带有改编能力限制的编组计划优化模型及算法

本文用一个非线性０－１规模模型，来描述带有改编能力限制的技术直达列车编组计划问题。能力约束增加了该问题的计算难度。这是一个ＮＰＣ问题。因此，获得一个全局最优解是困难的。本文用模拟退火算法解该问题。该算法可以以很高的概率获得全局最优解。文末列出了两个数值例子，并分别同了考虑和不考虑改编能车约束两种情况下的计算结果。     

基于Q学习算法的摘挂列车调车作业计划优化

针对摘挂列车编组调车作业计划编制问题,基于强化学习技术和Q学习算法,提出1种调车作业计划优化方法。在表格调车法的基础上,将调车作业计划分为下落和重组2个部分。通过动作、状态和奖励3要素构建调车作业问题的强化学习模型,以调车机车为智能体,以车组下落的股道编号为动作,以待编车列的下落情况为状态,形成车组挂车、摘车具体条件和车辆重组流程,并依据车组下落的连接状态和车辆重组后产生的总调车程设计奖励函数。改进Q学习算法求解模型,以最小化调车程为目标,建立待编车列与最优调车作业计划之间的映射关系,智能体学习充分后即可求解得到最优的调车作业计划。通过3组算例对比验证本方法效果,结果表明:相较于统筹对口法和排序二叉树法,本方法使用的股道数量更少、调车作业计划更优;相较于分支定界法,本方法可在更短时间内求解质量近似的调车作业计划。因而,本方法有助于提高车站调车作业计划编制的智能化决策水平。     

铁路大宗货物直达运输与牵引重量损失的平衡

铁路大宗货物一般要求尽可能在装车地编组始发直达列车,以减少途中的有调中转作业、缩短货物送达时间、加快机车车辆循环。我国铁路网规模庞大,各铁路区段的牵引定数并不完全一致。要解决的核心问题是在列车牵引重量不一致的线路上,哪些货流(大宗商品)可以组织点到点直达运输,哪些货流需要合并组织编开到途中编组站的直达列车,哪些车流送往相邻技术站作为技术车流集结。以装卸地和运行途中的成本最小化为目标确定最优的直达运输与牵引重量损失之间的平衡,并形成一个非线性0-1规划模型。最后以哈局海拉尔煤炭装车区为背景,进行实例优化,进一步验证本文理论和模型的有效性。     

牵引定数不统一的港口后方腹地车流组织优化

线路区段牵引定数不统一是影响列车编组计划制定的重要因素,导致了列车在部分区段欠轴运行,在换重站或技术站进行补减轴作业.本文重点论述了减重方向列车编组方案的优化问题,提出了按充分条件将各种方案归类的方法,从而减少方案成本的对比次数,能快速获得最优的运送方案.在方案成本构成的分析过程中,充分考虑了各影响因素,将牵引机车费用看作与里程相关的可变成本,将欠轴列车浪费的机车和线路能力转化为惩罚费用,并考虑列车开行频率对方案费用的影响,最后从全网络的角度建立减重方向减轴列车编组优化模型.该模型既可获得合理的减重站,又能依据车流量关系选择优化的减轴编组方式,实例验证了模型的有效性.     

基于遗传算法的重载与非重载去向开行方案比较研究

本文道德简要介绍重载运输在我国开行的现状，在此基础上建立一个重载列车去向模型。引进一个先进的算法－遗传算法求解模型，根据求得最终优化方案，比较普通直达列车和重载列车开行方案的不同，计算结果表明重载列车的开行应该重新调整现有编组计划，而不是仅仅加大原有开行方向上的编成辆数以实现重载。     

基于里程最大化的动车组交路计划优化方法

动车组交路计划是编制动车组运用计划与检修计划的重要基础,对于加强动车组的运营管理具有重要作用。针对动车组交路计划编制的问题,主要在动车组一级检修的里程周期和时间周期的约束下,以动车组运行里程最大化和列车车次接续时间最小化为优化目标,构建了动车组交路计划优化的0-1整数规划模型。在此基础上,设计了交路计划优化编制的算例,并采用Lingo软件对模型进行求解,优化结果验证了模型的有效性。     

优化编组计划的非线性0—1规划模型及模拟退火算法

技术站直达列车编组计划的优化问题可以用一个目标函数为线性而约束条件有二次的０－１规划模型来准确地描述，采用的模拟退火优化技术是基于多粒子物理系统和组合优化问题之间的类比，能避免陷入局部最优解，该方法可以使铁路网规模问题有效地获得接近全优的解，计算试验结果进一步确定了这种方法的有效性。     

机车长交路条件下的技术站列车编组计划无调作业参数模型

基于对传统车流组织优化模式的分析，发现无改编节省参数的局域性。本文在取消直达列车途经支点站均进行无改编技术作业的假设条件，把编组去向和无改编技术作业消耗相关联，通过设置改编作业时间参数和无调作业成本参数取代了无改编节省参数，建立了机车长交路条件下的技术站列车编组计划无调作业参数模型（ＮＴＦＰ），从而实现了支点站〈编组去向〉无改编技术作业站三者之间不规则关联的数学体现。ＮＴＦＰ模型更真实地反映了车流     

路网上车流径路与列车编组计划的整体优化

从组合优化的角度研究车流径路选择，装车地直达列车编组计划及技术站直达列车编组计划三者的统一优化问题，建立了ＴＲＭＰ的数学规划模型，并引进模拟退火算法作为寻优工具，使真实路网规模的ＴＲＭＰ优化决策成为可能。     

用重心优化方法求解铁路网上空车调配问题

主要提出了优化大规模铁路网上空车调配的网络变换方法，作为一般小规模的空车调配问题，其数学模型属于一类特殊的线性规划问题，表上作业法具有很好的求解效果，由于该算法的计算量随着规模的扩大呈几何速度增加，所以对于中国这样拥有数千个装卸站的说，直接用计算机求解是不现实的，所以目前实际运输工作组织中，采用路局，分局，区段的分层调配方法，以获得一个可行解，由于分层区域的中心点无法确定，故无法进行优化计算，针对这一缺陷。现提出一种基于物体重心的虚拟空车产肖中心的确定方法，从而解决大规模空车调配的优化问题。并给出具体算例。