铁路货物空重车调整优化模型与算法研究（续）

2．5空重车综合调整模型和算法 2．5．1空重车综合调整模型的建立 每一调配站对i与j间，设站点的运输资源为Rij。Rij是指于i站装车至j站的重车数，这些重车卸空后用来在j站装车。     

制动系统空重车调整装置比较与分析

随着铁路客车安全性和舒适性要求的提高,制动系统空重车调整装置的重要性也日益突显。本文结合现有车辆的空重车调整装置,通过比较与分析,得出不同条件下空重车调整装置的选择思路,为制动系统的设计提供参考。     

铁路空车调整优化模型及其蚁群算法

以理论研究为主,通过对空车调整问题的特点分析,明确了空车数量调配和网络配流是空车调整的两个核心问题;在分析已有模型及对问题进行抽象描述的基础上,建立了空车调整协同优化（EWDCO）模型,并设计了相应的蚁群算法。分析发现,共同径路约束与EWDCO模型是不协调的;通过对定理的证明得出,对流约束不会对EWDCO模型的最优解产生影响,模型可以描述为线性整数规划模型,其实质是带容量约束的最小费用流模型。同时,研究表明ACO对求解空车调整问题具有一定的优势,是一种较为有效的算法。     

静测重自动空重车调整装置研究

自动空重车调整装置是重载运输所需解决的一个难题．提出了静测重自动空重车调整装置的研究结果．它可与现行各种制动机匹配，实现自动、无级调整，其测重精度不会受车辆运行状态影响。     

共用模式下的铁路空托盘调运优化模型

为了实现空托盘经济和高效的调运,系统分析了空托盘调运的原因及必要性.在综合考虑各种影响空托盘调运因素的基础上,确定了以总调运费用最小作为空托盘调运所要实现的目标,并建立优化模型.在对模型进行修正的基础上,对单目标优化问题处理方法进行分析,利用ILOG软件对模型求解.最后,通过案例分析了租赁成本、运输成本、库存成本,以及调运时间与总调运费用之间的关系.算例证实了在租赁费用一定的前提下,运输成本与库存成本越高,托盘调运越少;反之,租赁托盘越少;另外,调运时间越长,租赁托盘越多.研究成果可为铁路集装化运输中空托盘调运提供理论借鉴.     

铁路车流径路优化算法的研究

建立了一种求解车流径路的启发式算法，目标函数是消耗的总车辆公里数最小，约束条件为区段能力和车流共同径路，以现行铁道部使用的“全国铁路环状径路图”为基本路网结构，点间车流和区段能力亦以现行运营的实际数据为依据，进行了车流径路计算。     

铁路枢纽作业轮廓计划优化模型及算法

本文给出铁路枢纽日常运输组织工作轮廓计划多商品时空网络流模型及算法，对次日枢纽内大小车流、机车应用配合我纽内各站装、卸、排空计划作出合理安排。揭示枢纽内各站次日工作的重点与关键。为进一步编制日班计划及阶段计划提供指导及辅助决策基础。     

铁路网络列车运行调整的优化模型 及其分支定价算法

研究了铁路网络中列车可变更运行线路下的列车运行调整问题,目标是使得所有 列车偏离终到时间之和最小化.首先引入流平衡约束建立基于列车到发时刻的网络流模型,采 用商业软件GUROBI求解.同时构建了基于列车时空路径的整数规划模型,并给出了分支定 价算法,采用伪费用分支和最佳优先搜索策略加快算法的收敛.最后设计算例进行验证,通过 与GUROBI对比说明本文算法是有效的.当列车数为20 列时,求解时间减少91.6%,得到的最 终可行解距离最优解的间隔为9.72%.验证了本文分支策略较最为分数分支策略更优,列车运 行调整可变更线路相比于只能按原始线路行驶平均可降低目标函数值37.4%.     

基于时间约束的铁路空车调配模型与算法

为弥补现有的调配方法没有考虑排空站重车运输资源的利用率和空车调配的时效性的不足，在传统空车调配数学模型的基础上，提出了基于时问约束的空车调配模型和求解算法．通过合理利用排空站可利用的空车，将空车和重车结合起来优化调配，达到减少空车走行距离的目的．算例分析表明了模型的正确性和算法的合理性．     

铁路既有繁忙干线货运产品布局优化模型及算法

采用节点拆分的方式构建了既有繁忙干线货运产品网络，在此基础上按运输需求的特征对其分类并借鉴服务网络设计的思想，设计了既有繁忙干线铁路货运产品布局优化模型，采用免疫克隆变邻域搜索算法对模型进行求解，最后采用算例对模型和算法进行验证分析，测试结果表明模型和算法具有较好的适用性．     

铁路建设工程进度计划优化模型研究

为了解决铁路建设工程资源不均衡的问题,避免出现劳动力窝工或机械设备闲置的现象,本文以资源均衡为目标,以线性规划方法确定建设工程中的关键路线,构建了适合于我国铁路建设工程的进度计划优化模型,并进行了施工速度差的求解.采用朔黄铁路建设工程的实际数据,对该模型的有效性进行了验证.结果表明,该模型大大降低了实际施工进度计划的资源计划偏差值和资源占用的峰值.因此,该模型对于解决我国铁路建设工程中的资源不均衡问题具有显著效果,对于提高我国铁路建设工程进度计划的科学合理性具有较好的理论和实际应用价值.     

高速列车运行调整与运行控制一体化双目标优化模型与算法

列车实时运行调整与运行控制是实现高速列车准点节能运行的两个重要方面.本文构建高速列车运行调整与运行控制一体化优化模型,以降低列车总延误时间与运行能耗为目标,同时优化列车速度距离与时间距离曲线.与以往研究将列车运行调整与运行控制独立优化不同,本文基于列车牵引计算,通过锁闭时间理论将列车运行调整与控制的解空间进行耦合,根据列车运行速度、制动性能、信号系统的清空与开放时间、轨道区段/闭塞分区的长度等因素,精细化计算列车占用不同轨道区段/闭塞分区的时间,动态确定列车区间运行时分与追踪间隔.为求解复杂的非线性模型,设计分段近似法将非线性约束进行重构,从而将非线性优化模型转变为混合整数规划模型.通过算例计算,给出双目标问题的帕累托解集,与单目标优化方法对比,本文方法可以减少总能耗2.46%,降低运行总延误7.33%.     

高速列车运行调整与运行控制一体化双目标优化模型与算法

列车实时运行调整与运行控制是实现高速列车准点节能运行的两个重要方面.本文构建高速列车运行调整与运行控制一体化优化模型,以降低列车总延误时间与运行能耗为目标,同时优化列车速度距离与时间距离曲线.与以往研究将列车运行调整与运行控制独立优化不同,本文基于列车牵引计算,通过锁闭时间理论将列车运行调整与控制的解空间进行耦合,根据列车运行速度、制动性能、信号系统的清空与开放时间、轨道区段/闭塞分区的长度等因素,精细化计算列车占用不同轨道区段/闭塞分区的时间,动态确定列车区间运行时分与追踪间隔.为求解复杂的非线性模型,设计分段近似法将非线性约束进行重构,从而将非线性优化模型转变为混合整数规划模型.通过算例计算,给出双目标问题的帕累托解集,与单目标优化方法对比,本文方法可以减少总能耗2.46%,降低运行总延误7.33%.     

基于蚁群算法的铁路空车调整优化模型设计

针对铁路空车调整问题,采用蚁群算法解决此问题,建立以空车走行公里数最小为目标的优化模型,并给出求解算法。算例分析表明模型的正确性和算法的合理性,将蚁群算法的时间复杂度与其他一些解决空车调整问题的算法的时间复杂度进行比较,充分体现蚁群算法解决大规模路网空车调整问题的优越性。     

铁路枢纽内客运站分工的优化模型及算法

为了合理分配引入高速和城际客运专线的铁路枢纽内客运站的接发旅客列车任务,以始发终到客流在各客运站之间的分配、始发终到和通过客流的运行路径为决策变量,以最小化枢纽内始发终到和通过旅客的费用为目标,以客运站始发终到能力和通过能力、铁路线路旅客列车通过能力、旅客运输需求为约束条件,建立了客运站分工多目标非线性混合整数规划模型.考虑铁路枢纽内运行路径少的特点,设计了基于枚举法、多最短路和线性规划的精确求解算法.算例表明,该方法能够对3个客运站的接发旅客列车数量进行定量分配,始发终到能力占用率分别为100%、64.5%和69.3%,通过能力占用率分别为78.7%、65.9%和25%.     

重载铁路智慧港口站作业计划综合优化模型及算法研究

为提升港口站调度智能化水平,本文在研究重载铁路港口站作业组织的基础上,分析本务机担当调机运用模式下不同卸车系统的调车作业方案,以列车分解计划、卸车计划、调车作业计划及列车组合计划为核心刻画不同类型重载列车在站作业全流程。考虑港口站卸车作业能力和卸后空车返程排空效率,以车辆在站停留时间最少为目标函数,构建重载铁路港口站作业计划综合优化的混合整数线性规划模型,采用带有启发式策略的微进化与自适应邻域搜索相结合的混合算法。以某重载铁路港口站为例进行分析,结果表明,得到的设备协同调度方案中未出现空闲等待时间,出发列车配流方案中,前7列均满足最大空车编成辆数;对比不同调车作业方案,本务机担当调机运用模式可为港口站减少5台调车机;所提算法相比Gurobi求解器,在求解时间上节省97.32%,与最优下界值间隔缩小0.06%。     

空挂任务不确定情形下的甩挂运输调度优化

在实际路网下建立了空挂任务不确定情形下的甩挂运输调度优化模型, 设计两阶段启发式算法进行求解, 第1阶段分别按照空挂调运距离最小和重挂任务起终(OD)点总顺差最低2种策略确定空挂调运方案, 第2阶段结合任务节点顺差和贪婪思想确定所有任务的执行序列, 采用算例分析算法的性能。分析结果表明: 空挂运输成本与总成本分别为325.5、1 010.5元, 比原有方案分别节约10.44%、3.62%, 且使用的牵引车更少; 基于辽宁省内城市间甩挂运输算例所得空挂调运距离最小和重挂任务OD点总顺差最低2种策略的最优值分别为2 561.3、2 464.6元, 平均求解时间分别为21.5、27.3s, 第2种策略各结果的稳定性较好; 模拟退火算法所得总成本均在3 100元以上, 求解时间均在80s以上。可见, 本文算法的精度和效率较高, 重挂任务OD点总顺差最低策略在求解空挂任务不确定情形下的甩挂运输调度问题方面有着明显的优势。     

区段站阶段计划的优化模型和算法

以区段站阶段内准点满轴发车为目标,建立混合０－１规划模型,并根据大系统理论将系统分解为４个有序的子系统,同时给出分解算法,为阶段计划的计算机自动编制提供了一个优化决策基础。     

城市轨道交通线路规划优化模型与算法

文章根据我国城市轨道交通规划建设的特点,建立了以轨道交通投资和系统出行总时间最小为目标的轨道交通线路规划的双层规划模型,提出应用成熟的遗传算法进行优化模型求解。方法简单实用,对于我国的轨道交通线路规划具有实用价值。