路网编组站间重载列车去向优化分布模型

主要从整个路网车流接续优化及压缩车辆集结滞留时间的角度，确定编组站之间优先开行的重载直达，直通去向。在每个直达去向分别只有一种牵引定数的约定条件下，首次构造出了重载与非重载法去向合理分布模型，其数学形式为目标非线性０－１规划问题，模型中引进了３类变量，重载去向方案变量，非重功直达去向方案变量和车流接续方案变量，从而使得载车与非重载的直达去向优化协同起来。     

直达与区段列车编组计划及车流径路的整体优化方法

从网络流与组合优化的观点研究直达与区段列车编组计划，车流运行径路的整体优化问题，并建立了该问题的非线性０－１整数规划模型。模型确定了路网上最优的列车接续，直达频度，车流运行径路及改编策略，文末探讨了算法的可行性。     

具有非线性改编费用的列车编组计划优化

研究改编参数随改编负荷变化情况下的技术站直达列车编组计划优化问题。首先，分析了有调中转车辆的费用构成，探讨该参数随改编负荷变化的特征。其次，构造了在此类参数条件下的编组计划数学规划模型。此外，还研究了改编参数由非线性向线性过渡情况下模型的退化形式。文末给出了直线上五个支点站的构模实例。     

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由于环形交叉口入口车辆直行和左转的绕行而避免了流线冲突,交织区存在着大量的分流、合流行为,车流运行特性复杂. 通过对环形交叉口交织区的摄像调查,测算并分析在该区域的合流与分流运行行为的速度分布、换道位置分布,合流车与环道上前后车的车头时距分布,以及可插间隙的利用等规律,研究发现环形交叉口交织区运行行为具有以下特性：外环道车速比内环道的车速大,合流车的车速最低;分流行为发生于合流行为之后;当可插间隙增大时,合流车速有增大的趋势;对于较小的可插间隙,通常后车时距大于前车时距;多车道环形交叉口的当量车流的临界间隙小于单车道环形交叉口临界间隙.     

基于Pareto最优的动车组高级修轮廓计划多目标决策研究

动车组高级修轮廓计划对动车组使用效率提升、检修成本控制和检修基地效益提高等多个经营目标的实现至关重要，而这些经营目标间存在着此长彼消、效益悖反现象。针对多目标互斥问题，将高级修轮廓计划中各业务逻辑关系进行数学抽象，借鉴流体力学中坐标系分析法，在拉格朗日坐标系下，测算每列动车组在何时何地进行何种等级高级修作业，在欧拉坐标系下，记录每一检修地点每一时刻每一等级高级修作业在修动车组列数，并将二者有效耦合，构建多目标0-1整数规划模型。然后利用ε-constraint法求解多目标规划模型得到Pareto前沿。最后，基于上海局部分动车组的实际案例对模型的合理性与有效性进行验证。结果显示，相较于以往决策过程，文中所述方法可快速给出系列最优解，大幅度提升高级修轮廓计划编制的质量与效率。     

高铁动车组长周期高级修计划优化方法

分析了不同类型动车组高级修计划的特点及其关联因素，讨论了高级修计划编制问题的复杂性；基于滚动迭代思想提出了编制动车组长周期高级修计划的方法，通过依次求解规划期内各计划年的动车组高级修轮廓计划，编制了完整的长周期高级修计划；设计了分别表示动车组送修时间以及动车组检修状态的0-1变量，以动车组在2次高级修间隔内走行里程最大化为优化目标，以不同时间段动车组最大检修率限制、承修单位允许的接车以及最大检修能力、计划年度内在高级修上的资金限制、动车组每月高级修允许送修数量、动车组日均控制里程、列车运行图里程等实际要求为约束条件，构建了动车组高级修计划优化的线性0-1整数规划模型；以配属中国铁路北京局集团有限公司的279列动车组历史走行数据以及相关参数为基础，通过Python编程并调用商业求解器对模型进行精确求解，首次实现了对该局所有动车组长周期高级修计划的优化编制。计算结果表明:优化后动车组长周期高级修计划较人工方案减少了19次高级修，节约资金消耗1.505亿元，延长规划期内动车组年均运用时间21 d，增加动车组年均走行里程46 080.21 km；同时避免了人工方案中动车组检修率超标及检修能力超出限制的情况，提高了动车组的运用效率以及计划编制的科学性。