多目标规划在铁路零担货运中转装车问题中的应用

结合顾客满意度与中转货物运到期限两者间的关系,将以货物的运到期限为要素的函数作为首要目标,将车辆的静载重利用率及车辆的轻重搭配合理程度作为次要目标,以车辆标记载重限制、车辆载货容积限制及车辆满载限制为约束条件,建立研究铁路零担货物运输中转装车问题的多目标规划模型。利用主要目标法,把首要目标作为主要目标、次要目标转化为约束条件,从而将多目标规划模型转化为单目标规划模型。应用模拟退火算法,设计算法的实现步骤,求得单目标规划模型的有效解。以同去向30件待中转货物装入2辆车为例,运用设计的模拟退火算法步骤,计算得到装车方案。计算结果表明:得到的装车方案满足车辆的载重约束与载货容积约束,提高了车辆静载重利用率,并体现客户需求至上的铁路货运服务理念。     

基于配放约束的货物多车配载优化模型与算法

构建具有装载重量、体积以及性质相互抵触的货物不能混装等多约束条件下,基于配放约束的货物多车配载模型.并以该模型为基础,提出求解该问题的蚁群算法.在模型求解过程中,针对问题特点,充分考虑货物配装限制及装载工具的载重、容积等方面约束,基于待装货物比容动态逼近装载工具剩余空间比容策略,综合运用ACA-VEHICLE和ACA-VOTUME等2个不同蚁群协同考虑两个目标--需用装载工具数目和重量、容积利用率优化对问题的求解策略进行研究.改进了蚁群算法的求解策略,提升了算法性能.最后,结合8类100件货物的配装问题,对模型算法进行检验,结果满意,说明该方法具有实用性.     

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。     

基于蚁群算法的煤炭运输优化方法

蚁群算法是指通过人工模拟蚂蚁搜索食物的过程来求解运输优化问题的一种算法。给出蚁群算法模型及算法步骤。研究一种带容量限制和考虑损耗的煤炭运输数学模型的优化计算,并给出算法步骤。运用蚁群算法对某一钢铁企业煤炭运输问题进行优化计算,计算结果符合实际生产情况。     

铁路货物差异化运到期限计算研究

对铁路货物运到期限进行精确计算,可以有效支撑运到期限保障率的提升,进而提高货物运输服务水平。在阐述我国铁路货物运到期限计算规定概况的基础上,针对存在的问题,分析差异化铁路货物运到期限计算的目的及意义,提出基于运行图计算运到期限最小值,以及计算具体货流起讫点间运到期限的平均值2种计算思路,并进行算例分析。结果表明,运到期限计算值与按《铁路货物运输规程》计算值有较大偏差,偏差值随着运输距离的增加而减小;运到期限值与运输产品设计相关,适应差异化运输需求的运输产品谱系设计,可有效提升铁路货物运输服务水平。     

铁路危险货物办理站布局优化双层规划模型与算法

根据国家标准中规定的常见危险化学品在存储区的临界量,提出布局优化阶段的铁路危险货物办理站环境风险评估模型.在此基础上,根据铁路决策部门与危险货物运输客户之间的主从递阶决策关系,建立铁路危险货物办理站布局优化问题的双层规划模型.上层规划模型以一定区域内危险货物办理站环境风险最小化而运量最大化为目标,下层规划模型以客户运输费用最小化为目标.采用该模型可以合理确定危险货物办理站的地理位置及承办危险货物的类别.通过构造上、下层决策变量间的反应函数,设计模型的启发式求解算法.算例验证了模型及其算法的可行性和有效性.     

铁路专用线路危险货物运输多层次灰色理论分析

根据《铁路危险货物办理站、专用线运输安全现状综合分析导则》的要求,结合危险货物专用线现场实际,从安全管理、技术设备设施、载运工具及货物包装、运输能力4个环节出发,选择24个指标组成安全分析体系.采用层析分析法确定各层评价指标的权重,运用灰色系统理论建立铁路专用线危险货物运输安全分析模型,并结合具体事例和数据,对铁路危险货物运输的安全性进行评价.     

一车多件货物装载布局优化模型与算法

以三维多层货物装载布局问题为研究对象,结合货物运输安全特征,综合考虑装载货物合重心、总重量、总体积、车辆边界及货物之间不干涉等约束因子,以最大化承载车辆标记载重量和有效容积综合利用率为优化目标,建立一车多件货物装载布局优化模型。为保证货物布局的平整性和平衡性,提出基于人工装载经验的s中心骨架、带已布物群约束的布局、形状相似的概念,采用空间合并、融合、小块预留技术,在构造待布空间的匹配货物集、中心骨架及其移动策略的基础上设计一车多件货物装载布局优化算法。实例表明:所提出的模型和算法能快速制定合理的三维多层货物装载布局方案,有效运用承载车辆,满足货物运输安全的要求。     

多车多件货物装载布局优化模型与算法

以多车多件货物装载布局方案为研究对象,建立以标记载重量和有效容积综合利用率最大为目标函数,以货物合重心不超过容许偏移量、各件货物摆放位置不重合、货物不超出承载车辆边界、车辆承载货物总重量不超过车辆标记载重最,车辆承载货物总体积不超过车辆有效容积、货物不被重复装载等为主要约束条件的多车多件货物装载布局优化模型.设计以类First Fit划分算法和重容比为基础的模型求解算法,以制定货物装载布局方案.实例表明:用所提出的模型和算法能快速获得车辆利用效果良好、货物装载布局合理的装载布局方案.     

采用蚁群算法求解铁路空车调整问题

蚁群算法是受自然界中蚁群搜索食物行为启发而提出的一种智能优化算法,针对空车产生总数和空车需求总数相等的平衡运输问题,建立以空车走行公里数最小为目标的空车调整数学模型,应用蚁群算法求解铁路空车调整问题。对有3个空车产生地点、4个空车需求地点的240辆空车平衡运输的算例,采用蚁群算法求解,得到2种目标结果最优的调整方案,可见该算法结果具有多重性,可以适应不同的调整需求。将其计算结果与分别采用最小元素法、西北角法、神经网络法及遗传算法所得结果进行比较,表明采用蚁群算法精度高、参数少、运算过程简单、模型易于理解和维护。采用蚁群算法求解空车调整模型可以用于全路、路局等的空车调整问题求解。     

模糊聚类分析在铁路快运网络规划中的应用

分析快捷运输运力网络的特征、规划目标、规划原则和基本流程,提出运用模糊聚类分析规划快运运力网络的基本方法。运用F—聚类建立初始划分,利用迭代自组织数据分析基于目标函数优化的特点和方法,求解出运力网络节点的分类。结合铁路发展实际,选择主要省级及以上经济中心点27个,其他主要区域经济中心点17个作为基本节点;选择国内生产总值、全部工业总产值、产品销售收入、社会消费品零售总额、货运量和交通环境等6个指标作为聚类分析的特征指标,进行模糊聚类分析。根据聚类结果和铁路运输条件,规划出由10个关键节点、13个重要节点和15个一般节点构成的快捷货物运输运力网络。规划的节点既体现了快捷运输组织的现实,又反映了发展的趋势。     

影响铁路危险货物运输的主要因素分析与对策研究

从危险货物自身的危险反应、外部条件（因素）影响、违章行为3个方面,分析影响铁路危险货物运输的主要因素,并对此提出对策：安全管理和危险货物装卸作业时的安全防护。通过进一步加强铁路危险货物运输管理,切实保障危险货物的运输安全。     

铁路客票快速经由算法的研究与实现

为解决铁路既有运能和路网布局导致的高峰期无票及小站间无直达车的问题，以计算推荐换乘站为目的，提出了铁路客票快速经由算法；通过对比分析既有经由算法，根据应用程序实现复杂程度，使用GemFire平台搭建了铁路旅程规划系统模型。经测试，算法准确高效，可实现旅客有效中转换乘，提高铁路客运资源利用率。     

基于遗传算法的集装箱单箱三维装载优化问题

研究应用改进遗传算法优化铁路集装箱单箱三维装箱问题,达到充分利用集装箱装载质量或装载容积的目的。改进遗传算法中考虑货物放置方向、装载容积、装载质量及装载重心等约束条件,并结合方向及顺序约束采用巧妙的个体编码方法,结合装载容积、装载质量及重心约束构造合理的适应值函数。以16件货物装入20英尺箱为实例,应用改进遗传算法进行计算,计算结果为集装箱装载容积利用率为63 18%,并且可以缩短计算时间一半以上。     

铁路货运旬日历装车方案自动编制系统的研究与实现

以客户按旬提报的运输需求数据为基础,将客户类型、重点物资、装车站能力等设置为约束条件,搭建客户需求受理和铁路运力集中配置平台,实现计算机自动配置铁路运力,形成旬日历装车方案。     

我国铁路集装箱快捷运输发展探析

分析国外铁路集装箱快捷运输现状,从运输组织、运输装备和集装箱箱型等方面阐述我国铁路集装箱运输业务发展历程,总结分析我国铁路集装箱快捷运输条件.从轻质适箱货物、冷链货物、港口集装箱货物、中西部货物、电商货物等方面,分析我国铁路集装箱快捷运输的市场需求.从运输组织效率、运输装备性能及运输装备保有量等方面,指出发展我国铁路集...     

既有铁路重载化改造通道规划模型研究

研究目的:随着大批客运专线相继投入运营,既有线的运输能力将得到一定程度的释放,对既有铁路进行有计划、有选择的技术改造,开行重载列车,能够充分利用既有设备条件,节约资金投入,大幅度增加线路输送能力,提高铁路劳动生产率,降低货物运输成本.研究结论:本文阐述了我国重载路网的发展规划情况,提出了重载运输通道规划所应遵循的原则.以铁路部门收益最大为目标函数,以线路通过能力和投资金额上限为约束条件,建立基于径路的重载线路投资决策与货流分配模型,并介绍求解方法.本模型的建立使重载化改造的决策依据由定性化转为定量化,从而使决策更加科学合理.     

客车捎带模式下高铁快捷货物输送方案研究

以提高高铁快运当日达产品的时效性、收益率为核心,对既有载客动车组捎带模式下的快捷货物输送方案进行优化。借助时空网络以列车运行成本与时间惩罚费用之和最小为目标,同时满足货主时限、列车容量以及列车停站方案等约束,建立输送方案优化模型,通过匈牙利算法,并借助Matlab的Yalmip工具箱求解模型。以兰州西站至天水南站、宝鸡南站及西安北站部分时间段的快捷货物运输需求为背景进行算例分析,验证模型的有效性。结果表明合理估算列车装载容量及货物的延迟时限对输送方案的选择起重要作用。     

铁路危险货物运输的环境保护分析

针对铁路危险货物运输中存在的环境污染风险,分析了我国铁路危险货物运输中存在的不足和事故环境污染的特点,提出了依法行政整章建制、合理规划办理站布局、改善运输设备及条件、加强人员培训等相应的防范措施和建议。     

基于需求响应的铁路集装箱班列始发时刻优化

依据铁路运输生产实际,充分考虑集装箱货物与集装箱班列在时间和数量方面的匹配关系,以集装箱货物在集装箱办理站的总停留时间最小为优化目标,以集装箱货物装车唯一性、班列编成箱数、作业时间和发车间隔为约束条件,构建铁路集装箱班列始发时刻优化的非线性混合整数规划模型。根据模型的特点,设计基于遗传算法的求解方法。由随机产生和"先到先服务"方案结合的方法生成初始种群,并运用启发式策略修复进化过程中出现的不可行解。以胶州-黄岛之间的铁路集装箱班列为例进行仿真计算。结果表明:模型和算法具有较高的计算效率;利用模型及算法得到的集装箱班列始发时刻与集装箱货物的数量、到达时间分布之间具有较好的匹配性,使集装箱在办理站停留时间最短,制定的班列开行计划响应了用户需求。