基于Memetic算法的客运站到发线分配问题研究

为了探索客运站到发线分配问题有效合理的解决方法,以到发线利用均衡值以及到发线分配权重总和为优化目标,建立了客运站到发线的整数规划模型,并利用Memetic算法进行求解.通过实例验证,表明建立的模型和设计的算法是可行的,得到的分配结果令人满意.     

客运站到发线运用优化研究

为了合理编制客运站到发线运用计划,作者确定了到发线均衡性评价标准,建立了既满足到发线固定使用方案,又达到均衡使用到发线的多目标二次0-1规划模型;并以德州东站为实例,利用LINGO软件进行了求解与验证。     

基于模拟退火算法的客运站到发线占用优化研究

结合客运站旅客列车在站技术作业的特点,以出发旅客列车正点为目标并且兼顾到发线固定使用方案和高等级列车优先接发建立客运站到发线占用优化模型。该模型为混合0-1整数规划模型,属于NP问题,直接求解较困难。文中用模拟退火算法(SA)设计求解方案,并用实例对模型和算法进行验证,生成到发线使用方案,说明其优化效果明显。     

基于模拟退火算法的大型客运站到发线运用优化研究

铁路大型客运站到发线的运用进行科学地分析及合理地优化,对于提高客运站的工作效率及保证旅客列车正点到发具有重要的意义。通过分析影响到发线使用的到发线占用间隔时间等各项因素,以到发线均衡使用、列车占用到发线总时间最少和方便旅客乘降为目标,建立客运站到发线运用优化模型。通过采用模拟退火算法,实现到发线运用的合理优化。最后,以福州站一个阶段计划内的到发线使用情况作为实例,对模型和算法进行了验证。     

高速铁路车站咽喉区与到发线综合运用优化

研究接发列车的到发线分配和咽喉区进路选择问题,在满足到发线使用规则的条 件下,以作业计划稳定性强和接发车进路条件优为目标,构建到发线与车站咽喉区运用多目 标优化模型.采用改进的带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-II)对模型进行求解,算法 能有效保存优秀个体和降低计算复杂度.最后以某高速铁路车站为例,采用Matlab 编程得到 模型的Pareto 最优解集,从解集中选择1 个解,将其结果与原始到发线方案进行对比,结果表 明,采用该模型和算法能有效改进车站咽喉区与到发线的综合运用方案.     

客运专线车站到发线运用多目标优化模型

为给客运专线车站接发的列车合理安排到发线,构建了客运专线车站到发线运用多目标优化模型.优化目标为列车站内走行时间之和最小及到发线使用最均衡;约束条件主要有到发线作业间隔时间约束、进路冲突约束.基于目标协调优化思想,提出了该多目标优化模型的求解方法.以济南西站为例,对7：00：00～13：00：00时段的到发线运用方案进行求解.结果表明,所求优化方案与图定方案相比,下行、上行列车的站内走行时间之和分别减少7.37%、1.88%;对于各到发线占用时间与到发线平均占用时间之差的平方和,下行、上行列车分别减少62.93%、74.75%.模型能准确地描述列车占用各条到发线的不同,适用于求解客运专线运行图编制阶段的到发线运用问题.     

基于混合算法的编组站到发线模型算法研究

本文分析了编组站到发线占用特性,在前人对于到发线运用建模的基础上,建立更适合于编组站到发线的运用模型。由于到发线的安排属于NPC问题,本文综合遗传算法与模拟退火算法的优点对该模型进行求解,采用混合算法——模拟退火遗传算法（SAGA）,来提高运行效率和解的质量,并在目标函数上以及在约束条件上提出新的理论,引入惩罚因子以加快算法模型的收敛。丈中阐述了该算法的具体实现过程,并通过模拟仿真对算法进行了验证,结果表明该模型算法是可靠和有效的。     

动车组周转和到发线运用方案的综合优化研究

动车组周转和车站到发线运用均为高速铁路运营面临的重要课题,本文以动车组在运行线之间的接续关系和动车组占用到发线的相容性为约束条件,以运用动车组数最少为优化目标,根据高铁运营的特点,利用一级检修周期时间刚好为高铁运行图周期2倍的实际情况,在建立1个时间跨度为48h的接续网络基础上构建了0-1型整数线性规划模型.该模型将宏观层面的动车组周转和微观层面的到发线运用进行了综合考虑.通过模型求解,可以同步得到高速铁路动车组周转方案和到发线运用方案.算例表明,本文构建的模型能够达到整体优化以上两个作业过程的目标,为实际的运营工作提供一定的决策支持.     

基于蚁群算法的客运站到发线运用计划编制方法

建立了客运站到发线使用的0-1规划模型,并用蚁群算法求解,用理论最优目标函数值与目标函数值的比值表达信息素,用列车使用到发线权值的倒数表达启发式信息,用2-opt的方法实现局部搜索,为提高解的性能和算法的收敛速度,按所处时段的列车密集程度和对其它列车的影响程度由大到小排序,再按该顺序求解,用哈尔滨站的实际数据验证了提出的方法的有效性。     

基于拉格朗日的高速铁路车站作业优化

本文从Job-Shop 调度角度出发,以列车为待加工的“工件”,将车站接车进路、 到发线和发车进路看作“加工机器”,列车在车站的走行与停站看做不同的“作业工序”, 把高速铁路车站作业问题抽象成Job-Shop 车间调度优化,以设备能力、冲突进路、停站时 间为空间和时间约束,以最小化到发线的占用时间为优化目标,建立高速铁路车站作业 优化模型.采用拉格朗日方法松弛原模型的约束条件,建立车站技术作业问题的拉格朗日 对偶松弛问题,设计了高速铁路车站作业优化模型算法.并以高速铁路的某一车站为实例 进行验证,实例表明,该算法可以有效地化解车站作业进路冲突和实现到发线运用时间 的最小化.     

编组站到发线运用计划优化

合理安排列车占用到发线计划是编制作业计划的关键。在满足列车使用到发线须遵守的作业要求的前提下,建立编组站到发线运用计划数学模型,使其能够求解出较优的到发线运用方案。建立的到发线运用模型是非线性的整数规划模型,如果直接求解会比较困难,采用启发式算法对其求解。在求得可行解后通过合并、交换及组合的方法对所有股道再次进行调整,使到发线运用更趋于合理,即求得较优的到发线运用方案。通过算例说明运用模型计算生成到发线运用计划,其优化结果有明显效果。     

客运站股道运用优化模型及算法

为了提高客运站运输生产效率和行车技术作业自动化水平,分析了客运站旅客列车到、发技术作业的特点,建立了客运站股道运用优化模型。模型目标为有利于客运站行车技术作业,有效利用车站设备和方便旅客乘降,并且优先排列等级较高的列车。运用多目标规划理论,采取分支定界法对模型进行求解。将模型和算法应用到一大型三线通过式客运站,股道运用计划有明显改变,1/3以上列车到发线进行了变更,整体安排合理,效果理想。     

考虑到发线能力利用率的重载列车开行比例研究

重载铁路装车端组合站工作组织中存在重车场到发线能力利用率高,重载列车开行比例不合理等问题,有必要从微观层面上对此进行研究。本文分析了影响重载列车开行比例的各种因素,包括线路计划年运量、线路通过能力、机车供应台次、车流平衡等。以减少重载列车在装车端组合站到发线的停留时间为目标,建立了考虑车站到发线能力利用率的重载列车开行比例优化问题的整数线性规划模型,并以朔黄线神池南站为例,利用LINGO编程对模型进行求解。计算结果表明,经过优化的神池南站重车场的到发线能力利用率和朔黄线通过能力利用率均有所下降,验证了模型的有效性和实用性。     

基于最小到达间隔的高铁车站进路分配问题研究

在给定站型布局、列车停站方案的前提下,考虑列车密集到发时受前后列车停靠股道组合影响的到达追踪间隔,以及咽喉区进路与到发线的整体性,以单方向追踪列车到达间隔时间总和最小为优化目标,构建了高铁车站列车进路分配模型。模型采用Lingo全局求解器求解,通过算例验证了模型的有效性。结果表明:所求进路分配方案中,正线及接近正线的股道占用频次较高,进路冲突得到疏解,能够实现到达间隔总和最小;停站方案对到达间隔具有影响,当列车密集到发,供停站、不停站通过列车占用的股道数目不足3条时,受到发线安全使用间隔约束,列车到达间隔显著增大。     

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车站的拓扑结构限定了作业线的用途,依据车站的接发车作业要求,分类使用作业线可以有效地减少作业干扰,提高车站作业效率.根据车站的拓扑结构和接发车任务,把到发线的优化目标分解为满足到发线运用规则、利于乘降作业、设备均衡使用等目标,并建立了优化模型.运用遗传算法对模型求解.提出了诱导变异的概念,通过诱导变异避免变异产生病态个体,保证群体的健康.最后通过实例验证了模型和算法的合理性.结果表明,在能力允许的条件下,算法的效率较高并能够取得较优解,满足客运专线车站作业的要求.     

高速铁路公交化运营条件下到发线规模优化配置

结合车站设备运用机理以及数学模拟的相关理论,分析了在公交化运营条件下客运站到发线的规模配置问题。从公交化运营组织角度出发,修正了现有计算到发线规模的方法,并从到发线运用的角度出发,改进了到发线规模优化算法和建立了运用优化模型。     

大型客运站调车机车运用优化研究

铁路大型客运站调车机车运用计划是客运调度工作组织作业计划的核心内容,保证旅客列车及时接车和正点发车,对于提高客运站的工作效率及保证旅客列车正点到发具有重要的意义。为此,通过考虑各个影响因素对调机使用的影响,以调机的均衡使用、空行里程和导致列车晚点始发数最少为目标,建立了调机运用的优化模型。并以实例验证其模型的合理性。     

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针对铁路客运部门对乘务排班计划编制的问题,分析了车次、交路、乘务员、乘务工时之间的关系.在已知乘务员标准月度乘务工时的前提下,以交路和乘务工时为主要约束条件,以减少乘务班组、降低乘务费用为优化目标,建立客运乘务排班计划编制模型.根据车次之间到发站、到发时间的接续关系,求解符合乘务工时的车次与交路匹配的可行性路径集合,以该集合为基础,提出了求解模型,并设计了基于遗传算法的模型求解算法.通过对某一客运段的车次、班组数据进行算例分析,仿真实验,验证了所提出模型和设计算法可有效解决客运乘务排班计划的编制问题,可降低乘务费用.     

神池南站线束作业改进方法研究

本文针对神池南站线束作业方法中到发线运用不均衡、部分到发线闲置时间较长等问题,分析神池南站到发线使用情况,提出线束作业改进方法。通过充分利用机走线、到发线空闲能力,均衡到发线作业分配,提高车站到发线利用率。最后通过实证分析,验证了改进方法能够解决神池南站到发线能力紧张的问题。     

铁路技术站到发线运用调整模型及算法

从满足车站到发线的运用要求、减少作业和进路交叉干扰出发，建立了铁路技术站到发线运用的调整模型；针对模型是一个非线性规划模型的特点。对交叉干扰产生的原因进行了分析。提出了其等价模型；根据等价模型特点。设计了求解该问题的遗传算法。并用实例进行了验证。其程序运行时间不超过100s.