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。     

广元铁路枢纽运输组织能力现状与思考

提高广元铁路枢纽运输组织能力对全路运输组织具有十分重要的意义。在阐述广元铁路枢纽运输能力现状的基础上,针对广元铁路枢纽运输组织存在的枢纽相关车站能力有待提高、枢纽车流均衡性有待提升等问题,从兰渝线全线贯通调整运行图后枢纽线路、咽喉能力、解编能力、贯通货物列车占线时间、实际货物列车到发、车流结构等影响因素方面分析原因,提出提高机车、机班运用效率,调整、优化列车运行图及编组计划,合理压缩各项作业时间等提高运输能力,以及加强车流组织、实现分界口分班车流均衡交接,充分利用非"天窗"时间、组织分界口分阶段车流均衡交接,提高编组质量、增加贯通货物列车等优化运输组织的建议,以期提高广元铁路枢纽运输组织能力。     

减少南翔站折角车流量的对策

根据南翔站设备概况和折角车流现状,分析南翔站折角车流产生的主要原因是相邻编组站未严格执行列车编组计划;枢纽小运转列车编组质量不高;调度指挥力度不足;配空车作业组织存在问题。提出严格执行列车编组计划,提高枢纽小运转列车编组质量,强化车站调度组织指挥职能,提高车站双重作业车比重,规范配空车作业组织等措施,以减少南翔站折角车流量,提高车站作业效率。     

基于灵活编组模式的城市轨道交通列车通过能力分析

为提高城市轨道交通运能与运量的耦合度，解决非高峰时段列车满载率低的问题，提出了列车灵活编组模式。结合城市轨道交通线路客流在时间上的不均衡性，对灵活编组模式进行了需求分析。通过对信号系统和车辆网络传输作业的分析，研究了列车解体和编组作业流程，得出列车解体和编组作业时间分别为84.2 s及103.2 s。结合全日客流时段的形态分布，提出城市轨道交通列车灵活编组转换衔接方案，建议早高峰前采用列车以小编组形式出段运行，高峰转非高峰过渡时段采用正线上列车解编的方式。针对高峰转非高峰过渡时段内列车不同运行场景，以“3辆编组A型车+3辆编组A型车”灵活编组列车为例，通过铺画车站作业图的方法进行列车通过能力分析，验证了灵活编组模式下正线上列车解编作业可以满足过渡时段的列车通过能力需求。对灵活编组条件下的重联列车中部不贯通的疏散问题，以及极限状态下列车救援问题进行了研究，提出了解决方案。城市轨道交通列车灵活编组模式可提高行车组织与客流时间分布的匹配度。     

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。     

关于郑州北站辅助场调速系统改造方案的思考

郑州北编组站下行场尾部设有一辅助场,用来承担车站区间摘掛列车的编组任务。辅助场的车流主要为重车,同时由于该场的加速坡很短,不利于安装减速器,现提出采用驼峰全顶调速制式进行技术改造,以提高解编作业效率,保证作业安全,减轻工人劳动强度。     

基于调车系统的技术站编组去向方案优化

优化编组去向方案是改善技术站系统分工、合理使用调车线的重要措施。针对传统单点列车编组计划模型将车站视为一个点从而忽视折角车流的不足，将双向编组站的上下行系统分别看作不同的点，提出基于调车系统的编组去向方案优化模型。区别于既有多点列车编组计划模型，根据编组去向的车流内容引入车流折角改编概率，并将编组去向的最小流量、车站的折角改编车流比例、不同编组去向的车流共用同一调车线等纳入模型约束中。在不降低解的质量下，基于Sigmoid函数拟合得到车流折角改编概率的近似计算公式，有效提高模型的求解效率。基于实际路网的算例结果表明，本文模型所得编组去向方案相较于既有模型更加符合运输实际。     

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。     

编组站阶段计划自动编制的数学模型及算法

根据编组站实际作业流程，将阶段计划自动编制问题分解为配流计划、解体／编组计划、到发线运用计划3个自动编制子问题。分别建立数学模型并求解。配流计划模型是在满足列车编组要求的前提下，以中转车组在编组站的总停留时间最少为目标，确定出发列车从站存车以及本阶段到达列车中所获得的车流来源。解体／编组计划模型是在车组配流完成后，以晚点列车总数量最少为臼铄，确定列车的解体／编组次序。到发线运用计划模型是在当前股道的配置条件下，以能够完成接发列车数量最多为目标，合理安排图定列车的接发。通过将3个模型合理地衔接．实现编组站阶段计划的自动编制。采用所提出的3个模型建立的编组站计算机辅助决策支持系统，目前已在乌鲁木齐西站实施应用。     

基于混合算法的阶段计划解编作业的研究

根据编组站阶段计划实际作业流程,通过在车组配流完成后,以晚点列车总数量最少为目标,确定列车的解体/编组次序建立的解体,编组计划模型.经实例验算证明算法的可靠性、有效性.为鳊组站阶段计划的自动编制提供了一个良好的决策参考.     

编组站调度计划随机机会约束规划模型及算法研究

运用随机规划方法,研究列车解编时间随机变动情况下编组站阶段计划的优化编制问题,建立了以压缩车辆中时和减少出发列车晚点时间为目标的随机机会约束规划模型。将模型中的随机机会约束转化为相应等价形式,从而将随机规划模型转化为确定性模型,并提出了一种改进遗传算法对之进行求解。该算法基于列车解编顺序对染色体进行编码,并针对问题的特殊性设计了相应的交叉和变异操作。算例表明,设计的改进遗传算法能够在较短时间内收敛至最优解,编组站阶段计划的随机机会约束规划模型能取得可靠性更高的调度计划,为改进编组站的决策质量提供了一条解决的途径与方法。     

提速干线上编组站到解系统匹配与协调关系的研究

提速干线上编组站到解系统作业特点是到达列车流不均衡。运用排队论和随机过程理论,定量分析系统出现饱和状态的条件,即驼峰作业负荷达到临界负荷,输入流强度的增加,将导致到解系统在临界密集到达时间内进入饱和状态。临界负荷主要取决于到发线数量和驼峰作业时间变异系数。临界密集到达时间受到达流强度、变异系数、驼峰作业负荷等因素的影响。改善编组站到解系统匹配与协调关系的措施有:建立有效的生产作业保障机制,优化车流组织方案,增加编组站设备数量等等。     

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。     

放宽条件定点集结模式下编组站车列解体顺序优化研究

定点集结是一种高效率的集结方式,有利于运输质量的提高,其解体顺序的确定是阶段计划的关键问题,优化解体顺序可以有效节约中时,组流上线。本文比较定点集结模式与定编集结模式的优缺点及适用性,进一步分析放宽条件定点集结模式对于解体顺序优化的影响,建立放宽条件定点集结模式下的解体顺序优化模型,模型利用编组站能力、作业时间标准、最小编成辆数等作为限定条件,以有调中时最短作为目标函数进行车流推算,并采用遗传算法得到满足条件的最优解体顺序。以丰台西编组站上行系统为例进行模型的实际应用,验证了模型的有效性。     

编组站运营工作评价研究

调查分析提速干线上编组站近年运营状况。应用因素分析理论,分析编组站运营指标构成因素对其变化的影响规律。发现车流量波动对中时的影响不明显;影响中时变化的主要因素是有调中时和无调比;非生产性停留时间是有调中时和每车停时的主要影响因素。选取多项评价指标,根据近期统计数据运用主成分综合评价法对若干编组站运营状况进行评价分析,得到各编组站的主成分及综合得分,以此可掌握编组站的运营状况,并发现货车工作量和中转车运用效率是衡量编组站运营绩效的主要因素。提出加快货车周转、提高编组站运营效果的建议。     

铁路编组场线路固定使用方案优选方法研究

为了合理使用编组场分类线,保证按编组计划编车、按运行图行车,每个编组站对其编组场分类线的使用都进行了相对固定的分工。针对编组场线路固定使用方案的编制目前还缺乏足够的定量分析方法,提出编组场线路固定使用方案以及各使用方案所对应的编组作业所耗费的调车作业成本的计算方法,为编组场线路固定使用方案的最终确定提供定量化的决策依据。在此基础上,对定性与定量分析相结合的编组场线路固定使用方案优选方法进行了阐述。     

编组站机列衔接问题及对策研究

为了缓解当前编组站内日益紧张的机列衔接问题，减少机车与车辆在站停留时间，在阐述编组站机列衔接问题现状的基础上，对衔接不紧密的原因进行分析，并提出利用编制机车运用阶段计划来解决这一问题。通过构建机务车务信息共享机制实现信息透明，对机车运用规则进行分析并搭建机车运用阶段计划编制模型，使用算例对模型进行验证。研究结果表明，该方案可在一定程度上缓解机列衔接难题。     

黄岛站扩能改造方案研究

黄岛站是为青岛港前湾港区服务的铁路港前编组站,既有车站站型为纵列式二级二场,办理进出前湾港区的货物列车到发、解体、编组作业。随着青岛港货源结构的调整,上下水货物流向出现了显著变化,既有站型站已不能适应运输需求。分析总结黄岛站在运输组织中存在的主要问题,预测了研究年度主要货物品类、运量和流向变化,提出站区扩能改造方案规划。     

基于动态优化的城轨网络列车运行计划换乘衔接研究

随着城市轨道交通网络的快速发展，线路间的换乘点不断增多，换乘站时刻表的协调直接影响服务水平，有必要结合线网客流分布特点协调换乘站列车到发时刻，以尽量减少乘客在换乘站的换乘等待时间，提高乘客出行效率。以线路间列车衔接时刻点为优化对象，以重点换乘站的换乘衔接需求为主导，建立换乘衔接方案编排优化模型，在网络层面实现基于线网整体换乘等待时间动态最优的换乘站衔接时刻优化，并以广州地铁线网为例，利用模型开发软件，得到符合现场需求的换乘衔接优化时刻点，为网络化运营条件下的列车运行计划协同编制提供技术支持。