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(yùn)輸是鐵路運(yùn)輸業(yè)的重要組成部分之一，具有運(yùn)量大、速度高、安全性好、費(fèi)用低、全天候服務(wù)等優(yōu)點(diǎn)，因此，在各種旅客運(yùn)輸方式中，鐵路旅客運(yùn)輸占主導(dǎo)地位，承擔(dān)的旅客周轉(zhuǎn)量最大，為我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出了重要的貢獻(xiàn)。
　　 作為鐵路旅客運(yùn)輸組織的基礎(chǔ)，旅客列車運(yùn)行圖是對(duì)旅客列車運(yùn)行時(shí)間、空間關(guān)系的圖解表示，是旅客列車在區(qū)間運(yùn)行及在車站到發(fā)或通過(guò)時(shí)刻的技術(shù)文本。它是受多種因素制約，技術(shù)性強(qiáng)的綜合計(jì)劃。在鋪畫旅客列車運(yùn)行圖前，無(wú)論是手工鋪畫

2、還是計(jì)算機(jī)自動(dòng)計(jì)算鋪畫，首先需要確定各旅客列車運(yùn)行線的始發(fā)點(diǎn)，即確定各旅客列車的始發(fā)時(shí)刻。只要旅客列車在始發(fā)站或終到站的出發(fā)或到達(dá)時(shí)刻確定了，整個(gè)旅客列車運(yùn)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(yùn)行線的整體布局問(wèn)題，是編制旅客列車運(yùn)行圖的重要前提，也是旅客列車運(yùn)行圖的骨架和核心，直接影響旅客列車運(yùn)行圖可行性及質(zhì)量的優(yōu)劣。同時(shí)，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(shí)間和服務(wù)質(zhì)量的要求，提

3、升鐵路旅客運(yùn)輸?shù)氖袌?chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，也能夠充分利用現(xiàn)有客運(yùn)站設(shè)備和客車整備所設(shè)備，提高客運(yùn)站作業(yè)組織的質(zhì)量和效率。隨著運(yùn)輸效率的提高，可以節(jié)約鐵路運(yùn)營(yíng)成本，增加鐵路運(yùn)營(yíng)收入。
　　 旅客列車始發(fā)方案作為旅客列車運(yùn)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(yùn)站設(shè)備能力、客車整備所整備能力、客運(yùn)機(jī)車車輛數(shù)量、列車安全行車要求、旅客出行時(shí)間要求等諸多因素的影響。同時(shí)，旅客列車始發(fā)方案編制是一個(gè)多目標(biāo)多約束的大型組合優(yōu)化問(wèn)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(yùn)站技術(shù)作業(yè)協(xié)調(diào)考慮，著重從以下三個(gè)方面對(duì)問(wèn)題進(jìn)行了探討。
　　 首先，定義鐵路網(wǎng)客運(yùn)節(jié)點(diǎn)，建立了鐵路網(wǎng)絡(luò)客運(yùn)節(jié)點(diǎn)重要度評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，基于粗糙集屬性約簡(jiǎn)理論，去除冗余指標(biāo)，借助主成分分析法和主觀權(quán)重結(jié)合的綜合評(píng)判方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)客運(yùn)節(jié)點(diǎn)重要度比較客觀的的評(píng)價(jià)，以此達(dá)到降低問(wèn)題求解難度的目的。
　　 其次，針對(duì)目前旅客列車始發(fā)時(shí)間域確定未考慮客運(yùn)節(jié)點(diǎn)到發(fā)線接、發(fā)車能力的影響

5、，以客運(yùn)節(jié)點(diǎn)到發(fā)線接、發(fā)車能力為約束，分別建立單客運(yùn)節(jié)點(diǎn)旅客列車始發(fā)時(shí)間域優(yōu)化模型和多客運(yùn)節(jié)點(diǎn)旅客列車始發(fā)時(shí)間域優(yōu)化模型，并且通過(guò)對(duì)所建模型的分析，設(shè)計(jì)基于沖突探測(cè)的遺傳算法解決單客運(yùn)節(jié)點(diǎn)旅客列車始發(fā)時(shí)間域問(wèn)題，基于沖突探測(cè)的啟發(fā)式算法求解多客運(yùn)節(jié)點(diǎn)旅客列車始發(fā)時(shí)間域問(wèn)題。
　　 最后，通過(guò)對(duì)旅客列車始發(fā)方案編制問(wèn)題的目標(biāo)及約束條件的深入分析，以客運(yùn)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(biāo)數(shù)學(xué)優(yōu)化