相同径路的高速列车运行图编制方法

在给定同一径路上列车的种类、数量和停站方案情况下,以列车运行线占用运行图的时间最少为优化目标,建立以列车区间运行时间、列车追踪间隔时间、停站时间和越行要求为约束的列车运行图数学模型。对模型求解时,基于分层铺画的思想,通过建立始发站最小出发时刻差值矩阵,并利用遗传算法先确定近似最优的高速度等级列车的开行顺序并铺画其运行线,在此基础上选择中速度等级列车并铺画其运行线,并用"部分平移+更新冲突"的方法疏解高速度等级列车与中速度等级列车之间的冲突。以京沪高铁部分下行列车的运行图编制为例,验证了该方法的可行性,而且能够有效提高列车的旅行质量。     

确定双线自动闭塞区段各种扣除系数的微机交互系统

本文提出了将计算机模拟人工与CAD技术结合在一起，通过铺画区段最大列车运行图来确定双线自动闭塞匠段各种列车扣除系数的新算法，解决了，国内现有电算方法只能孤立地确定旅客列车扣除系数的问题。文中有关铺画旅客列车、货物列车运行线，特别是计算市郊、摘挂列车轮廓方案的理论以及将区段一昼夜的全图作为一个计算整体的观点充实了现有计算机编图理论的内容。采用高级语言与微机AUTOCAD绘图软件包接口的计算软件能根据要求提供各种列车扣除系散及区段最大列车运行圈，后者在人工或计算机编制列车运行图时作为检查区段通过能力的标准尺度具有一定的现实意义。     

单线列车运行图铺划的时间循环迭代优化方法

根据单线铁路列车运行图的特点,建立了单线铁路列车运行图排序模型,设计了运行图货物列车运行线铺划的时间循环迭代优化方法。该方法通过将运行图铺划模型分解为阶段优化模型,对阶段运行图按最早冲突优化方法进行优化,在阶段优化结果的基础上,周而复始按时间循环迭代进行求解,逐步得到整体优化运行图。通过实例验证,该方法优化速度快,效果良好。     

基于货物运到期限的列车运行线选择优化研究

采用规划型运输组织模式,根据货运市场动态需求,基于实施日进行铁路货物列车运行图编制是提高铁路货物运输时效性、实现铁路货运改革创新的关键。实现流线结合,对于动态的车流合理选择运行线进行挂运,即将车流指派到运行线对应的列车上,是确定货物运输方案的核心工作。确定的运行线不同,货物运输时间则不同,基于此,可为货主提供多种运到期限选择方案。以车流在途运输时间最小为优化目标,以货物列车运输能力、技术站有调中转作业时间等为约束条件,构建基于货物运到期限的列车运行线选择0-1整数规划模型;模型采用模拟退火算法求解,并提出了运行线选择的k短路算法;最后通过算例分析,验证了模型及算法的有效性。     

列车运行图与机车周转图最佳配合铺画的研究

为了提高机车的运用效率，必须使列车运行线与机车周转密切协调。在研究机车周转图中，列车运行线组包含的列车对数与机车全周转时间之间的关系的基础上．提出了单一周转图和分组周转图的铺画条件及综合分号运行图中抽减运行线的方法。为使抽减的一组运行线不至于影响其余运行线的机车周转，被抽减的运行线应当是由1台或1组独立的机车牵引的。这一方法为铺画机车周转良好的列车运行图提供了理论依据。     

城市轨道交通列车运行图计算机编制的关键问题研究

在编制城市轨道交通列车运行图时,需要综合考虑不同时间段的发车间隔、车底折返及车底出入库方式等问题。介绍了计算机编制城市轨道交通列车运行图系统的设计思路、总体结构。研究了城轨交通列车运行图计算机编制过程中的行车间隔、车底数量、运行周期之间相互影响和制约,列车出入库运行线的自动编制,高峰与非高峰时间段过渡运行线的编制,大小交路列车运行图的铺画等问题。     

单线区段实用货物列车运行图的优化模型及算法

对于研究利用计算机编制单线区段货物列车运行图问题，首先构造一个混合０－１整数规划模型，然后提出求解该问题的一种新算法－时空局域滚动优化方法，阐述了该方法的原理和实现步骤。     

单线铁路成对非追踪平行运行图最小周期时间的混合整数非线性规划模型

按上下行列车的发站和到站是否为区段的首末站、列车到站后是否有技术作业等情况将单线铁路成对非追踪平行运行图的区间铺画方式分为32种方案.分析采用这32种铺画方案之一铺画区间列车运行线时与相邻区间铺画方案之间可能的衔接关系以及车站间隔时间的限制条件,建立约束条件,构建用于求解单线铁路成对非追踪平行运行图最小周期时间的混合整数非线性规划模型.使用给出的模型和利用Lingo11软件编程对算例进行求解,验证了该模型对求解单线铁路成对非追踪平行运行图最小周期时间有较好的适用性和实用性.     

考虑旅客需求的停站方案与列车运行图一体化模型与算法

考虑高速铁路旅客出行的时空敏感性较高的特点,将旅客运输状态引入运输时空网络,构建三维的时间-空间-状态网络,提出基于旅客需求的停站方案与列车运行图综合优化0-1整数规划模型,实现旅客分配、停站方案与列车运行图编制的一体化。设计拉格朗日松弛求解算法,将复杂的列车间强耦合问题分解为单列车的最短路径子问题集合,从而降低模型求解难度。以京沪高铁北京南-曲阜东区段为背景进行验证和分析,结果表明模型不仅实现了较低的运营成本,还能够有效满足旅客需求,实现客流分配、停站方案与列车运行图编制的有机联动。     

高速线与既有线列车运行图衔接问题的研究

论述了在我国高速铁路运营初期，高、中速列车混行的条件下，合理衔接高速线与既有线列车运行图的高速铁路列车运行图的编制方法、编制步骤，以及铺画设备用列车运行线的必要性及备用线的比例。     

既有线列车运行图分段优化编制方法的研究

本文提出了一种基于数学优化的分段求解方法进行既有线列车运行图的编制.以列车旅行时间总和最小为目标函数,建立了编制既有线列车运行图的整数线性规划模型,并进一步设计了分段求解的算法流程.该方法可以有效降低问题求解的复杂性,保持求解结果的整体优化性.     

货物列车紧急制动距离延长对通过能力的影响

120 km/h货物列车紧急制动距离从1400 m延长到1600 m,相应的常用制动距离也要延长,这涉及信号机布置、列车操纵、车轮踏面损伤、对通过能力影响等许多方面,是一个十分重要的技术问题。本文首先检算了120 km/h货物列车不同条件下的紧急制动距离和常用制动距离,根据制动距离确定闭塞分区长度,根据闭塞分区长度采用牵引计算的方法确定追踪列车间隔时间,从而判定紧急制动距离延长对追踪间隔时间的影响。同时,还采用牵引计算的方式确定紧急制动距离延长前后的列车停车附加时分,计算停车附加时分延长对通过能力的影响程度。认为120 km/h货物列车紧急制动距离放宽到1600 m后,闭塞分区计算长度要增加70 m,这对新线信号机布置有重要影响,既有线不满足要求的,需要限速,或者改造。同时还造成货物列车90 km/h初速时紧急制动距离超过800 m,新车和既有货车的制动率不一致,当新旧车混编时会加剧列车纵向冲动。因此建议对《铁路技术管理规程》这一条款的修订应慎重。     

基于多维网络的增开列车条件下高速铁路列车运行图调整

研究增开列车条件下高速铁路列车运行图的调整问题,并综合考虑列车车站进路的影响。通过构建Time-Station-Track三维时空扩展网络,刻画列车对铁路时空资源的占用。将原多目标优化问题转化为求解列车占用网络弧段最小费用单目标问题,并构建基于Time-Station-Track网络的0-1整数规划模型。针对模型特点,设计拉格朗日松弛算法,将问题进一步分解为求解单列车网络最短路径子问题,由于问题被松弛后求得的解可能不可行。因此,提出基于列车优先序列的启发式策略对对偶解进行可行化。最后以宝兰客运专线为例,验证模型的正确性和算法的可行性。     

编制机车周转图的优化模型

指派问题算法模型和最小费用最大流模型是机车周转图优化的基本算法和模型,对解决部分双机牵引情况下的机车运用优化问题,具有一定的局限性。通过建立线性整数规划模型,可以解决铁路现场出现的列车运行图成对或不成对,列车单机牵引、全部双机牵引或部分双机牵引等多种情况下的机车周转方案的优化问题。为了简化求解过程,提高模型的实用性,在保持通用性的前提下,先后将整数规划模型转化为最小费用循环流和最小费用给定流模型。实际应用表明,最小费用给定流模型除了以上多种情况外,还可以解决客货分别勾画机车交路的优化运用问题。由于最小费用给定流模型具有很强的通用性,简化了程序设计工作,应用该模型并结合铁路实际情况开发的软件已在乌鲁木齐铁路局经过现场测试,使用情况良好。     

周期运行图编制模型与算法研究

在周期运行的运输组织模式下,所有列车在车站到发都是周期循环发生的。将安排列车运行线的问题看作周期事件安排问题,并借助周期约束图及周期势差模型,可以建立周期运行图网络模型。模型充分考虑到列车不同情况下的停站时间、到发安全间隔等各项周期约束,并将列车的总停留时间最小作为目标函数。当约束图顶点和弧的数量众多时,模型的求解将比较困难。通过选择合适的约束图生成树,找到变量的合理取值范围,并对模型进行一些预先简化处理,可以降低模型的求解难度。最后求解一个区段不同列车开行方案的周期运行图,验证模型的可行性。     

基于运行线可调的动车组周转计划优化研究

针对高速铁路动车组周转计划的优化问题,在列车运行图可作微调的前提下,用时间窗描述运行线的可行平移范围,构建接续网络,刻画运行线间的接续关系,考虑接续弧互斥约束和动车组交路平移累加约束,以可行动车组交路为决策变量建立求解问题的优化模型,并设计基于改进广义标号法的分枝定价算法求解。实例验证表明,通过对运行图进行微调,可以在一定程度上减少需要的动车组数量,从而达到动车组运用优化与运行图优化编制的相互协调。     

计算机编制全路直通客车方案优化系统的研究

制定计算机编制全路直通客车方案优化系统设计原则。提出实现客车方案编制的三种基本算法是:以单线会车附加时分系数为基础进行方案铺画的附加时分法;以时间推进、分段切割来预测列车动态轨迹和事件的事件预测法;以客车轮廓图为基础,通过循环求解、层层逼近目标值的层次逼近法。通过对这三种方法的分析和比较,选择了层次逼近法作为客车方案铺画的方法。对系统研究过程中车次的识别、迂回经路处理、北京枢纽间隔检查、图形处理等关键技术进行阐述,并提出设计系统的程序功能。     

基于定序优化的客运专线列车运行图铺划方法

在考虑旅客列车始发时间域和维修天窗的基础上,建立客运专线列车运行图优化模型,设计基于定序优化的客运专线列车运行图铺划方法。该方法在不断优化松弛列车运行图的过程中实现,对于当前松弛列车运行图,每次按照最小平移时间法则选择冲突进行优先化解,直至所有冲突化解为止。化解冲突时,通过构造松弛列车运行图的扩展多平行四边形和有向图,以平移作业、交换作业顺序、变更停站方案和调整列车始发时间域等方法来优化松弛列车运行图。算例分析表明,该方法能够有效地实施客运专线列车运行图的铺划。     

快运货物列车编组方案的优化

基于快捷运力网络,分析各种快运货物列车编组方案的形成方法;以多方案为基础运用多目标规划方法的原理,提出快运货物列车组织的目标和快运货物列车编组方案的优化方法;并以江村至成都东为例进行演算,经过计算比较可知:广州地区应分别与成都地区、重庆地区、贵阳地区之间建立快捷货物运输联系。对快运货物列车编组方案进行优化,有利于扩大快运货物列车开行规模和效益。     

一种货运列车节能优化方法研究

研究了一种货运列车节能优化方法.首先以列车运行时间为约束,建立列车节能运行优化模型.设计了一种基于极大值原理的动态规划算法,在满足运行时间约束下,实现列车最优节能运行操纵策略优化.本算法仅仅对速度进行离散化处理,相比其他方法需对位置和速度进行双重离散,避免因网格划分引起的速度轨迹波动,同时提高了计算效率.此外,该算法将...