基于船舶大修的人力资源优化配置研究

船舶大修作业是一项维修项目范围广、种类多且复杂的系统工作,修船项目之间存在着复杂的维修次序约束.在维修人员有限且维修能力不同的情况下,合理的分配人力资源将会缩短维修任务的完成时间.文中在船舶大修所编制的修理单(即维修次序)既定的情况下,对维修人力资源进行优化配置,以维修人员数量和能力差异为约束,完成维修任务为目标建立维修人力资源的优化模型,并用遗传算法对模型进行求解得出最佳分配方案,以缩短维修工作时间,降低船舶停运损失.     

共享车辆基地的城轨车底运用与检修计划协同编制

科学的列车车底运用计划是实现轨道交通运营秩序顺畅和能源节约等目标的重要保证。在城市轨道交通土地资源合理运用的前提下，协同优化车底运用与维修养护有助于充分利用车底资源。本文以共享车辆基地的多条城市轨道交通线路的车底资源运用计划为研究对象，研究基于多线多车辆段基础设施网络的车底运用计划与检修计划的联合编制问题，以车底运用及检修成本最小为优化目标，以车底运用状态和检修累计值为决策变量，考虑车底连接约束、检修约束及车辆段检修能力约束，构建混合整数线性规划模型，并提出一种混合启发式算法进行求解。以某市地铁为例，结果表明，网络运营比单线独立运用的总运营成本减少了8.1%，验证了模型及算法的有效性。通过确定合理的编制周期和车辆段检修功能布局可进一步实现车底资源的优化配置，为相关部门合理进行车辆段布局及车底运用提供参考。     

灵活检修工艺下地铁车辆架大修作业调度优化方法

架大修作业调度方案是影响架大修作业效率的关键,其制定的重要依据是车辆检修工艺。首先,分析以人工调度为主的车辆架大修工艺的局限,根据车辆架大修作业的项目分解结构、工艺次序关系和执行对象,建立基于灵活检修工艺的车辆架大修作业调度优化模型,实现列车库内检修作业时间最小化;其次,针对模型中存在复杂次序关系约束的特点,设计改进的遗传算法进行求解;最后,通过对多种场景下车辆架大修作业调度优化方案开展案例研究,验证模型与算法的正确性和有效性。案例研究结果表明：采用灵活检修工艺可有效缩短车辆库内检修时间,显著提高架大修的作业效率,较 3 种对比检修工艺,架大修平均作业时间分别下降 22.3%,15.2%,11.1%;双列同步作业时,采用不同修程混合维修模式,可有效降低维修作业瓶颈的影响。     

城市轨道交通列车时刻表与车底运用整合优化模型

基于单条城市轨道线路,分析客流需求、列车时刻表及车底运用之间的密切联系, 以运行安全、资源限制、列车容纳能力等作为主体约束,综合考虑公司运营费用和乘客出行费 用,构建基于客流分布的城市轨道交通列车时刻表与车底运用整合优化模型,并采用线性处 理方法,将模型转化为混合整数线性规划(MILP)模型.最后,以北京地铁亦庄线为实例,利用 ILOG CPLEX对模型进行求解.结果表明,与既有的优化方法相比,本文模型得到的列车运行 计划方案能够更好地节约成本,提高车底利用效率,满足城市轨道交通乘客和运营企业双方 的利益.     

潮汐客流下城市轨道交通时刻表与车底接续协同优化

针对城市轨道交通客流需求的潮汐现象，本文研究不成对运输组织模式下的列车时刻表和车底接续计划协同编制问题。以双车场轨道交通线路为对象，基于客流的时空分布不均衡特性，以总乘客等待时间费用、列车固定使用费用和列车接续走行费用最小化为目标，以列车始发时刻、车次接续关系、车底出入库情况为决策变量，考虑时刻表约束、车底流通约束以及客流平衡约束，构建城市轨道交通列车时刻表与车底接续协同优化的混合整数非线性规划模型，经线性化处理后利用Gurobi进行求解。以上海地铁某线路为例验证模型的有效性，结果表明：本文方案相较于分步求解方案、均衡发车方案以及成对开行方案，乘客和企业总费用分别降低了6.06%、10.45%和6.35%，列车运力分布与客流需求匹配性提高，主客流方向乘客等待时间减少，有助于同步提高企业运输效益和乘客服务水平。     

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制定铁路线路养护维修计划既要保证线路充分维修,又要兼顾经济效益.为此,以区域路网为研究对象,建立了基于整数规划的铁路线路养护维修计划优化模型.模型考虑了路网中线路之间维修资源的约束,以维修时间和股道占用状态为决策变量,以股道占用费用、维修费用及惩罚费用总和最小化为目标,通过集中安排线路中各项养护维修活动节省维修支出,减少维修活动对股道的占用时间进而达到优化目的.基于启发式算法设计了模型求解方法,仿真实验结果表明,模型具有较好的实用性,能够为编制铁路线路年度养护维修计划提供决策支持.     

铁水运输调度双层多目标约束优化模型

为实现铁水运输作业排程与资源分配的协同优化，基于约束程序累积调度和字典序多目标优化理论，研究了铁水运输调度双层多目标约束优化方法.首先，基于铁水罐周转率最高和作业效率最高2个字典序优化目标，考虑作业时序、作业实施逻辑、铁水温降时限、铁水罐作业次数限制、资源容量限制和铁水罐资源池等约束条件，建立了上层的铁水运输作业排程约束优化模型；其次，以资源利用均衡度最高为目标，将作业实施唯一性和资源容量限制作为约束条件，建立了下层的铁水运输资源分配约束优化模型；最后，通过约束传播与多点构建性搜索的混合算法迭代求解整个模型.通过实例验证表明：设计的混合算法求得的铁水罐周转率目标和运输作业效率目标，比基本深度优先回溯算法分别提高了14.29%和60.53%；字典序多目标模型比加权和单目标模型求解效率和求解质量分别提高了20.3%和11.11%.     

基于区间数学的接触网预防性机会维修方法研究

接触网是一个由众多零部件组成的关联系统,对接触网进行维修时需考虑零部件相互之间的影响和差异。利用区间数学建立接触网预防性机会维修模型,并将其转化为基于可靠性灵敏度的维修决策优化问题,以维修费用最小为优化目标,以接触网整体运行可靠性指标为约束,对接触网不同零部件的机会维修区间进行优化求解。算例分析结果表明,基于区间数学方法建立的接触网维修优化模型,可在保证接触网系统可靠性的基础上,有效减少接触网的维修次数,降低接触网的维修费用,可为接触网的运营维护提供指导。     

大机捣固养修作业计划多目标决策模型

提出一种以轨道几何状态和养护维修作业成本为子目标函数的大机捣固养护维修作业计划多目标决策模型,其中轨道几何状态最优子目标函数依据轨道高低不平顺恶化模型及恢复模型建立,养护维修作业成本最优子目标函数包括计划性养护费用、固定费用、事后养护费用、舒适性损失费用。采用改进的NSGA-Ⅱ算法对模型进行求解,并编写了相应的MATLAB程序,选取一沪昆上行线区段对模型及算法进行了验证分析。结果表明:所提出的大机捣固养护维修作业计划多目标决策模型能够提供多个养护维修维护计划方案,且对于初始高低不平顺较大且轨道结构状态恶化较快的区段优先安排养护维修作业;对于初始高低不平顺较小且轨道结构状态恶化较慢的区段,将其维修安排在年度计划的后期,或者不予安排维修作业。     

基于GP算法的城市轨道交通客流分配问题研究

城市轨道交通客流分配问题是城市轨道交通规划领域的重点,也是城市轨道交通运营管理和列车开行方案的基础。结合城市轨道交通系统的基本特性,考虑客流在站点的停车时间和换乘时间费用,以及拥挤导致乘客无法上车的现象,建立包括延误时间在内的客流出行费用函数,构建城市轨道交通均衡配流模型,针对经典的FrankWolfe算法难以给出有效路径解的不足,提出基于路径配流的改进GP算法。最后,通过算例验证模型和算法的有效性。     

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现今,城市轨道交通以其安全舒适、快捷高效、节能环保等优点,成为解决城市交通拥挤问题最有效的途径之一.但是轨道交通项目成本造价高,运营维护费用贵,以及运行带来的诸如噪声污染与电磁干扰等社会问题,成为制约轨道交通健康发展的“瓶颈”.本文以北京市地铁4号线为例,系统地分析研究了城市轨道交通的内部成本和外部成本.依据价值链理论,把内部成本细化为前期规划设计成本、建设成本和运营成本;把外部成本分为空气污染、交通事故和噪声污染三个方面,并且将外部成本定量化.该研究有助于准确计算出城市轨道交通的总成本,为政府制定票价提供依据;同时使城市轨道交通满足经济资源、社会资源和环境资源的可持续发展.     

城市轨道交通车辆维修信息系统研究

为提升城市轨道交通车辆的投运率和运行可靠性,基于可靠性为中心维修和状态维修的先进理念,分析了城市轨道车辆维护、维修需求和现有信息系统存在的问题,提出了同时支持定修和状态修的车辆维修保障策略。采用基于状态的分布式维修软件结构模型,建立了城市轨道交通车辆维修信息系统的功能模块和系统架构,并对系统的具体部署进行了探讨。     

基于可预知事件的城市轨道交通乘务轮转计划优化调整

城市轨道交通乘务轮转计划是在充分考虑乘务员正常的夜间休息、休息日休息、休假等因素的基础上,合理安排乘务员一定阶段内的每日值乘任务.但在某日乘务轮转计划执行前,仍然会发生乘务员临时请假、临时调动等可预知事件,此时就需要对现有乘务轮转计划进行优化调整.调整以在满足任务调整需求条件下乘务员阶段任务最均衡为目标,且调整的幅度越少越好.考虑休息日、工作量、任务连乘等约束条件,以调整后所有修改乘务任务序列的总费用最小为目标函数,建立乘务轮转计划优化调整模型,并设计基于贪婪算法和禁忌搜索算法的启发式算法进行求解.算例表明,求解算法在一定程度上实现了调整后乘务轮转计划的均衡性,达到了优化的目的.     

城市轨道交通多编组列车开行方案优化研究

针对城市轨道交通全日客流时间分布不均衡下的列车开行方案优化问题,以 乘客等待时间和企业成本最小为优化目标,以运输供给、列车最小发车间隔、最大服务间 隔,以及列车数为约束条件,构建基于多编组模式下的多目标列车开行方案优化模型,并 设计两阶段求解算法.案例分析表明：与传统单一编组列车开行方案相比,基于多编组的 轨道交通列车开行方案使乘客等待时间和车公里数分别减少17%和27%,列车运行小时 增加20%;当客流不均衡系数大于1.48时,宜采用多编组运输组织方式.     

基于移动三维激光扫描的盾构隧道监测技术

我国城市轨道交通飞速发展,主要采用盾构法施工建设。盾构隧道结构安全监测是城市轨道交通运营监测的主要工作之一。传统盾构隧道监测主要采用全站仪、水准仪、收敛仪等测量设备。传统监测手段存在效率低、周期长、成本高、成果类型单一等缺点。针对传统监测不足,文章引入移动三维激光扫描的新型盾构隧道监测技术,通过移动三维激光扫描技术快速获取隧道结构信息,从而实现隧道结构健康状态的快速、全面监测。工程实例表明,该技术具有监测速度快,成果类型丰富等优点,较传统方法更加符合轨道交通监测行业需求。     

基于个体出行链的区域城际铁路规划方法研究

基于“基础设施即服务”的理念研究区域城际铁路规划问题,精准考虑带时间窗的个体出行特征和运输服务供给,构建时空网络联系基础设施、服务供给和出行需求3个维度。在所有路段存在的前提下,考虑城际铁路、城市轨道交通和城市道路等基础设施及其运输服务供给,为每类出行者生成满足其出行时间窗的备选出行链集合,以所有出行者广义费用和总投资费用加权和最小为优化目标,构建整数线性规划模型。在含有物理路段相同、服务供给相同的条件下,采用相同规模,但具有不同特征的出行需求构建3种不同场景进行优化对比,验证所提出方法的价值和有效性。结果表明,本文提出的规划方法在有效满足精细化出行需求的同时,有助于实现投资效益最大,为区域城际铁路规划提供了新思路。     

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城市交通系统是一个开放的复杂巨系统，城市交通管理的政策措施会对居民出行行为造成影响，为使城市交通系统能最大限度地发挥效益，一个城市的规划设计人员经常需要对居民出行需求进行了解，城市居民的出行选择与城市交通系统的服务时间、费用、环境及可选交通工具等诸多因素有关，本文从城市居民出行需求角度出发，考虑出行者的性别和职业属性，建立了基于出行费用、走行时间、出行次数的城市居民出行Multinomial Logit 模型，采用Maximum Likelihood方法进行参数估计，并以中国西北部城市兰州市A区为实例，通过计算机模拟仿真拟合计算得到了该区人员出行行为的分析结果，这一结果可作为兰州市交通管理部门制订相关政策，引导市民出行的依据。     

城市轨道交通项目前期工作内容和流程研究

随着城市轨道交通的迅速发展,前期工作对城市轨道交通项目发展的影响越来越重要。根据城市轨道交通项目的特点和国家的政策要求,论述了城市轨道交通项目开展前期工作所遵循的一般程序要求,需要研究的内容、工作思路和工作流程,以反映近年来国家城市轨道交通项目开展前期工作的基本趋势和发展方向,为准备启动城市轨道交通项目的城市提供工作参考,从而促进国家城市轨道交通项目前期工作有序开展。