对比分析得知,静态条件方法适用于评价规划技术直达去向的合理性,动态条件方法适用于评价既有技术直达去向的合理性。     

基于多商品流模型的铁路网车流分配和径路优化模型

针对既有点-弧模型和弧-路模型的局限性做2点改进.第1点是定义1个0-1决策变最,使优化结果体现车流的径路;第2点是区分大股车流和小股车流,使优化结果符合实际车流组织的特点.基于多商品流模型,结合铁路运输组织的车流不拆散原则,对大股车流、线路能力和车站能力进行约束,构建铁路网车流分配和径路优化改进模制,采用Lingo 8.0软件求解.以简化的东北地区局部路网为例,采用模拟OD车流,按照本文构建的模型进行铁路网车流分配及径路优化.结果表明:采用该模型能够得出较理想的车流分配和径路方案,验证了模型的合理性与有效性.     

能力限制条件下的公交平衡配流模型和求解算法

利用道路网络和公交路线以产生便于公交分析的广义网络，它仅由节点和路段组成，节点代表车站和地区中心，路段代表公交路线、步行路段及换乘或下车路段。车内出行费用由两部分组成：一部分是乘客数量无关的公交车在路段上的运行时间；另一部分与乘客数量有关的乘客感觉到的不舒适程度。乘客在车站的等车时间也分为两个部分；一部分是由公交车间隔决定的等车时间；另一部分是由于能力所限和拥挤导致一部分乘客上不了车而不得不等下一     

免疫算法求解编组站阶段计划配流问题研究

在编制编组站阶段计划时需解决的一个核心问题是确定出发列车的车流来源.本文针对该问题作了深入研究,以解编顺序为优化对象,在考虑解、编调机资源约束的情况下,以在正点出发列车数最大基础上考虑总停留车小时最小的解编顺序为目标建立数学模型,并设计了免疫算法中自适应克隆选择算法对其求解,其中抗体评价所需的配流结果通过lingo编程实现.算例证明了算法的有效性,为编组站阶段计划配流智能化提供了较好的解决途径.     

编组站列车解体方案与编组方案的协调优化研究

编组站列车解体方案与编组方案的协调是阶段计划配流优化的关键,配流方案作为解体方案和编组方案的函数,只有当二者确定后,才能实现列车的配流.分析到达列车的最早可能解体时刻和不同调机作业方式下出发列车的最晚必须开始编组时刻的计算方法.通过定义特征点、时间调整格等概念,可以固定出发列车的解体特征,从而简化编组顺序的调整环节,减少计算量.以先编组出发列车的单个配流方案为主线,采用编组解体双向配流策略,找出合理编组顺序的有效匹配解体方案.根据解体特征和解体序号矩阵,提出解编方案协调优化算法,实例证明该算法可以缩小编组站配流问题的规模,从而快速得出优化配流方案.     

放宽条件下基于定点集结模式的技术站车流接续模型

为提高技术站货车周转效率,在放宽条件下基于定点集结模式研究技术站车流接续问题.分析技术站开行欠轴列车的损耗及收益,引入修复因子,将下游技术站的到达列车视为一次维修,并根据下游技术站的车流接续情况确定欠轴列车发车必要条件;以车辆在站停留时间最短为目标,建立技术站车流接续优化模型,同时将该问题分解为列车解体编组顺序和车流来...