非常態(tài)下的大型客站咽喉利用與到發(fā)線分配優(yōu)化研究.pdf

1、非常態(tài)下的大型客站咽喉利用與到發(fā)線分配優(yōu)化研究是鐵路大型客運(yùn)站技術(shù)作業(yè)計(jì)劃的難點(diǎn)問題，該問題考慮咽喉區(qū)作業(yè)進(jìn)路以及列車進(jìn)出站、停站的到發(fā)線分配等影響要素之間的相互耦合關(guān)系，具有約束條件復(fù)雜性和多目標(biāo)等特點(diǎn)，是一類大規(guī)模的組合優(yōu)化問題。實(shí)現(xiàn)非常態(tài)下的大型客站咽喉利用與到發(fā)線快速分配，可在客運(yùn)站突發(fā)故障下快速安排列車進(jìn)出站作業(yè)，影響著鐵路大型客運(yùn)站的運(yùn)輸組織生產(chǎn)效率和作業(yè)能力，也是鐵路大型客運(yùn)站調(diào)度指揮自動化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和理論難點(diǎn)。
　

2、　本文以通過式普通鐵路大型客運(yùn)站咽喉區(qū)與到發(fā)線為研究對象，以列車在咽喉區(qū)的進(jìn)路布置與到發(fā)線耦合關(guān)系為研究重點(diǎn)，對鐵路客運(yùn)站咽喉利用與到發(fā)線分配優(yōu)化問題進(jìn)行了深入研究。論文主要內(nèi)容包括:
　　(1)常態(tài)下的咽喉利用與到發(fā)線分配優(yōu)化模型與算法
　　建立了常態(tài)下的鐵路客站咽喉利用與到發(fā)線分配優(yōu)化模型，并根據(jù)模型討論了常用的求解算法。常態(tài)下的鐵路客站咽喉利用與到發(fā)線分配優(yōu)化問題考慮到咽喉區(qū)的通過能力，到發(fā)線的均衡使用，以及其他可擴(kuò)展

3、的目標(biāo)函數(shù)等，將其建立成一個混合整數(shù)規(guī)劃模型。由于優(yōu)化目標(biāo)的非線性特點(diǎn)，且問題具有NP-Hard性，問題不易被大多數(shù)商業(yè)軟件直接求解(如IBM ILOG CPLEX)，為此本章討論了常用的智能求解算法，主要包括基于模擬退火算法、遺傳算法的啟發(fā)式算法。
　　(2)基于列車非圖定到發(fā)時刻的咽喉利用與到發(fā)線分配優(yōu)化
　　研究了列車非圖定到發(fā)時刻下的鐵路客站咽喉利用優(yōu)化與到發(fā)線分配問題。首先，建立了列車非圖定到發(fā)時刻下的咽喉利用與到

4、發(fā)線分配優(yōu)化模型，模型考慮到到發(fā)線占用時間最短與均衡使用性，滿足列車、咽喉、到發(fā)線三者的耦合關(guān)系。分析并統(tǒng)計(jì)了一個計(jì)劃階段內(nèi)的列車到、發(fā)站時刻的均值與方差，通過函數(shù)模擬的形式抽離出列車到、發(fā)站時刻表。此外，考慮到問題的NP-Hard性，設(shè)計(jì)了基于模擬退火算法的啟發(fā)式算法求解以上模型。以寶雞車站一個階段計(jì)劃內(nèi)的咽喉利用與到發(fā)線分配問題為實(shí)例進(jìn)行仿真驗(yàn)算，結(jié)果表明所建模型與算法的高效性。
　　(3)晚點(diǎn)下考慮列車權(quán)重的咽喉利用與到發(fā)線

5、分配優(yōu)化
　　研究了列車晚點(diǎn)情況下考慮列車權(quán)重的鐵路客站咽喉利用與到發(fā)線分配優(yōu)化。采用非線性混合整數(shù)規(guī)劃建模方法建立列車晚點(diǎn)-權(quán)重的咽喉利用與到發(fā)線分配優(yōu)化模型，模型重點(diǎn)考慮晚點(diǎn)列車和非晚點(diǎn)列車的權(quán)重及二次晚點(diǎn)問題，采用模擬退火算法對模型進(jìn)行求解，以寶雞車站為例，驗(yàn)證模型的有效性。
　　(4)到發(fā)線異常下的咽喉利用與到發(fā)線分配優(yōu)化
　　研究了鐵路客站到發(fā)線異常情況下的咽喉區(qū)利用優(yōu)化問題，實(shí)時調(diào)整到發(fā)線使用方案，使之最大