高速铁路车站股道运用与列车运行调整综合优化方法

股道运用是高速铁路车站作业组织的核心,车站股道运用与列车运行相互影响、相互制约。为缓解晚点对列车正常运行秩序的影响,以相邻若干高铁车站股道运用与列车运行调整综合优化为对象,统筹考虑各站股道、进路占用的唯一性及其最小安全间隔时间、车底周转计划等约束,以最小化列车到发时刻波动性和车站股道运用方案波动性为优化目标函数,构建综合优化模型;以列车在站到发时刻为纽带,设计基于模拟退火算法思想的综合优化算法,制订高速铁路车站股道运用与列车运行调整综合优化方案。算例表明：所提方法能快速解决线路级高速铁路车站股道运用与列车运行调整综合优化问题,有效降低股道运用站间影响及晚点对后续车站的影响;合理设置初始Markov链长有利于提高算法效率;立折旅客列车晚点对方案的波动性影响最大,终到、经停旅客列车的影响最小,在调整过程中应优先保证立折旅客列车的正点运行;若调度员决策偏好到发时刻稳定性,可优先调整终到旅客列车的方案,若决策偏好股道运用稳定性,优先考虑经停旅客列车;所提方法能够为高速铁路列车运行计划实时调整提供决策支持。     

基于模拟退火算法的旅客列车车底运用的优化

经济合理地使用客车车底,是编制铁路旅客列车运行方案要考虑的主要目标之一。为此针对铁路旅客列车车底运用现状,建立了车底运用的数学优化模型一指派模型,提出了针对指派模型的模拟退火求解算法。以南昌车站为实例,证明了算法的实用价值。     

长沙车站调车机车运用现状及对策

在办理铁路旅客列车始发、终到和途经到达和出发作业的铁路客运车站,其配属的调车机车负责担当车底取送、客技站车辆进行技术作业时的调车作业;由于受车底存放站点、客技站站场及技术设备等制约,影响了调车机车运用效率,本文就此进行分析,并提出在保证车站安全正点接发旅客列车作业的前提下合理运用调车机车的建议和措施。     

铁路客技站车底作业排序模型与算法

作为铁路客技站核心工作之一的车底作业安排包括车底出入库安排、车底停留线运用和调机运用3方面的内容,是CTC（调度集中系统）条件下客技站分散自律控制的基本组成部分。以车底、调机运用、车底停留线为研究对象,利用排序理论,以总晚点数最小为第一目标和调机均衡运用为第二目标建立具有柔性流水作业性质的车底取送模型,以客技站股道均衡运用为目标函数构造车底停留线运用模型。运用排序思想和两阶段法,并结合松弛算法提出了车底作业计划表的原始算法以及基于4种解改进优化策略的调整优化算法。实例表明,提出的模型及算法能够快速、合理地确定车底的出入库作业安排、车底停留线运用方案以及相应的调机运用方案,并能充分运用车站的各项资源。     

客运专线网络列车开行方案与运行图综合优化方法

基于旅客列车开行方案和运行图的铁路企业运营效益和旅客出行费用,以铁路企业效益最大化为优化目标,以车站整备能力、车辆总数和列车编组辆数等能力资源限制以及列车到发作业相容性为约束,建立旅客列车开行方案与运行图综合优化的双层规划模型;分别基于旅客列车开行方案和列车运行图的换乘网络进行客流分配,将旅客列车开行方案和列车运行图优化有效结合起来,设计了基于模拟退火的综合优化算法。算例分析表明列车开行方案与运行图的综合优化既能保证铁路企业的收益,又能够有效提高旅客换乘质量。     

车底需要数最少的旅客列车始发范围优化模型

研究目的:在归纳旅客列车始发时间范围影响因素和介绍客车车底需要组数确定方法的基础上,深入分析旅客列车始发时间域与车底需要数之间的相互关系,进而建立车底需要数最少的旅客列车始发时间域优化模型,并提出传统方法与启发式方法相结合的求解算法,为确定车底需要数最少的客车开行方案提供决策依据。研究结论:(1)客车车底需要数是衡量铁路旅客列车开行方案优劣的重要指标,且会在很大程度上影响到铁路客运的运营成本和运营效益,而旅客列车始发时间域则是决定车底需要数的重要因素;(2)以车底在配属站和折返站停留总时间最少为目标建立优化模型,可得到车底需要数最少的旅客列车始发时间范围,对优化旅客列车开行方案具有一定的实际意义。     

徐州站旅客列车晚点原因分析及对策

徐州站处于北京、上海中间位置,距郑州、济南、南京、连云港位置4 h左右,随着夕发朝至列车大量开行及机车交路调整至徐州换挂,徐州站列车晚点情况一直比较严重。自2016年"5.15"列车运行图实行后,因列对和换挂作业列车数量急剧增加,列车晚点情况更加严峻,已严重干扰了铁路正常的运输组织秩序。对徐州站晚点情况进行分析,对如何加强车站行车组织工作,提高车站通过能力,提出相应对策。     

客运专线相关旅客列车开行方案研究

通过分析铁路客运专线的相关收益及费用,从铁路运输企业和旅客两方面的利益出发建立了客运专线相关旅客列车开行方案的多目标优化模型,提出了优化旅客列车开行方案的求解方法。所提出的换乘多种类别列车的疲劳恢复时间计算公式、不同消费层次选择不同类别列车的思想、列车开行数量的计算式、列车的吸流原则、确定列车类别的动态规划方法等都贴切反映了铁路客运组织和客运市场的相关规律。该方法在客运专线预可行性研究中得到了成功的应用,求解路网规模为60个车站的旅客列车开行方案仅需100s左右时间,并获得了满意的结果。     

高速铁路车站列车进路分配方案的优化与调整

考虑高速铁路车站咽喉区和到发线的相互制约关系,以及车站接发各种类型列车的作业过程与列车进路的关系,结合道岔分组的方法,建立咽喉区和到发线一体化运用的列车进路分配方案优化模型。在此基础上,考虑列车晚点的情况,以车站作业过程占用车站设备的不均衡性最小和列车进站延误时间最短为目标,建立后续列车进路分配方案的动态调整模型。2个模型均采用运筹学软件LINGO中内置的分支定界算法求解。通过算例验证模型的合理性和求解方法的可行性。结果表明:当列车按照图定时刻正点运行时,采用优化模型得到的列车进路分配方案可以保证列车按照图定时刻进出站;当某列车晚点时,该列车的进路可能与后续列车的进路有交叉干扰,此时则应采用动态调整模型对后续列车的进路分配方案进行调整,在后续列车允许有延误时间的约束下,生成新的后续列车进路分配方案,有效保证列车进路的畅通,并使车站设备运用的均衡性更优。     

荷兰铁路最新研究成果

荷兰铁路最新研究集中在开发用户友好工具以利用标准的列车检测数据对车站晚点列车进行实验分析、建立不同线路列车到发晚点时间分布的随机模型。根据位于荷兰车站Hague HS的轨道电路对近10000次列车运行自动检测可以证明，TNV－Prepare软件工具可以很好地记录列车占用和释放时间以及列车速度。若一条线路上晚点时间很短（1分钟以下）或晚点时间长（5分钟以上）的次数不是太大，发车晚点分布在很多情况下符合一种指数分布。用一种新的工具对大铁路网的时刻表以及在中转车站的相互连接的线路之间的晚点的扩散进行了分析，将列车描述成一个基于Max-Plus线性系统的间断事件系统（DES）。它有助于确定网络中的关键环路，交叉线路时刻表的剩余间隙以及网络中的晚点扩散。另一个铁路研究领域是线路基础设施养护维修与更新改造的寿命周期成本估算的决策支持系统，该系统经证明对不同线路上部结构设计的寿命周期成本的估算非常有效，对轨道和道岔养护维修与更新改造计划规则的修改也十分有效。