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

1、列車運(yùn)行圖是列車運(yùn)行時(shí)間、空間關(guān)系的圖解表示形式，是列車在區(qū)間運(yùn)行及在車站到發(fā)或通過時(shí)刻的技術(shù)文本，是整個(gè)鐵路運(yùn)輸?shù)暮诵?；列車運(yùn)行調(diào)整是在實(shí)際運(yùn)行中調(diào)度員根據(jù)列車運(yùn)行圖和列車運(yùn)行現(xiàn)狀編制的列車運(yùn)行實(shí)施計(jì)劃。在我國(guó)鐵路運(yùn)行圖編制和運(yùn)行調(diào)整自動(dòng)化進(jìn)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(jì)算機(jī)系統(tǒng)為核心的鐵路現(xiàn)代運(yùn)行系統(tǒng)中，優(yōu)化算法的研究成為制約列車運(yùn)行現(xiàn)代化的技術(shù)關(guān)鍵。 本文在大量查閱

2、國(guó)內(nèi)外有關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)運(yùn)行圖編制和運(yùn)行調(diào)整問題進(jìn)行了研究，分析了運(yùn)行圖編制以及運(yùn)行調(diào)整的現(xiàn)有研究成果及存在的問題，針對(duì)我國(guó)鐵路具體情況，分別建立了單線區(qū)段運(yùn)行調(diào)整和運(yùn)行圖鋪畫優(yōu)化模型，并提出了運(yùn)行調(diào)整的最早沖突優(yōu)化方法和運(yùn)行圖的時(shí)間循環(huán)迭代優(yōu)化方法，建立了運(yùn)行圖鋪劃和運(yùn)行調(diào)整系統(tǒng)?？紤]到運(yùn)行圖編制和運(yùn)行調(diào)整優(yōu)化的實(shí)質(zhì)都是處理運(yùn)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(shí)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?jī)?nèi)容如下： 1、對(duì)單線列車運(yùn)行調(diào)整問題進(jìn)行了分析，以提高列車正點(diǎn)率、使列車區(qū)間運(yùn)行時(shí)分波動(dòng)盡可能小、提高貨物列車的旅行速度為目標(biāo)，詳細(xì)分析了運(yùn)行調(diào)整的多項(xiàng)約束條件，建立了運(yùn)行調(diào)整優(yōu)化模型。 2、提出了列車運(yùn)行調(diào)整最早沖突優(yōu)化方法。為了排除相向運(yùn)行線初始排列順序?qū)?yōu)化結(jié)果的影響，先松弛相向運(yùn)行線之間的約束，并利用最早沖突對(duì)其它沖突影響大，而其它沖突對(duì)最早沖突影響小的特點(diǎn)，選擇

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

5、優(yōu)化方法，將運(yùn)行圖分解為若干時(shí)間段，每次在一個(gè)時(shí)間段內(nèi)對(duì)階段運(yùn)行圖優(yōu)化，前一個(gè)階段優(yōu)化結(jié)果是下一階段的優(yōu)化基礎(chǔ)。由于運(yùn)行圖是關(guān)于時(shí)間的閉合圓筒，可以周而復(fù)始按時(shí)間循環(huán)迭代，直到生成完整的運(yùn)行圖或判斷無法獲得可行的運(yùn)行圖為止。在運(yùn)行圖優(yōu)化過程中，運(yùn)行線逐步向后推移，算法收斂速度快。 5、對(duì)運(yùn)行圖鋪劃與運(yùn)行調(diào)整系統(tǒng)進(jìn)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(diǎn)。利用運(yùn)行圖鋪劃與運(yùn)行調(diào)整系統(tǒng)，通過實(shí)例對(duì)運(yùn)行圖鋪劃和運(yùn)行調(diào)整優(yōu)化理