旅客列車始發(fā)方案優(yōu)化模型及算法研究.pdf

1、鐵路旅客運輸是鐵路運輸業(yè)的重要組成部分之一，具有運量大、速度高、安全性好、費用低、全天候服務等優(yōu)點，因此，在各種旅客運輸方式中，鐵路旅客運輸占主導地位，承擔的旅客周轉(zhuǎn)量最大，為我國經(jīng)濟的發(fā)展做出了重要的貢獻。
　　 作為鐵路旅客運輸組織的基礎，旅客列車運行圖是對旅客列車運行時間、空間關(guān)系的圖解表示，是旅客列車在區(qū)間運行及在車站到發(fā)或通過時刻的技術(shù)文本。它是受多種因素制約，技術(shù)性強的綜合計劃。在鋪畫旅客列車運行圖前，無論是手工鋪畫

2、還是計算機自動計算鋪畫，首先需要確定各旅客列車運行線的始發(fā)點，即確定各旅客列車的始發(fā)時刻。只要旅客列車在始發(fā)站或終到站的出發(fā)或到達時刻確定了，整個旅客列車運行圖的骨架也就隨之確定了。
　　 因此，旅客列車始發(fā)方案主要解決旅客列車運行線的整體布局問題，是編制旅客列車運行圖的重要前提，也是旅客列車運行圖的骨架和核心，直接影響旅客列車運行圖可行性及質(zhì)量的優(yōu)劣。同時，合理的旅客列列車始發(fā)方案不僅能夠滿足旅客的出行時間和服務質(zhì)量的要求，提

3、升鐵路旅客運輸?shù)氖袌龈偁幜?，也能夠充分利用現(xiàn)有客運站設備和客車整備所設備，提高客運站作業(yè)組織的質(zhì)量和效率。隨著運輸效率的提高，可以節(jié)約鐵路運營成本，增加鐵路運營收入。
　　 旅客列車始發(fā)方案作為旅客列車運輸組織工作的重要組成部分，其編制受到旅客列車開行方案、客運站設備能力、客車整備所整備能力、客運機車車輛數(shù)量、列車安全行車要求、旅客出行時間要求等諸多因素的影響。同時，旅客列車始發(fā)方案編制是一個多目標多約束的大型組合優(yōu)化問題。因此

4、，本文提出了基于降維與協(xié)同相結(jié)合，將始發(fā)方案的編制與客運站技術(shù)作業(yè)協(xié)調(diào)考慮，著重從以下三個方面對問題進行了探討。
　　 首先，定義鐵路網(wǎng)客運節(jié)點，建立了鐵路網(wǎng)絡客運節(jié)點重要度評價指標體系，基于粗糙集屬性約簡理論，去除冗余指標，借助主成分分析法和主觀權(quán)重結(jié)合的綜合評判方法，實現(xiàn)對客運節(jié)點重要度比較客觀的的評價，以此達到降低問題求解難度的目的。
　　 其次，針對目前旅客列車始發(fā)時間域確定未考慮客運節(jié)點到發(fā)線接、發(fā)車能力的影響

5、，以客運節(jié)點到發(fā)線接、發(fā)車能力為約束，分別建立單客運節(jié)點旅客列車始發(fā)時間域優(yōu)化模型和多客運節(jié)點旅客列車始發(fā)時間域優(yōu)化模型，并且通過對所建模型的分析，設計基于沖突探測的遺傳算法解決單客運節(jié)點旅客列車始發(fā)時間域問題，基于沖突探測的啟發(fā)式算法求解多客運節(jié)點旅客列車始發(fā)時間域問題。
　　 最后，通過對旅客列車始發(fā)方案編制問題的目標及約束條件的深入分析，以客運站到發(fā)線能力及客車整備所客技線能力等為約束，建立了旅客列車始發(fā)方案多目標數(shù)學優(yōu)化