突發(fā)事件條件下列車運行調整與到發(fā)線運用協(xié)調優(yōu)化研究.pdf

1、我國自然災害種類多且發(fā)生頻繁，多種類的突發(fā)事件嚴重干擾了列車的正常運行，降低了線路通過能力及車站接發(fā)車能力。面對突發(fā)事件，列車運行調整的方法將直接影響運輸組織效率。
　　現(xiàn)階段有多種列車調度指揮系統(tǒng)，但均未將列車運行調整與到發(fā)線運用結合。在突發(fā)事件條件下，列車在車站使用哪條到發(fā)線以調度人員主觀確定為主，其質量和效率難以保證，不合理的到發(fā)線運用甚至會降低運輸組織效率。因此，列車運行調整與到發(fā)線運用協(xié)調優(yōu)化的問題亟待探究。
　　

2、本論文首先概述了突發(fā)事件的種類并界定了突發(fā)事件的影響范圍，分別闡述了運行調整與到發(fā)線運用的內涵。從物理關聯(lián)性、相互作用關聯(lián)性、優(yōu)化性質關聯(lián)性及解結構關聯(lián)性四個方面分析了運行調整與到發(fā)線運用的關聯(lián)關系。
　　然后利用協(xié)同學理論，將調度區(qū)段視為總系統(tǒng)，車站及區(qū)間視為子系統(tǒng)，通過列車元素將子系統(tǒng)相聯(lián)系，找出運行調整與到發(fā)線運用協(xié)調優(yōu)化的方法，用數(shù)學模型描述這種協(xié)調優(yōu)化方法。再分別考慮運行調整與到發(fā)線運用的約束，以總延誤時間最小和列車站內

3、走行距離最短為兩個優(yōu)化目標，建立了列車運行調整與到發(fā)線運用協(xié)調優(yōu)化的非線性混合整數(shù)規(guī)劃模型。由于兩個目標函數(shù)量綱不一致，論文利用列車站內走行速度將兩個目標函數(shù)的量綱進行統(tǒng)一，轉化為單目標模型進行求解。
　　求解模型時選擇了遺傳算法，編程平臺為Matlab，由于論文在計算時使用了Matlab中的遺傳算法函數(shù)以及遺傳算法本身在求解復雜約束優(yōu)化問題中存在不足，在計算大規(guī)模非線性規(guī)劃中難以得到優(yōu)秀的解。針對這種情況，論文提出兩種改進方法，

4、分別將動態(tài)規(guī)劃和混合罰函數(shù)法與遺傳算法相結合，設計了計算步驟。
　　最后，以天水至蘭州區(qū)段突降暴雨作為突發(fā)事件案例，將本文設計的運行調整與到發(fā)線運用協(xié)調優(yōu)化模型數(shù)據(jù)化。先用基本遺傳算法求解，然后用兩種改進方法求解。對比三種方法求得的解，選擇較優(yōu)解作為模型的計算結果，得到調整后的列車運行圖及到發(fā)線運用計劃。調整結果可作為決策者選用的一種方案，證明了本文所述的模型方法對突發(fā)事件條件下列車運行調整與到發(fā)線運用協(xié)調優(yōu)化的有效性。