鐵路貨運(yùn)編組中的車流推算及階段計(jì)劃魯棒優(yōu)化.pdf_第1頁
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1、據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明,中國鐵路僅僅利用6%的運(yùn)能資源完成了占全球24%的運(yùn)輸任務(wù)。介于整個(gè)中國鐵路運(yùn)輸行業(yè)運(yùn)能少,運(yùn)輸任務(wù)繁重這一特點(diǎn),如何從各個(gè)視角提高整個(gè)鐵路運(yùn)輸業(yè)的運(yùn)輸效率與效益,是現(xiàn)階段亟待解決的難題。從宏觀的角度來看,車流推算在鐵路戰(zhàn)略層調(diào)度指揮工作中起著重要的作用,是編制運(yùn)輸計(jì)劃、制定編組站內(nèi)階段計(jì)劃和進(jìn)行車流調(diào)整的依據(jù)和前提。長(zhǎng)期以來車流推算一直沿用手工操作完成,車流信息在公開性、完備性和實(shí)時(shí)性方面存在很多不足,從而影響了運(yùn)輸通

2、暢并造成了鐵路運(yùn)力的緊張局勢(shì)。從微觀角度來看,路網(wǎng)上每個(gè)列車都需要在經(jīng)由的編組站中完成解體與編組操作,如何安排編組站內(nèi)調(diào)度作業(yè)計(jì)劃(即階段計(jì)劃),直接決定著各個(gè)列車在站的停留時(shí)間,從而間接影響著整個(gè)路網(wǎng)的運(yùn)輸效率。由于大多數(shù)編組站都是憑借調(diào)度員人工制定階段計(jì)劃,僅僅憑借個(gè)人經(jīng)驗(yàn)很難制定出最優(yōu)調(diào)度作業(yè)。再加上各類不確定因素的干擾,經(jīng)常導(dǎo)致編組站內(nèi)車輛積壓,引起不必要的經(jīng)濟(jì)損失。
  基于以上需求,本文分別研究了車流推算問題以及基于不

3、確定性到達(dá)車流信息下的階段計(jì)劃編制問題。對(duì)于車流推算問題,根據(jù)現(xiàn)有貨運(yùn)調(diào)度信息集成平臺(tái)上的各類報(bào)文數(shù)據(jù),設(shè)計(jì)了一套實(shí)時(shí)車流推算系統(tǒng)。該系統(tǒng)旨在預(yù)測(cè)未來某個(gè)時(shí)間段或者時(shí)間點(diǎn)的車流分布狀況。由于本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)難點(diǎn)在于如何高效處理全路大量的車流數(shù)據(jù),因此設(shè)計(jì)前期著重設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)庫中各類數(shù)據(jù)表的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。利用現(xiàn)有的徑路計(jì)算程序,提出了基于局內(nèi)平均旅速的推算算法。最后設(shè)計(jì)了自動(dòng)處理邏輯使得整個(gè)系統(tǒng)的各個(gè)子模塊能夠按照一定順序在后臺(tái)定期觸發(fā)執(zhí)行,并將結(jié)果

4、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)展示到調(diào)度信息集成平臺(tái)上。
  對(duì)于階段計(jì)劃編制問題,首先分析了到達(dá)車流信息不確定性對(duì)計(jì)劃編制的影響,由于很難掌握信息偏差的概率分布,因此文章提出了魯棒優(yōu)化方法來解決此問題。首先,根據(jù)已有的描述階段內(nèi)各個(gè)操作的原始混合整數(shù)規(guī)劃模型,提出了對(duì)應(yīng)的魯棒優(yōu)化模型。然后基于目前流行的數(shù)學(xué)規(guī)劃優(yōu)化器CPLEX提出了該模型的求解算法,最后,利用從石家莊南編組站獲取的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)了一組算例實(shí)驗(yàn),檢驗(yàn)了模型的魯棒性,并且通過調(diào)整CPL

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