鐵路編組站魯棒階段計(jì)劃編制及調(diào)整研究.pdf

1、編組站作為鐵路運(yùn)輸重要的基層生產(chǎn)單位，鐵路樞紐及干線暢通的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，主要負(fù)責(zé)貨物列車解體和編組作業(yè)，并按計(jì)劃正點(diǎn)發(fā)車。編組站日常作業(yè)都是在車站作業(yè)計(jì)劃指導(dǎo)下完成的，作為車站作業(yè)計(jì)劃的核心，階段計(jì)劃的優(yōu)化編制一直是編組站智能調(diào)度系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和理論難點(diǎn)。在階段計(jì)劃編制和執(zhí)行過(guò)程中，存在較多的不確定信息擾動(dòng)。現(xiàn)有的研究成果沒有系統(tǒng)地針對(duì)不確定環(huán)境下具有一定魯棒性的階段計(jì)劃編制問(wèn)題的研究，論文著重對(duì)魯棒階段計(jì)劃編制及調(diào)整問(wèn)題進(jìn)行了研究，所做工

2、作主要包括以下幾個(gè)部分：
　　1.圍繞鐵路編組站階段計(jì)劃編制研究的特點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)，從階段計(jì)劃配流、調(diào)機(jī)運(yùn)用、到發(fā)線運(yùn)用、確定環(huán)境下和不確定環(huán)境下階段計(jì)劃的編制等幾個(gè)方面，闡述了相關(guān)問(wèn)題的研究現(xiàn)狀，分析了鐵路編組站階段計(jì)劃編制研究趨勢(shì)，以及魯棒階段計(jì)劃編制及調(diào)整研究的必要性。
　　2.闡述了鐵路編組站階段計(jì)劃編制原理，并對(duì)計(jì)劃信息的不確定性進(jìn)行了詳細(xì)分析。提出魯棒階段計(jì)劃的概念，并對(duì)魯棒階段計(jì)劃的特點(diǎn)及評(píng)價(jià)因素進(jìn)行了闡述?；?/p>

3、此，構(gòu)建魯棒編組站階段計(jì)劃的編制框架，即“計(jì)劃編制+計(jì)劃調(diào)整”的基本框架。
　　3.研究了鐵路編組站魯棒階段計(jì)劃配流優(yōu)化模型。選擇出發(fā)列車滿軸約束、列車解編作業(yè)時(shí)間和列車到發(fā)時(shí)刻的不確定性作為優(yōu)化對(duì)象，對(duì)既有基本配流優(yōu)化模型進(jìn)行改進(jìn)：首先根據(jù)列車編組計(jì)劃，綜合考慮出發(fā)列車總重和換長(zhǎng)兩個(gè)滿軸條件，并從出發(fā)列車車輛數(shù)、運(yùn)輸效率兩方面進(jìn)行了拓展；其次，通過(guò)考慮車列的解編鉤數(shù)、連掛次數(shù)等因素，對(duì)解編作業(yè)時(shí)間進(jìn)行精確估算，使其計(jì)劃值更接近實(shí)

4、際值，以減少兩者的偏差對(duì)計(jì)劃編制和執(zhí)行的影響；借鑒“公平性”目標(biāo)來(lái)考慮列車到達(dá)時(shí)刻延誤，優(yōu)化待解時(shí)間在不同銜接方向到達(dá)列車之間的分布，提高計(jì)劃適應(yīng)列車延誤影響的能力。通過(guò)綜合考慮多種出發(fā)列車滿軸約束、列車解編作業(yè)時(shí)間和列車到發(fā)時(shí)刻的不確定性，構(gòu)建具有一定魯棒性編組站階段計(jì)劃配流優(yōu)化模型。
　　4.在所構(gòu)建的階段計(jì)劃配流優(yōu)化模型的基礎(chǔ)上，增加對(duì)到發(fā)線運(yùn)用的研究，形成魯棒階段計(jì)劃編制優(yōu)化模型。針對(duì)模型的特點(diǎn)、求解難度以及階段計(jì)劃編制對(duì)

5、時(shí)效性的要求，將魯棒階段計(jì)劃編制模型分解為解編方案編制優(yōu)化模型、靜態(tài)配流模型和到發(fā)線運(yùn)用優(yōu)化模型。并分別設(shè)計(jì)各模型的求解方法，如采用和聲搜索算法求解解編方案編制優(yōu)化模型，模擬退火算法求解靜態(tài)配流模型，以及ILOG求解到發(fā)線運(yùn)用優(yōu)化模型。最后設(shè)計(jì)算例驗(yàn)證了模型及算法的有效性，通過(guò)對(duì)不同滿軸約束對(duì)計(jì)算結(jié)果影響、車流冗余、列車解編作業(yè)時(shí)間以及到達(dá)列車待解時(shí)間等方面的分析可知，利用本文提出的研究方法編制的階段計(jì)劃具有較高的魯棒性。
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6、.對(duì)鐵路編組站階段計(jì)劃策略調(diào)整理論與方法進(jìn)行了研究。在“計(jì)劃編制+計(jì)劃調(diào)整”的模式下，借鑒策略優(yōu)化思想，構(gòu)建編組站階段計(jì)劃策略調(diào)整理論與方法論框架，包括計(jì)劃調(diào)整策略的結(jié)構(gòu)及表示形式、策略條件分支的判斷和選取、調(diào)整策略的參數(shù)化表示、策略元的定義和獲取以及計(jì)劃調(diào)整策略的提取和優(yōu)化。其中在策略元的獲取、調(diào)整策略的提取和優(yōu)化中，對(duì)前文所設(shè)計(jì)方法進(jìn)行改進(jìn)，使其適應(yīng)計(jì)劃信息擾動(dòng)的影響，形成動(dòng)態(tài)環(huán)境下階段計(jì)劃調(diào)整策略求解方法。在階段計(jì)劃調(diào)整過(guò)程中，應(yīng)