铁路客运站股道运用窗时排序模型与算法

股道运用计划是实现CTC条件下客运站分散自律控制的关键。以时刻表、股道和站台为研究对象,结合进路编排、维修和列车早晚点时间窗,在分析股道运用平行机排序和多目标排序问题的基础上,运用现代排序理论,以总费用最小和股道均衡使用为目标函数,建立股道运用第一类多目标窗时排序模型。采用基本和合成分派规则、解改进优化策略,设计自律优化算法和3步算法制订和调整股道运用计划。实例表明:软时间窗下的规则解、近似解平均比硬时间窗下的解优化17.8%、14.1%,硬时间窗解收敛速度较快,采用θ规则在两类时间窗下均能得到较优解;制订计划时,宜综合采用各种分派规则尤其是规则6和θ规则,调整时宜直接采用规则10、12。提出的模型及算法能快速、合理地制订股道运用计划,有效解决带有时间窗的股道运用问题,并充分运用车站的各项资源。     

区域铁路车站股道运用在线融合实时调整优化方法

区域铁路网络化运营背景下相邻车站股道运用经由列车运行和到发时刻呈现强关联及时效性特征,易受突发事件影响,股道运用在线调整是列车运行调整的重要内容。基于双层规划理念,兼顾区域铁路多站股道运用在线协同编制和列车时刻表调整,构造抗二次干扰能力评估函数,统筹考虑列车最小停站时间、接发车和股道占用最小安全间隔时间、进路占用等约束,建立以时刻表波动性最小和抗二次干扰能力最大为优化目标的列车时刻表动态调整模型、以股道占用整体波动性最小和均衡性最大为优化目标的多站股道运用在线实时调整优化模型,并以车站实际到发时刻为融合因子,构建区域铁路车站股道运用在线融合调整双层规划模型;基于多站股道运用、时刻表之间的正反馈-负反馈作用机制和模拟退火思想,设计多站股道运用在线融合实时调整启发式求解算法,提出一种兼顾调整方案波动性、抗二次干扰能力和均衡性的区域铁路车站股道运用在线融合实时调整优化方法。算例分析表明：所提方法在兼顾调整方案波动性、抗二次干扰能力和均衡性的同时,能高效制订出合理的区域铁路多站股道运用在线融合调整方案,满足实时调整强时效性的要求,能够为区域铁路多站股道运用在线协同编制和列车运行实时调度管理提供...     

考虑股道运用的重载卸车站作业计划优化研究

重载卸车站是重载运输的重要组成部分,实现车站作业计划自动化编制对于加速列车周转时间、提高重载运输生产效率具有重要意义。重载卸车站由于列车在站作业种类多,车站作业计划编制复杂。为实现计算机自动化编制高效智能的车站作业计划,在分析重载列车在车站作业流程的基础上,将重载列车在站技术作业过程转化为对卸车站内到达线股道、存车线股道、卸煤线股道、清煤线股道、组合线股道的5次占用问题,构建考虑股道运用的重载卸车站作业计划模型。考虑到模型属于NP-hard问题,设计微进化算法进行求解,并在微进化算法基础上引入大规模邻域搜索算法中的损坏和修复思想对算子操作进行改进。以朔黄铁路终端黄骅港站某夜间到达的15列重载列车为实际案例,对提出的模型和算法进行验证。研究结果表明：微进化算法所采用的优势基因结构机制能快速有效解决重载卸车站作业计划编制问题,相较于GUROBI求解器,其求解质量在95%以上且求解时间缩短48.16%,同时相较于遗传算法其求解质量提升5.38%且求解时间缩短27.49%。微进化算法得出的优化计划相较于人工编制计划,重载列车在站总时长缩短了389 min,提升了重载卸车站作业计划质量。研究结果...     

高速铁路车站股道运用与列车运行调整综合优化方法

股道运用是高速铁路车站作业组织的核心,车站股道运用与列车运行相互影响、相互制约。为缓解晚点对列车正常运行秩序的影响,以相邻若干高铁车站股道运用与列车运行调整综合优化为对象,统筹考虑各站股道、进路占用的唯一性及其最小安全间隔时间、车底周转计划等约束,以最小化列车到发时刻波动性和车站股道运用方案波动性为优化目标函数,构建综合优化模型;以列车在站到发时刻为纽带,设计基于模拟退火算法思想的综合优化算法,制订高速铁路车站股道运用与列车运行调整综合优化方案。算例表明：所提方法能快速解决线路级高速铁路车站股道运用与列车运行调整综合优化问题,有效降低股道运用站间影响及晚点对后续车站的影响;合理设置初始Markov链长有利于提高算法效率;立折旅客列车晚点对方案的波动性影响最大,终到、经停旅客列车的影响最小,在调整过程中应优先保证立折旅客列车的正点运行;若调度员决策偏好到发时刻稳定性,可优先调整终到旅客列车的方案,若决策偏好股道运用稳定性,优先考虑经停旅客列车;所提方法能够为高速铁路列车运行计划实时调整提供决策支持。     

铁路车站作业进路分配的优化模型和算法

进路的调度与执行是影响铁路车站作业效率的关键因素之一,现阶段车站作业的调度安排与信号控制尚未形成一体化融合。引入运筹学车间调度思想,对作业计划进行分解,综合考虑线路拓扑关系和区段资源的占用时间,紧密结合信号联锁分段解锁控制原理,利用资源调度方法构建进路分配时空约束,提出一种基于站场区段资源精细化分配的车站进路分配优化模型。针对模型难于求解的特点,提出一种基于短路径和时间交换邻域搜索的混合遗传算法。实验验证结果表明：本文方法与进路冲突疏解的方法相比,在延迟时间和走行时间方面分别提升4.76%和10.72%;当提升作业连续性的影响比重时,可避免部分进路冲突延迟,提高进路分配的优化质量。     

大型客运站股道分配问题的模型与算法

铁路大型客运站的股道分配问题是指在列车运行图与车站平面图的时空约束条件下,为列车分配无冲突的进路和站台。本文提出一种基于约束规划的方法讨论这个问题。首先将约束条件分为硬约束和软约束,它们分别反映车站作业安全要求以及对股道和进路的选择偏好;然后将求解过程分为约束识别、值排序以及Back-tracking搜索3个步骤。对某大型客运站的案例分析表明,该方法可以求解大型客运站的股道分配问题。这一方法为检验列车运行图的可行性以及制订车站作业计划提供技术支持。     

铁路客技站车底作业排序模型与算法

作为铁路客技站核心工作之一的车底作业安排包括车底出入库安排、车底停留线运用和调机运用3方面的内容,是CTC（调度集中系统）条件下客技站分散自律控制的基本组成部分。以车底、调机运用、车底停留线为研究对象,利用排序理论,以总晚点数最小为第一目标和调机均衡运用为第二目标建立具有柔性流水作业性质的车底取送模型,以客技站股道均衡运用为目标函数构造车底停留线运用模型。运用排序思想和两阶段法,并结合松弛算法提出了车底作业计划表的原始算法以及基于4种解改进优化策略的调整优化算法。实例表明,提出的模型及算法能够快速、合理地确定车底的出入库作业安排、车底停留线运用方案以及相应的调机运用方案,并能充分运用车站的各项资源。     

车站咽喉通过能力网络优化模型及算法研究

随着铁路运输全面走向市场，列车全面提速，开行种类更加丰富多样，开行时间，作业方式等变动更加频繁，这使得车站咽喉作业能力的动态复杂性更加突出。同时，为满足既有铁路扩能，提速改造的需要，对车站咽喉作业能力的评价，设计应有准确的把握和先进的操作手段。论文 运用图论和网络优化技术对车站咽喉布置，咽喉及车站作业过程进行抽象建模，建立车站咽喉作业占用安排网络优化和咽喉作业能力复合递阶决策模型，以及模型实现的计算机算法，并由作业实况的模拟计算结果进行了理论验证。     

铁路车站垃圾污染现状调查与分析

通过对 １９９６ 年 ５ 月～１９９７ 年 １２ 月间铁路车站垃圾污染现状的调查，结果表明，我国铁路车站垃圾日产垃圾量最高为 ３０ ｔ，最少为 ２ ｔ；铁路车站垃圾成分较城市垃圾成分简单，而且以食物残渣 类 垃圾 占首 位， 冬、夏 两 季 含 水量 均 值 为６２６８％ ， 低位热值、高位热值均值分别为 ８ ８５３ｋ Ｊ／ｋｇ和 １１ ４９２ ｋ Ｊ／ｋｇ，客车垃圾冬春季 ｐ Ｈ≤６，较城市生活垃圾ｐ Ｈ 值低。     

车站分布与铁路维修“天窗”

就《线规》修订中涉及车站分布在计算通过能力时，深入分析了维修“天窗”对能力的影响，维修“天窗”与储备能力的关系。提出了对《线规》修订中“天窗”标准的建议。     

铁路站房电视监视系统的解决方案

视频监控系统以其能够实时、直观、真实地反映被监视控制对象的特性，逐渐成为现代化管理、监测、控制的重要技术手段之一。运用先进的高科技技术对整个管辖范围进行现场监控是一种必然的趋势。本文以泰州站房为例，介绍泰州站房电视监视系统的解决方案。     

铁路线路维护检测技术应用综述

随着重载铁路、客运专线和城际铁路的迅速发展,铁路线路日常维护检测工作变得越来越重要,而且工作量大,技术要求越来越高。传统的线路维护检测方式和技术已很难适应当前铁路的发展步伐,面临着巨大的挑战。通过介绍国外铁路线路维护检测先进技术和装备,为提高我国铁路维护检测工作效率和准确性,以及建立状态修等新型铁路维修体制出谋划策,以解决繁忙运输与线路维护检测之间的矛盾。     

铁路轨道不平顺预测模型研究与应用

在保障列车行车安全的前提下提高维修效率和减少经济开支具有重要意义。为此,利用综合轨道检测车检测的历史轨道不平顺动态检测数据TQI值进行科学合理的分析,建立一种基于数据选择向量的非等时距灰色模型和神经网络理论相结合的预测方法,对实际线路轨道不平顺值进行预测,相对误差分别为2.63%、2.516%和2.025%。将预测模型应用在年度轨道状态最优综合维修计划的编排中,以养护维修时间和维修地点为决策变量,以年度轨道不平顺平均值最小为目标函数,在考虑了一系列约束函数的情况下,建立了利用遗传算法求解最优解的辅助决策模型。实验结果表明,该方法提高了预测精度,具有较好的实用性,能够快速地编排出线路的年度养护计划。     

铁路客运站到发线运用和接发车进路排列方案综合优化

在给定站形布局和列车运行图的前提下,研究铁路客运站到发线运用和一端咽喉接发车进路排列的综合优化问题.以列车等级总权重最大化为第1层次优化目标,到发线运用效用最大化为第2层次优化目标,对列车占用到发线和道岔进行相容性约束,建立到发线运用和一端咽喉接发车进路排列方案综合优化的0-1规划模型.提出极大列车进路方案及其k剔除邻域系的概念,以此设计求解模型的模拟退火算法.最后以某客运站一端咽喉区为例验证该模型和算法的合理性.结果表明:模型对实际问题的描述准确,规模较小,算法效率较高,适用于大规模的铁路客运站.     

技术站广义配流问题模型与算法

根据列车解编顺序是否确定,将阶段计划中的广义配流问题分为广义静态配流问题和广义动态配流问题。以阶段内发出配流车数最多和车辆在站平均停留时间最短为目标函数,以列车解体开始时刻、车流分配、车流接续和列车编组开始时刻为约束条件,建立广义动态配流问题的多目标非线性混合整数规划模型。综合考虑优先排空、优先发送较近编组去向车流,模拟车站调度员编制阶段计划时的思维过程,设计搜索算法,解决广义静态配流问题(给定列车解编顺序的广义动态配流问题)。以有7个编组去向的某技术站为例,运用该算法可以在较短时间内得到列车解编方案和配流方案,表明了该算法的实用性和可行性。     

从设计角度谈提高铁路客站旅客安全出行的几点措施

随着我国铁路科学、高效的发展与建设,铁路旅客站房也随即进入了高密度设计与投入使用时期。旅客站房作为一个重要的交通节点设施,为旅客的安全出行提供服务。其与城市各种交通方式接驳、换乘,客流量大、客流密集、流线复杂,安全问题尤为突出。以铁路旅客车站设计为出发点,从色彩系统、引导标识系统、细部构造3个方面阐述提高旅客安全出行的可能,从不同角度寻求解决措施,使旅客站房能够更为安全地服务大众。     

铁路技术站车流推算模型和算法

分析技术站调度员推算车流的思维过程。把车流推算问题看作商品交易行为,提出车流资源在编入出发列车时的虚拟价格概念及其确定方法,用来控制车流资源在车站的停留时间。提出不同等级出发列车的收益函数概念和确定原则,以保证等级高的出发列车可以优先被编入车流。以收益最大为目标,保证计划要求固定编组的列车可以满轴正点发车,以此构造出计算机自动配流的计算模型。对配流搜索空间进行预处理,设计有针对性的遗传算子、操作规则和染色体表示方法,应用遗传算法求解模型,得到满意解。