基于不固定停站方案的高速鐵路列車(chē)運(yùn)行圖優(yōu)化研究.pdf

1、隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，旅客出行需求日益強(qiáng)烈，其中選擇高鐵出行的需求也日益增加，導(dǎo)致高鐵運(yùn)輸能力日益緊張。建設(shè)高鐵新線在一定程度上能增加高鐵運(yùn)能，但不是唯一的措施也不是最好的措施，而不斷優(yōu)化運(yùn)輸組織才是提高鐵路運(yùn)輸能力的根本舉措。作為運(yùn)輸組織的重要基礎(chǔ)，運(yùn)行圖在運(yùn)輸組織優(yōu)化過(guò)程中起著舉足輕重的作用，因此對(duì)運(yùn)行圖進(jìn)行優(yōu)化一直受到專(zhuān)家學(xué)者的廣泛關(guān)注。作為開(kāi)行方案和運(yùn)行圖的重要組成，停站方案通常是在開(kāi)行方案階段確定，在運(yùn)行圖編

2、制和優(yōu)化階段不再改動(dòng)，從而在一定程度上限制了運(yùn)行圖能力的提高。為消除這種限制，本文將停站方案的確定融入到運(yùn)行圖優(yōu)化中，對(duì)基于不固定停站方案的列車(chē)運(yùn)行圖優(yōu)化問(wèn)題進(jìn)行研究。
　　本文首先詳細(xì)分析了停站方案和運(yùn)行圖的緊密關(guān)系，停站方案不僅在目標(biāo)和約束條件方面和運(yùn)行圖有著較強(qiáng)的一致性，而且作為運(yùn)行圖重要的一部分，對(duì)運(yùn)行圖同等級(jí)列車(chē)鋪畫(huà)質(zhì)量和不同等級(jí)列車(chē)越行質(zhì)量有著重要影響?；诖?，將停站方案的站間可達(dá)性約束、車(chē)站停站服務(wù)頻次、列車(chē)停站次數(shù)

3、等基礎(chǔ)約束和運(yùn)行圖的基本約束結(jié)合，以給定數(shù)量、運(yùn)行路徑和開(kāi)行順序的列車(chē)占用運(yùn)行圖的時(shí)空資源最小為優(yōu)化目標(biāo)，建立了基于不固定停站方案的列車(chē)運(yùn)行圖優(yōu)化模型。其次，通過(guò)分析模型的特點(diǎn)和常用算法的適用性，選取遺傳算法作為求解模型的主算法，并引入序優(yōu)化理論對(duì)初始種群、選擇操作和終止規(guī)則進(jìn)行改進(jìn)。在算法具體的操作過(guò)程中，設(shè)計(jì)不可行解的調(diào)整策略以得到可行解;設(shè)計(jì)列車(chē)到發(fā)時(shí)刻推算策略以得到列車(chē)在各個(gè)車(chē)站的到發(fā)時(shí)刻，求得目標(biāo)函數(shù)。
　　最后，選取京

4、滬高鐵線路下行的50列列車(chē)進(jìn)行案例分析。詳細(xì)介紹基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的處理，并選取合適的算法參數(shù)。利用改進(jìn)的遺傳算法進(jìn)行2990次迭代得到的最優(yōu)目標(biāo)值為8964.83(km*h)，相比實(shí)際停站方案對(duì)應(yīng)的運(yùn)行圖，節(jié)省約35.32％的資源，一級(jí)節(jié)點(diǎn)之間、一二級(jí)節(jié)點(diǎn)之間以及二級(jí)節(jié)點(diǎn)之間的平均站間服務(wù)可達(dá)性指標(biāo)均不低于實(shí)際停站方案。通過(guò)和傳統(tǒng)遺傳算法對(duì)比，改進(jìn)遺傳算法的最優(yōu)解比傳統(tǒng)遺傳算法的最優(yōu)解優(yōu)5.36％，在1200次迭代之后，每一代的較優(yōu)解的質(zhì)量比傳