考慮沖突不確定性的高速鐵路列車運(yùn)行調(diào)整優(yōu)化模型.pdf

1、隨著高速鐵路的不斷建設(shè)和投入運(yùn)營，人們對(duì)旅行時(shí)間時(shí)效性的要求不斷得到滿足，與此同時(shí)，對(duì)旅行時(shí)間的可靠性要求變得越來越突出，做好列車運(yùn)行調(diào)整工作，對(duì)提高旅客列車正點(diǎn)率，具有重要作用。
　　既有列車運(yùn)行調(diào)整優(yōu)化模型大多假設(shè)列車間的沖突是確定型的，并據(jù)此生成沖突疏解方案。然而，由于現(xiàn)實(shí)世界中外界擾動(dòng)信息具有不確定性，列車間的沖突也呈現(xiàn)不確定性，使得既有列車運(yùn)行調(diào)整優(yōu)化模型的效果呈現(xiàn)一定局限性。
　　本文以高速鐵路為背景，考慮列車間

2、沖突的不確定性，建立了列車運(yùn)行調(diào)整優(yōu)化模型，并設(shè)計(jì)了基于拉格朗日松弛的求解算法，通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了上述模型和算法。
　　具體研究可以概括為以下5個(gè)部分:
　　(1)分析了國內(nèi)外研究成果，總結(jié)了該領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，明確了建立考慮沖突不確定性的列車運(yùn)行調(diào)整優(yōu)化模型的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。
　　(2)對(duì)考慮列車間沖突不確定性的列車運(yùn)行調(diào)整問題進(jìn)行了分析，描述了沖突不確定性的含義、影響因素、列車間沖突不確定性的表現(xiàn)方式、考慮

3、沖突不確定性的列車運(yùn)行調(diào)整問題的特征和難點(diǎn)、以及疏解列車間沖突的基本措施。
　　(3)基于列車間晚點(diǎn)相關(guān)性分析，擬合列車運(yùn)行狀態(tài)分布曲線，建立列車運(yùn)行狀態(tài)的預(yù)測模型，并根據(jù)列車間晚點(diǎn)的相關(guān)系數(shù)建立列車間沖突不確定性的預(yù)測模型。
　　(4)基于網(wǎng)絡(luò)流理論與積聚變量理論對(duì)路網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行描述，建立考慮沖突不確定性的列車運(yùn)行調(diào)整優(yōu)化模型(P1)和考慮沖突不確定性和動(dòng)態(tài)性的列車運(yùn)行調(diào)整優(yōu)化模型(P2)。
　　(5)鑒于商業(yè)優(yōu)化

4、軟件對(duì)模型求解的局限性，本文設(shè)計(jì)了基于拉格朗日松弛的啟發(fā)式求解算法。以京滬高鐵北京至德州段實(shí)績數(shù)據(jù)為背景，主要進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn):①對(duì)比分析沖突確定型的列車運(yùn)行調(diào)整優(yōu)化模型和考慮沖突不確定性的列車運(yùn)行調(diào)整優(yōu)化模型實(shí)驗(yàn)結(jié)果;②對(duì)比分析不同場景設(shè)置下考慮沖突不確定性的列車運(yùn)行調(diào)整優(yōu)化模型實(shí)驗(yàn)結(jié)果;③對(duì)比分析考慮沖突不確定性的列車運(yùn)行調(diào)整優(yōu)化模型(P1)和考慮沖突不確定性和動(dòng)態(tài)性的列車運(yùn)行調(diào)整優(yōu)化模型(P2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
　　論文通過以上實(shí)驗(yàn)

5、，驗(yàn)證了所提出模型的可行性，設(shè)計(jì)啟發(fā)式算法得到質(zhì)量較高的可行解。通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):①由于以實(shí)際路網(wǎng)信息和歷史數(shù)據(jù)作為列車運(yùn)行調(diào)整的參考依據(jù)對(duì)列車未來運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行預(yù)測，考慮沖突不確定性的列車運(yùn)行調(diào)整優(yōu)化模型(P1)實(shí)驗(yàn)結(jié)果優(yōu)于沖突確定型的列車運(yùn)行調(diào)整優(yōu)化模型(P3);②在驗(yàn)證不同場景設(shè)置下對(duì)考慮沖突不確定性的列車運(yùn)行調(diào)整優(yōu)化模型實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響時(shí)發(fā)現(xiàn)，隨著預(yù)測時(shí)劃分的場景數(shù)的增加，目標(biāo)函數(shù)上界和下界的結(jié)果越小，生成的列車運(yùn)行調(diào)整方案質(zhì)量越高;③