實用型路網(wǎng)列車編組計劃優(yōu)化模型與算法的研究與實現(xiàn).pdf

1、當(dāng)前貨物運輸市場競爭激烈，公路、航空等時效性高的交通方式在貨運市場中逐漸占據(jù)有利地位，加之煤炭等大宗貨物運量下滑，鐵路貨運市場份額不斷下降。因此，優(yōu)化鐵路貨物運輸組織，增強其市場競爭力，使鐵路貨運擺脫困境成為當(dāng)務(wù)之急。
　　作為鐵路運輸組織工作的重要組成部分，貨物列車編組計劃統(tǒng)一安排全路的車流組織方案，保證貨物能以最合理的方式送達(dá)目的地，其優(yōu)劣直接影響貨物運輸成本、運輸時效性以及設(shè)施設(shè)備的使用效率。
　　本文針對實用型路網(wǎng)列

2、車編組計劃的優(yōu)化問題進(jìn)行研究。首先構(gòu)建了適用于實用型路網(wǎng)列車編組計劃優(yōu)化的0-1線性規(guī)劃模型，然后設(shè)計了快速求解的粒子群和拉格朗日松弛組合優(yōu)化算法，最后基于該理論方法設(shè)計開發(fā)了編組站編組計劃管理系統(tǒng)，為編組站編組計劃的驗證和優(yōu)化提供平臺。論文具體工作和結(jié)論如下:
　　(1)列車編組計劃優(yōu)化問題分析。基于列車編組計劃的基本概念和影響因素，分析了編組計劃編制的優(yōu)化目標(biāo)和約束。
　　(2)列車編組計劃優(yōu)化模型的建立。充分考慮大規(guī)模

3、路網(wǎng)下編組計劃優(yōu)化問題的復(fù)雜性，以貨物在途運輸時間成本、貨車在車站的改編時間成本以及車站開行方向別列車的集結(jié)時間成本之和最小為目標(biāo)構(gòu)建了適用于實用型路網(wǎng)列車編組計劃優(yōu)化的0-1線性規(guī)劃模型。
　　(3)模型求解算法的設(shè)計。通過分析不同算法對本模型的適用性，結(jié)合粒子群算法和拉格朗日松弛算法的基本思想，設(shè)計了改進(jìn)的組合優(yōu)化算法。算法中，每步迭代利用粒子的搜索能力解決編組方案構(gòu)建子問題，在此基礎(chǔ)上利用拉格朗日松弛算法實現(xiàn)車流的最優(yōu)分配，

4、并引入了變異算子的概念，避免算法陷入局部最優(yōu)，從而快速、有效地獲得高質(zhì)量的編組計劃。
　　(4)案例分析。對全國貨運路網(wǎng)和真實數(shù)據(jù)進(jìn)行抽象和簡化，構(gòu)建了15個大型編組站的簡化路網(wǎng)，并求解了這15個編組站間的列車編組計劃。通過分析算法的迭代過程，對論文所述模型和算法的可行性和優(yōu)化效果進(jìn)行驗證，并指出該方法對中國鐵路貨物列車編組計劃的優(yōu)化具有較好的實際應(yīng)用價值。
　　(5)編組計劃優(yōu)化方法的系統(tǒng)實現(xiàn)?；谔岢龅木幗M計劃優(yōu)化理論方