带时间窗空车调整问题的遗传算法研究

结合实际科研项目的研究成果,根据空车调整问题的实际要求,通过引入"到达时间窗"的概念,建立以减少空车总走行公里和广义运输成本最小化为目标的空车调整优化模型;运用遗传算法的交叉和变异算子自适应调整技术,以及染色体的矩阵编码结构设计基于矩阵编码的遗传算法,并利用C++语言进行原码程序设计和实例运算分析,取得较好的效果.     

基于知识约束的空车调整优化方法研究

铁路空车调整是一个集空车O D量(调配方案)生成与车流径路分配于一体的复杂的铁路网流量分配问题。由于实际的空车调整计划将受到许多模糊或不确定因素的影响,需要凭借专家知识或经验来确定,所以如何基于知识建立空车调整问题的优化模型及算法是一个重要的研究课题。本文基于空车调配满足最小费用和路网中流量合理分布的综合评价原则,通过引入知识约束的概念,构造了一个带混合约束(数学约束 知识约束)的优化模型,并结合铁路空车调整计划的实际,采用模糊定量化指标的方法,对模型的求解提出一个应用算法。     

求解铁路空车调整问题的一种优化算法

由于铁路的空车资源严重不足,空车调整方案优化与否不仅影响全路运用车的数量,还直接关系到铁路企业的运营效益,为此,相比较已有的算法,遗传算法有很强的收敛能力,神经网络有较好的学习能力及鲁棒性,结合两者的优点提出基于遗传算法优化神经网络的方法来实现空车的调整,降低空车走行率,且建立了空车调整的数学模型,并通过算例验证了该方法的可行性。     

基于时间窗的铁路空车调配优化模型及求解

针对以往铁路空车调配优化研究中对时效性考虑不足的现状,考虑到空车过早或过晚到达都会给铁路运输企业带来额外的费用支出,按照空车运输费用、积压库存费用及延误损失费用之和最小的原则,建立基于时间窗(规定时间段)和区段空车运输能力约束的空车供需平衡调配优化模型。以由3个空车供应站、4个空车需求站组成的铁路运输网络为例,按照线性整数规划求最小值问题,运用LINGO软件进行仿真求解,得到最优空车调配方案。     

铁路空车调整的算法模型及软件实现

本文结合我国铁路空车调整计划的实际,提出了空车调整的优化算法,探讨了人工智能在此问题上的应用,并针对当前常用的B/S软件结构给出了具体的软件实现.     

铁路局管内空车调整的网络模型

通过增加一个源点和一个汇点,多源多汇网络可转化为单源单汇网络。依此为基础,建立了铁路局管内空车调整的网络模型,并用WinQSB软件对模型求解。算例表明该模型是正确的。     

路网空车调整系统的设计与实现

路网空车调整计划是全路技术计划的重要内容,编制科学优化的空车调整计划对加速车辆周转具有重要意义.在分析路网空车调整问题的基础上,确定路网空车调整系统的目标与功能,按空车集结输送的组织方法,提出调空区段、空车计算站和空车集结站等概念以降低问题计算规模,引入空车走行径路使空车调整计算结果更具有可操作性.设计空车调整优化计算过程,通过实际数据计算验证表明,该计算方法能够按预订要求编制空车调整计划,编制结果令人满意.     

带有技术站改编的空车调整研究

以空车走行公里最少为目标,建立了带有技术站改编的空车调整模型,并应用LIUNGO进行求解。通过一算例证明,空车经过技术站改编可以大幅度减少空车走行公里。     

重空车流径路及多车种空车调配协同优化模型

依据现有铁路网结构、车流组织特点和车流运行特征,构建基于树型结构的重空车流径路及多车种空车调配协同优化模型.模型以重空车流的总运行费用最小为目标函数,以重车流量平衡、技术站车流不可拆分、区段通过能力限制以及支点空车需求量和供给量平衡为约束条件.以我国东北铁路网为例,对所构建模型的合理性、可行性进行模拟优化试验.结果显示:采用本模型,可以获得重空车流径路方案、空车调配方案,优化了径路上各区段负荷分布;得到的重宅车流径路及多车种空车调配结果符合铁路车流组织的特点,有利于区间通过能力的充分利用和车辆周转时间的压缩.     

基于货物列车时刻表的两阶段空车调整优化

按照两阶段空车调整思想,将空车调整问题分为月度供求计划和日空车调整计划两个步骤求解。以空车运输总费用最小为目标,采用dijkstra算法求解铁路局月度空车调整问题;结合货物列车时刻表,从空车需要地请求车时刻出发,运用MATLAB进行求解日空车调整问题,最终得到费用最小的最佳空车调配方案。     

空车调整专家系统的研究

根据铁路货运营销管理对编制空车调整计划的新要求,提出了开发空车调整专家系统的总体结构,论述了用产生式规则和面向对象的方法相结合的知识表示方法和相应的推理机制。     

复线列车运行调整满意优化模型研究

基于列车运行调整模型建立的复杂性与求解的困难性,以及满意优化理论在求解大规模组合问题的优越性,将满意优化理论用于复线列车运行调整中,建立了完善的复线列车运行调整满意优化模型,为我国铁路复线列车运行调整优化提供一条新的思路。     

铁路空车调配的多阶段策略优化模型研究

铁路空车调配问题是一个比较复杂的问题,目前国内在这方面的研究主要集中在静态宏观均衡调控上,而国外的研究则主要关注于日常调配的动态变化上。本文首先对该问题的国内外研究现状进行了综述,然后从我国铁路生产实际出发深入分析研究空车优化调配的策略和途径。基于空车服务时空网络的构建,采用动态规划方法提出了铁路局(公司)管内空车调配的多阶段策略优化模型。模型考虑了编组计划、列车运行图、技术计划和日班计划的影响,并在目标上谋求空车调配费用最小化。此外,模型实现了铁路局(公司)日常空车调配中排空和配空的综合优化,为空车调整阶段计划的编制提供了理论优化依据。最后,通过数值算例分析,模型的有效性得到证明。     

基于Agent模式的空车调整决策系统的研究

详细介绍了Agent模式新技术,并结合铁路空车调整计划问题,对空车调整智能优化决策系统开发的总体构想进行了探讨.     

技术计划空车调整的数学模型

将经济数学和运筹学中的数学方法应用于铁路运输生产技术计划的编制当中,抽象出空车调整的数学模型,并对该模型的理论和实现作了详细的介绍.目前,该方法已经全面应用于铁道部和原14个铁路局的技术计划编制工作当中并收到良好的效果.     

技术计划空车调整的数学模型

把经济数学和运筹学中的数学方法应用于铁路运输生产技术计划的编制当中,抽象出空车调整的数学模型,并对该模型的理论和实现作了详细的介绍.目前,该方法已经全面应用于铁道部和14个铁路局的技术计划编制工作当中并收到良好的效果.     

铁路空车调配综合优化模型及求解

以铁路企业经济效益最大化、货物运输需求方(货主)满意度最大化和空重车调配路径最合理化为目标函数构建铁路空车调配多目标综合优化模型.模型的约束条件主要包括:空车供应站的车种供应量、以重代空最大运量和剩余装车作业能力;空车运输阶段的区段运输能力;空车需求站的剩余卸车作业能力、车种需求量和货物装运总量.根据调研资料确定模型求解参数的取值;通过简化路径参数、量纲转换处理,将多目标规划转换为单目标规划;运用LINGO软件实现综合优化模型的二次建模;运行LINGO程序得到铁路空车综合调配方案.     

城市轨道交通列车运行自动调整的优化模型及算法研究

针对城市轨道交通列车运行的特点,以发车时间、停站时间、区间运行时间、追踪间隔为约束条件,以列车总晚点时间和总晚点数目为综合优化目标,构建城市轨道交通列车运行自动调整模型。采用改进的遗传算法对该模型进行求解。并对实例进行仿真测试验证,仿真结果表明,此模型和算法可以满足自动运行调整的需要。     

基于遗传算法的高速铁路行车调整模型

高速铁路采用“高中速列车共线运行”的运输模式,其行车调度具有高实时性和整体性两大特点。以列车计划运行图为优化目标,给出运行图之间的距离定义,建立列车运行调整数学模型,给出列车的发车时刻、股道数量、列车在区间的运行时分、追踪运行间隔时间、维修天窗时间5个约束条件表达式。按照遗传算法的原理,采用罚函数的方法对数学模型中的约束条件进行处理并建立适应度函数,采用整数编码方法对个体进行编码,并定义交叉算子和变异算子。基于遗传算法的调整算法流程开发列车运行调度仿真子系统。仿真结果表明:使用该模型可大大减轻调度人员的工作量,彻底摒弃了在计算机上手工拖动运行线确定列车运行时刻的调整方式,提高了列车运行调整的科学性。该模型已应用在高速铁路综合调度仿真系统中。     

铁路枢纽重空车流组织的协调优化模型及遗传算法

在铁路车流组织问题中，仅考虑重车流的优化是不全面的，而单纯的空车调配又无多大意义，只有将二者结合起来的协调优化，才可能产生真正合理的车流组织方案。在对铁路枢纽运输组织规律进行分析的基础上，将枢纽内编组站的作业分工与空车流的合理调配纳为一起，构造了重空车流组织的协调优化模型，建立了基于遗传算法的求解理论。仿真计算表明，该模型和算法能够有效地解决运输实际问题。