網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下單線列車運行圖編制的優(yōu)化算法研究.pdf

1、單線列車運行圖一直是列車運行計劃編制工作的研究難點。與雙線和多線鐵路相比,在單線列車運行圖中列車運行線之間的耦合作用更強,考慮的因素更為復(fù)雜。在我國鐵路營運里程中,既有線中單線鐵路的里程仍然占據(jù)了一定的比例,而且在路網(wǎng)中單線和雙線以及多線之間相互耦合。因此,改善單線列車運行圖的編制質(zhì)量對其他線路,乃至整個路網(wǎng)的運行圖質(zhì)量有著極為重要的影響。
　　 本文在閱讀大量國內(nèi)外文獻的基礎(chǔ)上,對網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下單線列車運行圖編制的方法進行了一些研

2、究。首先在前人研究的基礎(chǔ)上,介紹了單線列車運行圖編制的數(shù)學(xué)模型。以Dorfman所提出的離散事件模型為出發(fā)點,基于模擬技術(shù)和優(yōu)化方法相結(jié)合的思路,設(shè)計了一種更有效的運行圖編制問題的求解算法-ETAS方法,并在該方法的基礎(chǔ)上對考慮車站股道、站臺分配條件下的運行圖編制模型和求解算法,以及列車出發(fā)時間調(diào)整問題進行了研究。本文的主要工作如下:
　　 1.在介紹單線列車運行圖編制模型的基礎(chǔ)上,將模擬技術(shù)和優(yōu)化思想相結(jié)合,設(shè)計了一種求解網(wǎng)絡(luò)

3、環(huán)境下單線列車運行圖的ETAS方法。
　　 (1)設(shè)計了擴展的能力檢測算法,以避免列車在運行過程中產(chǎn)生的死鎖現(xiàn)象。
　　 (2)提出了一種基于列車在剩余路徑中的所有沖突信息下的列車宏觀運行決策方法,即ETAS方法,以改善TAS方法中所存在的缺陷。
　　 (3)基于對求解質(zhì)量和計算效率不同的需要,設(shè)計了三種不同的策略對列車在剩余路徑中的所有沖突信息進行了預(yù)測和估計。
　　 (4)考慮了列車加減速等微觀行為的

4、特征。以列車的加速度來衡量列車的微觀運行狀態(tài)?；诹熊嚨奈恢?速度等局部信息給出了確定列車加速度的方法。
　　 (5)分析了確定系統(tǒng)更新步長的幾個因素,所設(shè)計的事件步長法既能夠保證準(zhǔn)確的描述列車微觀運行特征,同時也能確保ETAS方法具有較高的運行效率。
　　 2.討論了在單線情形下,考慮在車站內(nèi)股道分配條件下的列車運行圖編制問題,建立了一個0-1混合整數(shù)規(guī)劃模型,設(shè)計了一種SATA算法來求解所建立的模型。SATA算法的特

5、點在于,在ETAS方法所獲得的運行圖(未考慮股道分配條件)的基礎(chǔ)上,將運行圖分解為離散序列,采用兩種股道分配策略(確定性分配策略和非確定性分配策略)依次考慮離散序列中列車在車站內(nèi)的股道分配信息,直至獲得一個可行的列車運行圖。
　　 3.討論了列車在始發(fā)車站的出發(fā)時間調(diào)整問題,指出了在一定范圍內(nèi)調(diào)整列車出發(fā)時間能夠進一步改善列車運行圖的質(zhì)量。設(shè)計了一種兩階段的啟發(fā)式方法(TDAS方法)以求解列車出發(fā)時間調(diào)整問題。第一階段為在未疏解