动车组高级修计划优化模型及算法研究

动车组高级修耗时较长,当检修作业发生在客流高峰时期,造成客运能力持续紧缺,而提前检修又会造成检修成本增加。基于高级修计划的编制流程与实际约束条件,本文构建了0-1整数规划模型。为方便模型的描述,以每列动车组的运用与检修历史数据为基础生成备选送修时间集合,即送修时间窗。模型以检修规程、用车需求和检修能力限制等实际条件为约束,以损失里程最小为优化目标。设计了相应的粒子群求解策略。最后以上海局的部分动车组为实际背景进行了案例分析。结果显示,与目前普遍采用的人工编制计划相比,本文所述方法可将动车组的损失里程降低21.58%,而且送修计划的质量与编制效率也都有较大幅度的提升。     

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编组站是铁路技术作业的基层生产单位，在车流组织中起着关键作用。由于编组站建设或改造投资巨大，因此有必要对其站型选择进行慎重考虑。实际运转作业中，单向系统与双向系统各有优缺点，同时，编组站的布置还要受到很多技术因素的制约，因而，仅仅依靠简单的定性对比分析来确定站型显然是不切实际的，要解决这一问题必须进行定量比对研究，构建站型选择的量化标准。基于以上分析，本文首先着眼于确定单双向系统选择的技术条件，并以此为基础，定量研究反向改编列车对单向系统及折角车流对双向系统各自的影响，从车流结构角度得出影响选择的技术因素。在上述研究基础上，以单向三级三场和双向三级六场为代表，构建能力约束条件下的典型单双向系统的择优比对模型，并通过徐州北编组站进行实例验证，从中看出，从车流结构入手，根据各种车流在编组站所消耗总费用的高低来进行站型选择不仅切实有效，而且经济科学，同时，这也为全面定位编组站的规模和布局提供了一种科学有效的决策手段。     

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安全预警系统是向铁路企业安全监察部门提供辅助安全管理决策服务的管理信息系统。该系统依据现有铁路企业信息资源的基础，运用现代安全系统工程的理论和方法，对铁路安全监察部门所掌握的数据资料进行加工、处理，并分析预测铁路运输生产系统的安全状况与不利因素，从而在管理决策层次上实现铁路安全监察对铁路安全事故的超前预防与控制。笔者全面阐述了该系统的设计背景、设计思想，以及系统的信息平台和逻辑设计。结合太原铁路局实际运营系统，基于事故树分析理论，探讨了铁路安全预警系统的实现。     

重空车流径路及多车种空车调配协同优化模型

依据现有铁路网结构、车流组织特点和车流运行特征,构建基于树型结构的重空车流径路及多车种空车调配协同优化模型.模型以重空车流的总运行费用最小为目标函数,以重车流量平衡、技术站车流不可拆分、区段通过能力限制以及支点空车需求量和供给量平衡为约束条件.以我国东北铁路网为例,对所构建模型的合理性、可行性进行模拟优化试验.结果显示:采用本模型,可以获得重空车流径路方案、空车调配方案,优化了径路上各区段负荷分布;得到的重宅车流径路及多车种空车调配结果符合铁路车流组织的特点,有利于区间通过能力的充分利用和车辆周转时间的压缩.     

铁路网上带权重的车流径路优化方法

主要研究了铁路网上车流径路的选择优化问题，在充分考虑到起初路网中的车流具有不同同权重的情况下，建立了该问题的０－１规划模型，并讨论了带权重与不带权重两种车流径路优化模型之间的关系。     

基于交路接续的动车组运用计划优化模型与算法

针对动车组运用计划优化编制的问题,本文采用接续网络的方法,构建了动车组运用计划优化编制的0-1 整数规划模型.该模型在动车组初始运用状态和历史检修数据的基础上,以动车组担当交路的接续时间总和最小化和动车组检修前累计运行里程最大化为优化目标,以动车组检修里程周期和动车组交路接续时间标准为主要约束,并充分考虑动车组与交路的匹配关系,以及客流高峰时期增加开行交路的情况.在模型的求解方面,本文基于粒子群算法设计了模型的求解策略.最后通过算例分析验证了模型与算法的有效性,为动车组运用计划的优化编制提供参考依据.     

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目前各大城市的交通拥挤都很严重，车流诱导可在一定程度上缓解这种交通状况，因此，许多城市正在大量安装可变情报板，用它来发布动态的车流诱导信息。如何更有效安全地利用可变情报板发布诱导信息，本文从可变情报板显示内容的刷新频率、重要信息的闪烁频率、图形文字的视认性等方面进行了一些定量的研究，并给出了若干比较有效的实施建议，如显式内容的相对固定化、城市路网的概要化、道路区域的色快化，以及显式内容颜色的通用化。     

基于物流成本的装车地车流组织优化模型研究

从物流系统的角度建立费用优化目标体系研究装车地车流组织优化问题.针对装车地车流组织方式的划分引入三重0-1决策变量,深入解析装车地不同车流组织方式下铁路运输企业的车流组织费用以及发货方与收货方的库存成本;在装卸车能力与车流组织唯一性约束下,构建货物供需均衡连续情况下的基于物流成本的装车地车流组织非线性0-1整数规划模型.模型以实现铁路企业、发货方与收货方三者所构成的物流系统的成本最小化为目标,使装车地车流组织更加符合三方合作共赢的发展趋势;经过非线性约束的线性化处理获得装车地车流组织线性0-1整数规划模型,大幅度降低该问题的优化求解难度.最后,以胶济线黄岛装车站为例,利用优化软件模拟求解,得出较理想的车流组织方案,验证模型的合理性与有效性.     

基于模糊综合评价的沙漠铁路环境影响评价

沙漠铁路具有气候、地理、生态环境等方面的特殊性,亟需建立一个完善的环境影响评价方法使沙漠铁路的建设、运营与沙漠环境相适应.本文考虑水环境、土壤环境、风沙危害、植被覆盖率、野生动植物、大气环境、噪声环境等7个影响因素,建立因素集.备择集(评语集)中包括轻微影响、较小影响、较大影响和严重影响4个评判等级.各影响因素的权重通过德尔菲法确定,建立权重集.确定单个评判对象对备择集的隶属程度,得到单因素评价集,建立评判矩阵.最后建立模糊综合评判集,对沙漠铁路的环境影响进行评价.     

铁路货运机车动态周转与运用优化方法研究

从动态角度出发优化编制铁路货运机车周转与运用计划对于提高机车日常工作效率、及时配备牵引动力具有重要意义。本文以编制高效的日计划机车周转图为目标,综合兼顾机车调度过程中整备、检修、备用等因素,针对任意机车交路建立多层次连续型时空网络,从而将铁路货运机车动态周转与运用问题转化为时空网络中机车走行径路的选择问题。采用弧-路模型思想为其中任意一台机车生成可选径路集,构建相应的径路优化模型,应用遗传算法对模型求解,形成一套解决铁路货运机车动态周转与运用问题的理论优化方法。最后,通过算例验证模型与算法的合理性及有效性。