铁路编组站布局的双层规划方法研究

运用双层规划对编组站布局问题进行描述,上层规划表示决策者为了达到车流组织最优而采取的最优投资策略,下层规划为给定编组站布局方案条件下的车流组织优化。通过对上层和下层问题分别剖析,构建了编组站布局的双层规划模型,考虑到模型的复杂性,提出应用遗传算法求解,并给出了求解策略。研究结果表明,双层规划方法适用于实际编组站布局问题决策。     

编组站布局规划与铁路车流组织联合优化双层规划模型研究

对编组站布局规划和车流组织联合优化构建双层规划模型,上层规划以投资维护成本、车流运输组织成本及设备能力浪费成本的总和最小化为目标;下层规划以车流运输组织成本最小化为目标,并设定相关的约束条件.根据上层规划的编组站布局方案确定下层规划的相关技术参数,优化生成编组去向方案和车流改编方案后再反馈回上层规划,对规划方案进行修正和改进,直至取得满意的优化效果.通过采用遗传算法与LINGO软件耦合的方式对双层规划模型进行求解,为铁路网中长期编组站布局建设规划提供技术手段.     

铁路编组站阶段计划动态调整方法研究

铁路编组站阶段计划执行过程中的不确定事件导致其无法持续最优,阶段计划动态调整方法对于提高编组站作业效率具有重要意义。研究提出包括时间预测、动态车流推算、计划调整、计划实施、实时信息采集反馈等步骤的阶段计划动态调整流程,通过计算残差相关系数进行数据属性相关性分析和降维处理,利用机器学习方法和神经网络模型预测各阶段作业过程用时,建立基于作业过程用时精准预测的动态车流推算模型,对动态车流推算过程进行符号化描述,提出模型的约束条件和目标函数,设计基于蚁群算法的编组站动态车流推算模型求解算法。结果表明,作业过程用时预测误差随训练集样本数量增大而逐渐减小,蚁群算法计算时间满足阶段计划动态调整实际应用的需要。     

铁路重载运输车流组织与编组站改编能力优化方法研究

重点考查既有线能力释放引发运量增长的情况下,重载运输因素对车流组织方案及编组站改编能力配置的影响。通过设置不同的增长系数模拟不同的运量涨势,构建了考虑重载因素的铁路车流组织与编组站改编能力联合优化模型,并利用变异的蚁群算法实现模型的求解,准确测算编组站的改编能力扩充需求。研究发现,在运量增长的条件下重载和非重载直达去向的数量会逐渐增加,编组站的改编能力配置与车流组织方案密切相关、一变俱变,改编能力的扩充需求不会随着运量的增加而持续增长,在确定实际方案时需要综合考虑近、远期的发展需要。     

货物列车编组计划与编组站负荷分工联合优化模型

提出编组站解编负荷状态评价函数及曲线,以车流组织费用最小化和编组站解编负荷状态最佳化为目标,构建货物列车编组计划与编组站负荷分工联合优化模型,并考虑编组方案惟一性、解编能力和调车线数量等约束条件。利用目标规划法(GP)将模型由多目标转化为单目标,设计了相应的搜索生成方法并编程予以实现。最后基于实际路网案例,使用LINGO数学软件完成模型的求解和对比分析,验证了模型的合理性和有效性。     

基于车流接续代价最小的编组站配流计划优化研究

编组站是铁路运输系统的重要一环,其作业效率直接影响铁路运输效率和经济效益。为了高效、经济地完成列车解编,提高铁路运输的市场竞争力,需要优化编组站配流。通过引入"惩罚系数"衡量到、发列车接续的代价,将配流问题转化为运筹学的运输问题,考虑编组站实际作业的不确定性和复杂性,以车流接续总代价最小为目标函数,建立编组站配流优化模型,并设计算法进行求解,得到优化的配流计划,验证编组站配流优化模型和算法的有效性,可以提高和优化编组站作业效率。     

中国铁路跨越式发展新时期的编组站分类与布局探讨

结合中国铁路编组站现状与面临的挑战,分析了铁路跨越式发展对编组站建设发展的要求,论述了TB2107—89编组站分类标准修改的必要性,阐述了编组站分类和管理新标准,剖析了传统的编制全路编组站布局方案缺乏评价指标存在的问题,拟定了6项评价编组站布局方案的主要技术指标,提出了2020年全路编组站布局调整方案设想。     

基于数据包络分析的路网性编组站运营效率评价研究

路网性编组站作为铁路运输企业的基本生产单位和运输过程的关键节点,其运营效率的高低直接关系到整个路网运输的生产效率和效益水平。在阐述我国路网性编组站运营现状的基础上,基于数据包络分析法建立路网性编组站运营效率评价模型,从生产数量、生产效率、生产投入3个方面构建路网性编组站运营效率评价指标体系,客观地求解多个编组站的技术效率评价结果,提出改进技术无效单元的对策,为提高编组站作业效率、提升全路运输组织效率效益研究提供理论支撑。     

基于可靠性计算的编组站车流预估方法研究

编组站阶段计划作为编组站作业计划的核心,对编组站高效完成运输生产任务具有重要作用。然而编组站阶段计划的编制通常受限于到达车流的时间不确定性和车流信息的不准确性,为提高自动编制阶段计划的准确性,研究一种依据车流实际确报信息对预报信息进行准确性评价、并且根据站内车流和带有准确性评价的到达车流进行车流自动推算的方法。在量化车流可靠性参数评估和列车平均运行时间评估的基础上构建模型,并提出相应的算法,随着系统运行过程中车流信息的不断积累和可靠性评价参数的动态更新,通过模拟调度人员对车流分配的思考过程实现到发车流的自动推算和分配。该方法可以有效提升车流推算的准确程度,提高自动编制的阶段计划的可用性。     

基于天窗基本单元的编组站天窗方案优化研究

编组站接发列车方向多、数量大,机车换挂和调车作业频繁,直接影响施工维修作业。既有固定天窗时长的天窗方案,难以兼顾维修施工作业和运输工作连续性需求,导致天窗兑现率低,增加安全隐患,研究提出基于天窗基本单元的编组站天窗方案优化方法。根据各维修养护工种作业特性、编组站工作人员数量及效率等因素,划分天窗基本单元;考虑编组站维修养护与运输组织需求,以效用、作业完成率和天窗阈值利用率最优为目标,以时序关系为约束,建立基于阈值的天窗方案多目标优化模型,并利用数学软件进行求解;以成都北编组站为例,验证模型的有效性,结果表明,通过合理优化天窗方案,天窗兑现率达100%,有助于缓解编组站维修与运输之间的冲突。