城市轨道交通车辆检修与运用的关系研究

城市轨道交通线路车辆由运用车、检修车和备用车组成,通过研究城市轨道交通车辆检修与运用的关系问题,合理排布列车的维修运用计划,给出每列车适宜的日运行计划,优化检修车和备用车的配置数量.以列车每日运行需求、检修计划为约束条件,建立车辆运用计划模型,并以某城市轨道交通线路为案例,运用mathmatica计算,对比月修、架修、大修时列车的每日运行计划,优化每日列车开行次数,准确得到列车的到达检修时间及周期,从而避免大量列车同时到达检修周期.研究结果有助于解决列车的欠(过)修问题,使列车运用更加合理,为未来智慧化轨道交通的列车排布打下基础.     

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.     

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优化应急车辆调度是降低突发事件造成重大人员伤亡和财产损失的有效手段. 在分析应急车辆调度问题、决策目标、决策变量和目标函数的基础上,构建了最小化整体损失的理想化调度模型. 针对该理想模型的参数难以确定的问题,提出以广义响应时间为基础,以实时交通量辅助决策,采用简化约束条件的方法建立了城市应急车辆调度的优化模型. 分析了路段行程时间和交叉口行程时间的计算,依据路段交通流量对城市应急车辆调度的影响划分道路服务等级. 基于威海市实际案例的分析结果表明,简化模型能够辅助优选应急车辆调度方案,验证了该方法的有效性.     

城轨运营中断下应急公交车辆调度模型

随着城市轨道交通运营网络规模扩大和客流迅速增长,运营中断下公交应急联动问题日益被重视.针对城轨运营中断下的公交桥接疏运问题,提出一种灵活调度策略,允许车辆服务于不同的桥接路径,以最小化总疏散时间和平均乘客延误为目标,建立基于灵活路径模式下的多目标应急公交车辆调度模型,使用理想点法和遗传算法进行求解,并进行实例验证.对比传统固定路径车辆调度方案,基于灵活路径的车辆调度方案使总疏散时间和平均乘客延误分别减少了 4.2%和 4.4%.结果表明,本文提出的模型能够提高公交应急桥接疏运效率、降低乘客延误.     

城轨运营中断下应急公交车辆调度模型

随着城市轨道交通运营网络规模扩大和客流迅速增长,运营中断下公交应急联动问题日益被重视.针对城轨运营中断下的公交桥接疏运问题,提出一种灵活调度策略,允许车辆服务于不同的桥接路径,以最小化总疏散时间和平均乘客延误为目标,建立基于灵活路径模式下的多目标应急公交车辆调度模型,使用理想点法和遗传算法进行求解,并进行实例验证.对比传统固定路径车辆调度方案,基于灵活路径的车辆调度方案使总疏散时间和平均乘客延误分别减少了 4.2%和 4.4%.结果表明,本文提出的模型能够提高公交应急桥接疏运效率、降低乘客延误.     

面向多目标站的灵活型公交路径优化调度模型

在已知乘客需求量、车辆载客容量和站点间行程时间的条件下,将车辆的运行时间和乘客出行时间最小化作为目标,构建面向多目标站的灵活型公交路径优化调度模型. 该模型采用引力模型进行车辆路径初始化,采用启发式算法对车辆路径进行最优化求解. 根据仿真案例结果发现,在乘客需求分布存在较大差异和不确定性时,模型仍能满足所有乘客需求,且车辆总行程耗时较为稳定,系统进行路径优化计算耗时较小,验证了模型及算法的实用性. 研究结果表明,面向多目标站的灵活型公交路径优化调度模型能够最大程度满足乘客需求,并在企业成本、乘客时间成本与需求响应方面达到最大平衡,在实际交通中具有重要意义.     

集装箱码头同贝同步装卸调度模型与算法

为了提高集装箱码头装卸效率,建立同贝同步装卸调度模型,实现装卸桥在同一贝位内同时进行装船与卸船作业,模型通过优化装卸桥作业序列与出口集装箱积载计划降低装卸桥与龙门吊作业时间。设计了基于双层遗传算法的模型求解方法,利用上层遗传算法搜索装卸桥最优作业序列,下层遗传算法在装卸桥作业序列基础上获得出口集装箱最优积载计划,然后计算龙门吊与装卸桥作业时间,且将结果反馈到上层遗传算法,通过上下层遗传算法的反馈优化调度方案。通过算例对模型与算法进行验证。分析结果表明:同贝同步装卸调度模型可以提高装卸效率9.42%～11.53%,模型与算法有效。     

面向多目标站的灵活型公交路径优化调度模型

在已知乘客需求量、车辆载客容量和站点间行程时间的条件下,将车辆的运行时间和乘客出行时间最小化作为目标,构建面向多目标站的灵活型公交路径优化调度模型. 该模型采用引力模型进行车辆路径初始化,采用启发式算法对车辆路径进行最优化求解. 根据仿真案例结果发现,在乘客需求分布存在较大差异和不确定性时,模型仍能满足所有乘客需求,且车辆总行程耗时较为稳定,系统进行路径优化计算耗时较小,验证了模型及算法的实用性. 研究结果表明,面向多目标站的灵活型公交路径优化调度模型能够最大程度满足乘客需求,并在企业成本、乘客时间成本与需求响应方面达到最大平衡,在实际交通中具有重要意义.     

接触网检修计划自动编制模型构建与应用

针对接触网检修计划人工编制效率低又难以实现优化的问题，将接触网检修计划编制转化为一个规划优化问题，利用整数规划方法，同时考虑接触网检修作业的连续性，将设备检修状态作为决策变量，以超周期惩罚费用与检修路径代价最小为优化目标，建立基于弹性周期区间的接触网检修计划自动编制模型，并基于多目标规划中分层序列法提出模型的启发式求解算法. 通过实际算例验证证明:该方法可实现接触网检修计划的自动编制与优化，编制时间相对于人工节省99.98%，巡检路径节省33.16%，提高了接触网检修计划的编制效率和效果.      

集装箱码头卸船作业调度方案的两阶段禁忌搜索算法

为提高集装箱码头卸船作业效率,建立了堆存位置-集卡调度一体优化模型,设计了集装箱码头卸船作业调度方案两阶段禁忌搜索算法。在第一阶段,通过禁忌搜索算法决定集装箱的堆存位置;在第二阶段,基于堆存方案执行另一禁忌搜索算法,获得集卡的优化调度方案,然后再计算卸船时间,且将结果反馈到第一阶段的搜索过程,通过两阶段搜索过程的反馈优化卸船调度方案。计算结果表明两阶段禁忌搜索算法可以平均减少卸船作业时间6.78%,结果稳定。     

控制维修高速公路沥青路面厚度的措施

我国高速公路通车里程不断增加,路面维修的数量也在逐年加大,为了做好局部维修工作,本文结合高速公路的路面维修实际,通过分析路面摊铺厚度控制的原理,归纳了优化的施工工艺流程,提出了控制标准和质量保证措施。     

资源约束下城市轨道交通基础设施维修任务安排优化模型

针对城市轨道交通基础设施系统组成复杂、维修任务繁多、维修资源有限的特点,在分析不同类型维修任务需求的基础上,研究资源约束下基础设施维修任务的长期安排方法。考虑作业工队、维修设备等限制条件,建立基于混合整数规划的优化模型以安排任务的开始时间和持续时间,实现任务执行费用和惩罚费用的最小化。通过引入作业时间占用约束以减少任务作业冲突并提高维修任务安排的可实施性。针对约束复杂的大规模问题,设计综合求解器和启发式方法的并行混合算法进行求解。案例研究表明：考虑维修任务作业时间对提高维修任务安排的可实施性具有重要作用,所构建模型可有效协同安排不同类型的维修任务并节省维修费用,为城市轨道交通基础设施的长期维修任务安排提供决策支持。     

公共自行车多层次分区调度方法研究

公共自行车发展的制约性问题在于调度滞后,服务水平无法满足用户需求.从时间分布和空间分布两方面分析了公共自行车高峰期潮汐需求规律及其与用地类型的关系.创新地提出以上层调度区域、调度小区和站点为主的多层次分区调度方法.在详细分析了各层次分区流程及相关参数的基础上,提出结合虚拟小区与有时间窗的多目标优化调度模型解决区间调度问题,并且建立了小区内调度的最优路径模型.形成区间灵活调度,区内路径固定的半确定调度体系.案例证明该方法具有较强的可操作性.该方法在保证高峰期及时调度,减少不必要的绕行和拥堵时间,提高调度效率,减少盲目性等方面具有重要意义.     

公路大中修项目质量与投资控制

针对公路大中修项目作业的质量控制与投资过程中存在的关键问题,以某公路大中修工程项目实际情况为例,分析了项目计划与勘察阶段、设计阶段、招投标阶段、施工阶段以及竣工结算阶段中存在的问题,并提出相应的解决措施.     

武广客运专线动车组运用优化模型及求解思路

动车组运用是客运专线运营的重要内容,通过动车组的运用优化可以有效的提高动车组运用效率以及客运专线运营效率。在给定列车运行图条件下,动车组所属权、检修规程、运用方式和作业时间标准是影响其运用计划编制的重要内容。针对武广客运专线,在分析武广客运专线动车组的修程修制和运用方式的基础上,结合给定的列车开行方案,以完成列车运行图任务所需动车组数量最少和动车组运用率均衡为目标,建立了考虑日常检修和一级检修的武广客运专线动车组运用优化模型,并给出了该优化模型的求解思路。作者首先将该模型简化为单目标规划问题,然后将其转化为动车组运用的TSP网络模型,该模型可以用蚁群算法进行求解。     

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。     

温拌沥青混合料在路面大修工程中的应用

温拌沥青技术是一种新型的具有节约能耗、绿色环保等优点,文章结合温拌沥青混合料(WMA)在岫水线路面改造工程中的应用,通过温拌沥青混合料配合比设计及施工关键环节对温拌沥青混合料技术性能进行了探讨。     

考虑费用支付模式的公路网养护调度模型

为使公路养护承包方获取最大的收益现值，研究了业主不同费用支付模式下的路网养护调度问题. 首先，定义了基于时间进度、基于养护进度以及基于养护费用的3种支付模式；其次，构建了以承包方收益现值最大化为目标的养护调度混合整数非线性规划模型，并采用禁忌搜索算法进行求解；最后，通过案例分析验证模型和算法的有效性. 研究结果表明:在3种不同的支付模式下，指派给各养护队的路段以及各路段的养护顺序均有较大的差异；当承包方垫资能力达到一定的水平后，继续提升垫资能力不一定能获得更优的养护调度方案，且无法产生更多的收益现值；业主的支付比例与收益现值之间具有近似单调递增的关系，而折现率与收益现值之间具有负指数关系；增加养护队数量可获取更多的收益现值，但其边际收益逐步降低，只有当承包方的垫资能力和养护队数量同步增长时，才能获取更多的收益现值.      

厂修、段修合一动车段的工艺设计研究

传统列车运行达到一定的走行公里或年限后,机车和车辆需从各铁路局分别送到机车、车辆制造工厂进行（大）厂修,待修机车车辆在铁路局与机车车辆制造工厂之间往返过程中有占用铁路通过能力、干扰正线运营、检修周期长的弊病,动车组价格昂贵要求停修时间尽量缩短,因此需要研究设计厂修、段修合一的动车组检修基地即动车段.动车段的工艺设计要求兼容不同类型动车组检修,且动车段检修效率要高.为了解决上述问题,研究了厂修、段修合一的动车段总平面布局方案和段址方案,以及CRH2型、CRH3型动车组三级修（段修）的地坑式架车机方案,并研究了四、五级修快速完成1节车检修的流水检修方案.根据研究设计的方案,实现了厂修、段修房屋组合;使CRH2型、CRH3型动车组三级修（段修）地坑式架车机的架车单元在17.375~17.500 m范围连续可调,实现了CRH2型、CRH3型三级修兼容,一条检修线检修两组8辆编组的动车组,又能检修16辆固定编组动车组;并实现了四、五级修每80 min完成1节车检修,各检修工位工序专业化检修,避免了各检修专业组间交叉作业,保证车体部件组装工位环境清洁,提高了检修效率和质量.      

列车通信以太网周期数据时态约束调度方法

针对工业以太网调度方法以报文截止期为唯一约束的局限,提出了一种基于时态约束的列车通信网络周期数据调度表生成方法.首先基于时间触发机制改造列车以太网的通信与消息模型;其次利用网络设备通信参数与数据报文参数,提出周期数据通信的时态约束有向图量化模型;最后设计了基于可满足性模理论的调度表生成算法,求解单播及广播业务的周期数据调度表以验证算法有效性,并在实际列车通信网络的拓扑条件下进行调度性能测试及分析.实验结果表明:该调度算法能够解决部分传统算法不能调度的通信任务,满足更细化的周期数据调度需求并提升调度灵活性;调度性能测试中最大链路负载超过80%,可调度周期数据业务量达到1 000项.