突發(fā)事件條件下列車運行組織理論與方法研究.pdf

1、我國鐵路自然災(zāi)害具有廣泛性、頻發(fā)性、多樣性等特征,鐵路事故與鐵路公共安全事件也偶有發(fā)生。這些突發(fā)事件的發(fā)生,影響了鐵路線路的通過能力,降低了我國鐵路客貨運輸?shù)陌踩院托?客觀上需要研究突發(fā)事件條件下列車運行組織問題。
　　 另一方面,隨著鐵路尤其是高速鐵路運營里程不斷增長,我國鐵路線路網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)也在發(fā)生深刻的變化。新的路網(wǎng)逐漸形成,為基于路網(wǎng)的列車運行組織工作提供了條件,同時也使得列車運行組織工作變得更加復(fù)雜?；诼肪W(wǎng)的列車

2、運行組織問題亟待研究。
　　 而我國鐵路運輸指揮調(diào)度系統(tǒng)仍處于相對獨立的階段。既有普速、既有城際與新建高速線路的列車運行調(diào)度系統(tǒng)在技術(shù)上尚未實現(xiàn)著眼于路網(wǎng)的列車運行綜合調(diào)度指揮。鐵路生產(chǎn)組織模式還是以運行區(qū)段為單位進(jìn)行調(diào)度指揮的模式,基于路網(wǎng)的列車運行調(diào)度指揮沒有形成理論體系,也缺少相應(yīng)方法。這與我國鐵路網(wǎng)絡(luò)越來越復(fù)雜的現(xiàn)實是很不協(xié)調(diào)的。
　　 本論文首先界定了突發(fā)事件的內(nèi)涵與外延,并基于國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀,利用系統(tǒng)分析的

3、方法,結(jié)合我國鐵路生產(chǎn)實際,以系統(tǒng)的觀點闡述了突發(fā)事件條件下列車運行組織問題。分析了突發(fā)事件條件下鐵路運輸系統(tǒng)的構(gòu)成、邊界、功能、行為、演化等,給出了突發(fā)事件條件下列車運行組織問題的層次結(jié)構(gòu)。以此為基礎(chǔ),結(jié)合目前列車運行組織理論研究及實際應(yīng)用方面成果,對突發(fā)事件條件下列車運行組織問題的特點、內(nèi)涵、原則與方法等進(jìn)行了論述。
　　 然后研究了突發(fā)事件條件下鐵路線路區(qū)間通過能力的計算問題。對突發(fā)事件條件下區(qū)間能力的隨機特性進(jìn)行了分析,

4、提出了基于概率統(tǒng)計原理的區(qū)間通過能力計算方法,為突發(fā)事件條件下列車運行徑路生成提供能力約束。設(shè)計了針對我國鐵路新路網(wǎng)的突發(fā)事件條件下徑路生成的K-最短路算法,搜索突發(fā)事件條件下路網(wǎng)上列車運行的可行徑路,形成可行徑路集。
　　 再次,建立突發(fā)事件條件下列車運行組織問題雙層(列車運行徑路分配、列車運行調(diào)整)規(guī)劃模型。對突發(fā)事件條件下列車運行徑路分配目標(biāo)系數(shù)的模糊性進(jìn)行處理,綜合考慮突發(fā)事件條件下車站能力與區(qū)間通過能力約束,設(shè)計了上層

5、規(guī)劃-突發(fā)事件條件下列車運行徑路分配模型并給出了基于參數(shù)取值模糊可變域原理的求解方法和步驟。
　　 然后對下層規(guī)劃問題-列車在徑路上的運行調(diào)整問題進(jìn)行建模。定義了列車運行計劃穩(wěn)定性并進(jìn)行了量化處理,結(jié)合列車晚點廣義懲罰,充分考慮決策者的模糊偏好,設(shè)計了列車運行調(diào)整綜合優(yōu)化目標(biāo)-列車運行調(diào)整綜合滿意度。將傳統(tǒng)的列車運行調(diào)整模型中的約束條件進(jìn)行進(jìn)一步凝煉,給出更全面、更普適的表達(dá)。將模糊算子和收斂因子引入粒子群優(yōu)化算法,在計算效率與

6、精度方面進(jìn)行了改進(jìn),并將該算法應(yīng)用于列車運行調(diào)整模型求解中,設(shè)計了詳細(xì)的計算步驟。
　　 最后,給出一個突發(fā)事件案例,將本文設(shè)計的突發(fā)事件條件下列車運行徑路分配模型具體化,求解該模型,得到列車運行徑路分配方案,并以此為依據(jù),調(diào)整各徑路上的列車運行計劃,實證了本文所述模型方法對突發(fā)事件條件下列車運行組織問題的有效性。
　　 本論文為突發(fā)事件條件下列車運行組織問題提供了一整套解決方案,是鐵路列車運行組織理論體系的補充,為我國