区域铁路车站股道运用在线融合实时调整优化方法

区域铁路网络化运营背景下相邻车站股道运用经由列车运行和到发时刻呈现强关联及时效性特征,易受突发事件影响,股道运用在线调整是列车运行调整的重要内容。基于双层规划理念,兼顾区域铁路多站股道运用在线协同编制和列车时刻表调整,构造抗二次干扰能力评估函数,统筹考虑列车最小停站时间、接发车和股道占用最小安全间隔时间、进路占用等约束,建立以时刻表波动性最小和抗二次干扰能力最大为优化目标的列车时刻表动态调整模型、以股道占用整体波动性最小和均衡性最大为优化目标的多站股道运用在线实时调整优化模型,并以车站实际到发时刻为融合因子,构建区域铁路车站股道运用在线融合调整双层规划模型;基于多站股道运用、时刻表之间的正反馈-负反馈作用机制和模拟退火思想,设计多站股道运用在线融合实时调整启发式求解算法,提出一种兼顾调整方案波动性、抗二次干扰能力和均衡性的区域铁路车站股道运用在线融合实时调整优化方法。算例分析表明：所提方法在兼顾调整方案波动性、抗二次干扰能力和均衡性的同时,能高效制订出合理的区域铁路多站股道运用在线融合调整方案,满足实时调整强时效性的要求,能够为区域铁路多站股道运用在线协同编制和列车运行实时调度管理提供...     

采用翻车机卸车的重载铁路卸车站设计探讨

卸车站是办理重载货物列车卸车作业的车站,多位于港口、钢厂和电厂等。重载运输的列车装卸作业不同于普通货物列车的传统组织方法,一般采用高效率的装卸作业设备及作业组织模式。为提高装卸车站的作业效率,车站的布置应适应长大重载货物列车到发作业及高效率装卸作业的需要。通过对采用翻车机卸车的3种典型卸车站布置形式的分析,探讨不同站型的作业流程、优缺点及适用范围,以对重载铁路卸车站设计起一定的参考作用。     

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。     

铁路车站股道运用排序模型与算法

遵守车站股道运用条件,在引入时间窗、权重和有限度3个参数的基础上,利用排序理论构建车站股道运用排序模型。结合列车在车站的实际作业过程和进路编排,利用启发式算法对模型求解,得到股道运用初始方案。基于排序原则选择、进路编排方式和多方案选优3种解改进策略对股道运用初始方案进行改进,得到股道运用改进方案。利用现代柔性理论,设置1个人—机交互接口,以股道运用可行性为第1优化目标、均衡性为第2优化目标,建立股道运用的柔性模型,按照人—机交互会话的方式进行求解。采用该模型与算法编制的铁路车站股道运用自动编排系统,目前已在广州东站和韶关站初步运用。     

车站调度作业计划仿真建模的研究

提出一种应用计算机仿真技术自动编制车站调度作业计划的方法.从列车引起车站作业系统状态变化的角度建立车站作业的排队模型,用面向对象的计算机仿真技术设计车站作业的离散事件动态仿真模型,自动编制车站调度作业计划.     

考虑接续可靠性的动车组运用计划优化方法

提高动车组运用计划的接续可靠性可有效降低运营成本,更好适应不断变化的运营环境。基于动车组运用网络图,考虑动车组初始任务、空车调拨等运用条件和检修里程、检修能力等约束条件,分析任务晚点条件下动车组完成相邻任务的能力,进一步提出交路段和整个运用日计划的接续可靠性定量化方法。在此基础上建立以运营总惩罚费用最小为目标,考虑检修和热备任务的动车组运用计划优化模型,设计改进的蚁群算法求解模型,并利用算例验证。算例表明:在不改变基本运营条件下,适当增加接续时间可有效提高动车组运用计划的接续可靠性,且有效降低因接续失效而带来的高风险。     

铁路重载运输组合站重载列车组合方案的优化方法

对重载运输组合站组合方案进行优化研究,分析我国重载运输组合站作业过程,并归纳出组合站组合作业特征,在考虑组合规则、列车重量、最晚开始组合时间等约束的条件下,以列车在组合站总停留时间及分解时间之和最小为目标,构建符合我国重载运输组合站重载列车组合作业特征的非线性0-1规划模型。在分析模型性质的基础上,得出时间消耗最小目标下组合方案优先选择次序,并根据上述性质推论设计出"表格法"对模型进行求解。算例表明:对于到达列车规模为18列的算例,通过上述优化方法,可减少2次不必要的分解作业并节省时间消耗128min。     

道岔选型对重载铁路车站通过能力影响的研究

在一定行车条件下,计算不同道岔型号和列车牵引质量对应的列车起停车附加时分、单线铁路运行图周期和双线铁路列车追踪间隔时间,在此基础上计算得到相应条件下重载单、双线铁路车站的通过能力.根据不同道岔型号对车站通过能力影响的分析,对于重载单线铁路车站,在列车牵引质量低于1万t时建议采用9号道岔,当列车牵引质量达到1万t及以上时建议采用12号道岔,仅当列车牵引质量都达到2万t且在场坪条件允许时采用18号道岔;对于重载双线铁路车站,当列车牵引质量在2万t以下时建议采用12号道岔,当列车牵引质量达到2万t且场坪条件允许时建议采用18号道岔.     

车站调车计划优化编制系统

该系统与现有的车站信息管理系统相兼容，自动读取TIMS数据，根据车站的作业特点和调车任务，以自动方式或人机对话方式编制出车站的调车钩计划，可方便地对已有计划进行人工干预、     

动车运用所调车作业计划优化编制模型与算法

在动车运用所股道布局和检修资源已定的前提下,合理编制动车组调车作业计划对于提高动车运用所的检修能力具有重要意义。以动车运用所的股道连通关系、时空占用相容性、动车组运用计划和检修计划为约束条件,以减少动车运用所关键检修线区无效占用时间和减少调车路径费用为目标,建立动车运用所调车作业计划编制优化模型。将原问题转化为具有附加时空约束的车间调度问题,构造调车任务拓扑图,采用改进的最大最小蚁群系统求解。以某动车运用所的实际调车作业为算例,结果证实了模型和算法的有效性。     

考虑作业环节完整性的企业车站进路选择优化

传统企业车站进路选择优化问题,即当多项作业出现在同一时空,以行车作业优先,调车作业在冲突节点前停车等待至行车作业驶离冲突节点再继续作业。现实生产过程中易造成调车作业长时间停滞等待,导致调车作业无法准时到达目标地点,破坏了调车作业环节的完整性,损害了企业车站的利益。基于企业车站行车作业与调车作业并存且调车作业数量要远大于行车作业的特点,同时考虑调车作业环节完整性,将调车作业设定一个能充分完成作业的时间标准值,并动态实时更新作业过程中节点占用时间,以判断进路冲突并进行疏解,建立以调车作业时间成本、行车作业时间成本最小的多目标进路选择优化模型。为加快遗传算法的搜索效率,结合K短路算法特点改进了遗传算法,并且以进路为基本单元针对性地设计了个体编码方案、交叉变异策略,求解该模型。最后,以具有代表性的某企业车站为例进行了验证。研究结果表明：考虑作业环节完整性的进路选择优化模型得到的进路选择方案能够有效地避免作业冲突,并且能够依据作业的优先级为车站作业选择合理的进路,快速有效地得出满意的作业方案,满足车站工作的需求。与传统进路选择方案相比,总的作业时间降低了23.26%。研究成果对该企业车站进路选择...     

铁路车站作业进路分配的优化模型和算法

进路的调度与执行是影响铁路车站作业效率的关键因素之一,现阶段车站作业的调度安排与信号控制尚未形成一体化融合。引入运筹学车间调度思想,对作业计划进行分解,综合考虑线路拓扑关系和区段资源的占用时间,紧密结合信号联锁分段解锁控制原理,利用资源调度方法构建进路分配时空约束,提出一种基于站场区段资源精细化分配的车站进路分配优化模型。针对模型难于求解的特点,提出一种基于短路径和时间交换邻域搜索的混合遗传算法。实验验证结果表明：本文方法与进路冲突疏解的方法相比,在延迟时间和走行时间方面分别提升4.76%和10.72%;当提升作业连续性的影响比重时,可避免部分进路冲突延迟,提高进路分配的优化质量。     

中间站调车作业钩计划优化编制系统的应用与实践

中间站调车作业钧计划优化编制系统是在分析中间站传统调车作业钧计划人工编制的现状与问题的基础上开发的,实现了调车作业钩计划的自动优化编制、现在车状态及防溜措施的信息查询与屏幕显示、超时停留车和“关门车”的信息查询与显示、调车作业过程的模拟回放等功能,极大地提高了作业安全和效率。     

重载运输货车运用安全与监控的研究

随着中国铁路货车技术装备的快速发展,以及大秦线重载、提速、长交路运输格局的形成,给传统的列检作业方式带来了巨大的挑战,货车运用安全保障能力与运输安全需要的矛盾、列检作业布局与运输效率需要的矛盾、列检作业方式与货车装备现代化需要的矛盾日益突出,迫切需要系统地研究重载运输条件下货车运用安全与监控工作,全面构建大秦线重载运输货车运用安全管理体系,已成为铁路运输及货车运用工作面临的一项重要任务。     

基于.NET Framework的轨道交通车站作业仿真系统

本文在借鉴已有列车运行仿真研究的基础上,开发出基于.NET Framework的轨道交通车站作业仿真系统.该系统利用.NET Framework提供的多线程技术控制仿真进程、使用GDI+接口进行绘图作业及调用ADO.NET类库传递仿真数据.在将站场布置抽象为网络图的基础上,采用Floyd-Warshall算法排列列车进路.通过C#与MATLAB混合编程,调用plot函数绘制统计图.经测试,该系统能模拟车站实际作业过程,为车站运营提供科学决策参考.     

基于最远站法则的列车编组计划优化双层规划模型

根据铁路现场车流组织的实际特点,构建基于最远站法则的列车编组计划优化双层规划模型.上层规划模型以车流组织总成本最小为目标函数,以车流组织方案的唯一性、技术站的改编能力、调车线的数量等为约束条件,确定列车编组去向的开行方案.下层规划模型以车流改编距离最远为目标函数,以站点出入流量平衡为约束条件,按照最远站法则确定车流改编接续方案.采用模拟退火算法对双层规划模型进行求解,得到了符合最远站法则的列车编组计划优化方案.通过案例的计算结果验证了模型和算法的有效性.     

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.     

车站班计划和阶段计划计算机编制方法的研究

针对现行车站班计划和阶段计划编制方法存在编制时间长、计划不准确、车流推算落后等弊端,提出在车站计算机信息系统中增加"班计划编制模块"和"阶段计划编制模块",并运用计算机辅助推算车流,以实现车站自动化指挥生产,从而使运输工作有序可控,达到提高运输效率和运输效益的目的.     

基于约束规划的编组站阶段作业计划优化研究

为了解决编组站阶段作业计划优化模型规模过于庞大、适用性不强、求解方法复杂、算法收敛慢等缺点,通过剖析编组站阶段作业计划优化编制问题的本质,在此基础上建立了一个以车流累积为模型对象、出发车车流来源及解编顺序为决策变量,出发车最多为总目标的约束规划(CP,Constraint Programming)模型.将模型求解分为:利用约束传播得到初始解和利用搜索技术结合约束转播改进初始解两部分,并用约束规划算法引擎(CP Optimizer)实现模型的求解.实验表明,本模型均能在普通PC机上运行20 s左右就能得到最优的方案,符合现场对算法时间及空间复杂度要求.     

重载铁路始端技术站列车组合策略优化研究

重载铁路始端技术站在重载铁路线网中具有举足轻重的地位.针对列车站内组合策略优化问题,通过分析重载列车技术站内作业特点,引入出站列车追踪策略变量,考虑到发线选择、到发线内接发车进路冲突和列车出发时间动态调整等约束的基础上,以单位时间内从技术站发出的货物列车净载重最大为目标,结合列车站内整体作业流程,构建混合整数规划模型,...