铁路同类货物装箱优化模型与算法

结合铁路同类货物装箱特征,综合考虑集装箱容积、载重量、重心与货物下部支撑等约束条件,构建以同类货物件数最大化为目标的同类货物装箱优化模型;采用松弛策略、两阶段法及二维布局算法,设计用于求解同类货物装箱最优方案的原始算法和基于5种方案改进策略的调整优化算法.实例表明:所提出的模型与算法可以满足同类货物装箱优化方案的要求,...     

铁路集装箱平衡装箱优化模型与算法

在分析铁路集装箱平衡装箱影响因素的基础上,结合货物装载稳定性、空间独占性与平衡性,以集装箱容积利用率最大为第一优化目标、载重量利用率最大为第二优化目标,构建铁路集装箱平衡装箱优化模型.引入邻度、层换差等概念,结合松弛策略和回溯策略,采用分层系列法,提出基于动态分层和定位规则的两阶段求解算法.实例结果表明,该算法能快速、有效求解铁路集装箱平衡装箱问题.     

铁路笨零货物装载优化模型和算法

笨零货物装载优化问题是NP完备问题。根据笨零货物运输条件和铁路现场实际操作情况,建立以车辆装载率最大化为目标的装载优化数学模型,约束条件包括:货物合重心偏移量的约束;重量约束;体积约束;下部支撑约束;稳定性约束等。采用遗传算法进行求解,详细阐述用遗传算法求解该问题的关键技术,重点论述二维、三维装载的算法实现。给出算法实例,表现出算法能得到满意的结果。     

350km/h动车组TCN网络周期轮询优化算法研究

CRH3型高速动车组周期轮询策略存在总线负载利用率不均匀、周期负载占用带宽相差较大的不足。针对此不足,对高速动车组网络控制系统周期数据的数学模型进行推导,提出一种用于350km/h动车组的周期轮询优化算法。根据MVB轮询周期表的特点,在求解过程中增加层次性的约束条件,以局部目标函数代替全局目标函数,提高了算法的运行效率。对单调速率算法、遗传算法和多约束条件均匀度优先算法的关系进行论证,表明此优化算法在多约束条件下具有极大优势。对优化算法进行可调度性分析,验证了周期轮询表优化结果的有效性。仿真结果进一步证实此优化算法实现了负载信息均匀度最优。     

多塔斜拉-悬吊协作体系合理成桥状态确定方法

基于悬索桥挠度理论和斜拉桥索力优化方法,针对斜拉-悬吊协作桥的合理成桥状态,提出有限元迭代优化方法。该算法以既定的合理成桥状态为目标,首先应用悬索桥解析公式和斜拉桥刚性支承连续梁法获得初始成桥状态,接着利用零位移法通过迭代计算获得结构目标线形,再以弯曲能量最小为目标,指定各种约束条件,利用ANSYS优化模块中的一阶优化方法进行求解,最终获得目标成桥状态,求解过程中考虑各种几何非线性效应。建立3~6塔主跨为1 400m斜拉-悬吊协作桥的有限元模型,利用参数化设计语言(APDL)编制算法程序,进行算例分析。结果表明:悬吊部分与斜拉部分相互影响较小;主梁恒载弯矩在斜拉悬吊结合处有峰值,其它部位分布均匀;索塔以轴压为主,塔根弯矩接近为零;微调斜拉索索力,对斜拉部分主梁弯矩影响显著,对其它部分内力影响不大。     

基于双响应面的地铁车辆底架稳健优化设计

为了减少地铁车辆底架优化过程中由于不确定性因素引起的目标响应分散性问题,利用双响应面模型对其进行稳健优化设计。首先利用Monte Carlo方法筛选出对目标响应影响较大的设计变量,进行拉丁超立方抽样得到设计变量及目标响应的样本点;再运用最小二乘法对样本点进行拟合,求得目标响应的多项式响应面函数,对其进行均值估计和方差估计,得出均值和方差的响应面函数;最后以方差函数最小为优化目标,以均值函数为约束条件建立稳健优化模型,采用内点法对其进行优化求解。研究结果表明,通过双响应面模型进行稳健优化后底架结构的抗外界因素干扰能力提高,并且强度得到改善,质量减小。     

基于票额分配的高速铁路动态定价分治优化方法

研究基于票额分配的高速铁路多列车多OD的动态定价问题。以多列车的总收益最大为目标函数,建立多列车多OD的动态定价和票额分配联合优化模型,并在约束条件中充分考虑实际运营的需要。设计了将模型分解为双层规划的分治优化方法,通过票额分配与动态票价的分治优化,有效降低该类大规模问题的求解难度,并提高了求解效率。最后用20列车350个乘车OD的大型算例对模型和方法进行验证,为高速铁路动态定价的实际应用提供支持与参考。     

基于vba编程调用Lingo的铁路空车调配研究

以空车总走行里程为最小目标,以空车供需平衡为约束条件建立空车调配数学模型;通过vba蝙程调用Lingo软件解决空车调配问题;对具体的算例分别运用震荡法和vba调用Lingo方法进行求解,并时求解结果进行分析.研究结果表明.运用vba调用Lingo方法不仅操作简便,而且在运算时间和精度上都具有显著的优越性,调用后的系统,在数据录入与结果输出方面都比原始Lingo数据读取与输出更容易操作,更直观,是解决大规模空车调配问题的有效工具,具有实际应用价值.     

铁路旅客乘车方案优化决策模型研究

研究铁路旅客乘车方案优化问题。首先分析了旅客乘车方案选择问题，给出径路约束条件，并通过定义顺序拆分径路及顺序属于运算符，使得该约束条件与旅客列车开行方案相关联，从而确定铁路旅客乘车方案的约束条件。以顺序拆分子集合个数为优化目标，建立最少换乘次数优化模型，并设计相应求解算法。同样以顺序拆分子集合为基础，结合旅客列车开行方案，对狭义最短乘车时间、最短换乘时间、广义最短乘车时间、最小乘车费用、最短乘车径路、最佳列车等级、最佳席别、最小购票困难度等目标进行分析，并考虑非线性矫正因素，分别得到其数学模型。通过8个平衡系数综合以上模型，最终建立旅客乘车综合优化数学模型。根据旅客列车开行方案构造有向网络，设计了相应算法，最后通过算例验证上述算法。     

集装箱运输多箱三维装载优化问题的遗传算法

作为一类组合优化问题,多约束条件下的三维装载问题属NP-hard问题,随着问题规模的不断增大,传统的优化算法在求解过程中会产生时间维数灾难问题。本文提出一种遗传算法,用于在铁路集装箱运输中优化具有放置方向、装载顺序、装载质量、装载容积及重心等约束条件的货物三维装载问题,并结合方向及顺序约束采用巧妙的个体编码方法,结合装载质量、装载容积及重心约束构造合理的评价函数。实例计算表明该算法有效可行。