單線區(qū)段列車運行圖鋪劃與運行調(diào)整優(yōu)化方法研究.pdf

1、列車運行圖是列車運行時間、空間關(guān)系的圖解表示形式，是列車在區(qū)間運行及在車站到發(fā)或通過時刻的技術(shù)文本，是整個鐵路運輸?shù)暮诵模涣熊囘\行調(diào)整是在實際運行中調(diào)度員根據(jù)列車運行圖和列車運行現(xiàn)狀編制的列車運行實施計劃。在我國鐵路運行圖編制和運行調(diào)整自動化進程中，硬件技術(shù)和信息技術(shù)日趨成熟，最優(yōu)化決策理論與方法顯示出越來越重要的主導(dǎo)作用。在以計算機系統(tǒng)為核心的鐵路現(xiàn)代運行系統(tǒng)中，優(yōu)化算法的研究成為制約列車運行現(xiàn)代化的技術(shù)關(guān)鍵。 本文在大量查閱

2、國內(nèi)外有關(guān)文獻的基礎(chǔ)上，對運行圖編制和運行調(diào)整問題進行了研究，分析了運行圖編制以及運行調(diào)整的現(xiàn)有研究成果及存在的問題，針對我國鐵路具體情況，分別建立了單線區(qū)段運行調(diào)整和運行圖鋪畫優(yōu)化模型，并提出了運行調(diào)整的最早沖突優(yōu)化方法和運行圖的時間循環(huán)迭代優(yōu)化方法，建立了運行圖鋪劃和運行調(diào)整系統(tǒng)。考慮到運行圖編制和運行調(diào)整優(yōu)化的實質(zhì)都是處理運行列車與車站、區(qū)間的關(guān)系，合理確定各次列車占用區(qū)間和站線的作業(yè)順序和作業(yè)時刻。論文將兩者緊密結(jié)合，優(yōu)化模型前

3、后繼承，優(yōu)化算法緊密銜接，使其溶為一體。具體研究內(nèi)容如下： 1、對單線列車運行調(diào)整問題進行了分析，以提高列車正點率、使列車區(qū)間運行時分波動盡可能小、提高貨物列車的旅行速度為目標(biāo)，詳細分析了運行調(diào)整的多項約束條件，建立了運行調(diào)整優(yōu)化模型。 2、提出了列車運行調(diào)整最早沖突優(yōu)化方法。為了排除相向運行線初始排列順序?qū)?yōu)化結(jié)果的影響，先松弛相向運行線之間的約束，并利用最早沖突對其它沖突影響大，而其它沖突對最早沖突影響小的特點，選擇

4、最早沖突優(yōu)先化解，即為運行調(diào)整的最早沖突優(yōu)化方法，同時又為后面的列車運行圖鋪劃的時間循環(huán)迭代方法奠定了基礎(chǔ)。 3、對單線列車運行圖鋪劃問題進行了分析，為了將列車運行圖鋪劃與運行調(diào)整協(xié)同優(yōu)化，建立了與運行調(diào)整優(yōu)化模型相近優(yōu)化模型。模型充分考慮了運行圖鋪劃與運行調(diào)整的異同，符號定義盡量與運行調(diào)整保持一致，優(yōu)化目標(biāo)和約束條件的時間范圍體現(xiàn)了運行圖鋪劃的自身特點。 4、提出了單線列車運行圖鋪劃的時間循環(huán)迭代優(yōu)化方法。時間循環(huán)迭代

5、優(yōu)化方法，將運行圖分解為若干時間段，每次在一個時間段內(nèi)對階段運行圖優(yōu)化，前一個階段優(yōu)化結(jié)果是下一階段的優(yōu)化基礎(chǔ)。由于運行圖是關(guān)于時間的閉合圓筒，可以周而復(fù)始按時間循環(huán)迭代，直到生成完整的運行圖或判斷無法獲得可行的運行圖為止。在運行圖優(yōu)化過程中，運行線逐步向后推移，算法收斂速度快。 5、對運行圖鋪劃與運行調(diào)整系統(tǒng)進行了研究，介紹了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，總結(jié)了系統(tǒng)的特點。利用運行圖鋪劃與運行調(diào)整系統(tǒng)，通過實例對運行圖鋪劃和運行調(diào)整優(yōu)化理