重載鐵路裝車區(qū)車流組織優(yōu)化研究.pdf

1、重載鐵路因其運能大、成本低、效率高等優(yōu)勢，已成為我國煤炭、礦石等礦產(chǎn)資源的主要運輸通道。隨著我國工業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，重載鐵路由于自身資源及運輸能力的限制，已經(jīng)無法滿足日益增長的資源需求。因此，提升重載鐵路的運能已經(jīng)迫在眉睫。目前國內(nèi)外重載鐵路主要采用以下三種方式提升鐵路運能，即提高列車承載能力，增加行車密度和提高行車速度。但考慮到國內(nèi)重載鐵路網(wǎng)絡(luò)布局密集度高、線路容量差異性大等特點，目前這三種措施在提升國內(nèi)重載鐵路運能空間上所發(fā)揮的作用并

2、不大。而車流組織優(yōu)化是從調(diào)整車流的組織類型、徑路選擇及車流量等方面對重載鐵路網(wǎng)中的資源進(jìn)行合理配置，從另一個角度提高重載鐵路運能。2008年大秦鐵路率先提出集疏運一體化的管理理念，大大提升了大秦鐵路的運量，提高了經(jīng)濟(jì)效益。因此，有必要開展我國重載鐵路車流組織優(yōu)化的普適策略研究，通過改變車流組織規(guī)劃來提高我國重載鐵路的運能及其帶來的經(jīng)濟(jì)效益。
　　為了充分利用重載鐵路的現(xiàn)有運能和維持鐵路網(wǎng)的運力資源平衡，必須合理地規(guī)劃重載鐵路網(wǎng)中各

3、線路的車流量和車流組織類型。新的鐵路網(wǎng)車流組織策略，不但要保證能夠優(yōu)化車流組織，提高重載鐵路運能，而且能夠滿足現(xiàn)有路網(wǎng)對各線路運能的瓶頸限制。此外，考慮到未來重載鐵路運量需求提升的可能，新的重載鐵路的車流組織優(yōu)化策略還應(yīng)為未來重載鐵路網(wǎng)的擴(kuò)能提供改進(jìn)方案和提升空間。
　　本文的研究內(nèi)容及創(chuàng)新點主要包括:
　　(1)充分調(diào)研我國重載鐵路的現(xiàn)狀及特點，并利用改進(jìn)的灰色關(guān)聯(lián)度分析法，來研究各個影響因素的關(guān)聯(lián)度順序從而找到影響重載列

4、車循環(huán)速度最關(guān)鍵的因素，并以此確定加速循環(huán)速度相關(guān)的運輸組織理論與方法。
　　(2)分析不同車流組織類型的特點及對列車循環(huán)速度的影響原理，研究裝車區(qū)直達(dá)列車的優(yōu)勢及開行條件。在分析組織始發(fā)直達(dá)列車的基礎(chǔ)上，以加速重載列車的循環(huán)速度及最小化物流成本為目標(biāo)，在滿足年運量目標(biāo)、鐵路網(wǎng)中存在的多處瓶頸限制及裝車區(qū)車流徑路選擇的前提下，建立裝車區(qū)重載車流組織的多目標(biāo)優(yōu)化模型。
　　(3)由于裝車區(qū)重載車流組織優(yōu)化模型的參數(shù)及約束較復(fù)雜

5、，本文提出一種雙層優(yōu)化算法對模型進(jìn)行求解。其中底層算法利用蟻群算法對各種類型車流組織進(jìn)行構(gòu)造，頂層算法即利用遍歷搜索算法對其進(jìn)行最佳車流方案組合的篩選。
　　(4)在前人研究的基礎(chǔ)上，本文從多車種的空車調(diào)配模型出發(fā)，分析以空車行走距離最短和途中技術(shù)作業(yè)的總時間最短為目標(biāo)建立空車流組織的優(yōu)化模型，并利用雙層算法的思路來對空車車流組織的優(yōu)化模型進(jìn)行求解。
　　(5)以A鐵路重載運輸線路為算例對模型進(jìn)行分析和驗證。結(jié)果表明本文提出