本文關(guān)鍵詞： 鐵路客站 咽喉利用 到發(fā)線分配 非圖定到發(fā) 到發(fā)線異常　出處：《北京交通大學(xué)》2017年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：非常態(tài)下的大型客站咽喉利用與到發(fā)線分配優(yōu)化研究是鐵路大型客運站技術(shù)作業(yè)計劃的難點問題,該問題考慮咽喉區(qū)作業(yè)進路以及列車進出站、停站的到發(fā)線分配等影響要素之間的相互耦合關(guān)系,具有約束條件復(fù)雜性和多目標(biāo)等特點,是一類大規(guī)模的組合優(yōu)化問題。實現(xiàn)非常態(tài)下的大型客站咽喉利用與到發(fā)線快速分配,可在客運站突發(fā)故障下快速安排列車進出站作業(yè),影響著鐵路大型客運站的運輸組織生產(chǎn)效率和作業(yè)能力,也是鐵路大型客運站調(diào)度指揮自動化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和理論難點。本文以通過式普通鐵路大型客運站咽喉區(qū)與到發(fā)線為研究對象,以列車在咽喉區(qū)的進路布置與到發(fā)線耦合關(guān)系為研究重點,對鐵路客運站咽喉利用與到發(fā)線分配優(yōu)化問題進行了深入研究。論文主要內(nèi)容包括:(1)常態(tài)下的咽喉利用與到發(fā)線分配優(yōu)化模型與算法建立了常態(tài)下的鐵路客站咽喉利用與到發(fā)線分配優(yōu)化模型,并根據(jù)模型討論了常用的求解算法。常態(tài)下的鐵路客站咽喉利用與到發(fā)線分配優(yōu)化問題考慮到咽喉區(qū)的通過能力,到發(fā)線的均衡使用,以及其他可擴展的目標(biāo)函數(shù)等,將其建立成一個混合整數(shù)規(guī)劃模型。由于優(yōu)化目標(biāo)的非線性特點,且問題具有NP-Hard性,問題不易被大多數(shù)商業(yè)軟件直接求解(如IBM ILOGCPLEX),為此本章討論了常用的智能求解算法,主要包括基于模擬退火算法、遺傳算法的啟發(fā)式算法。(2)基于列車非圖定到發(fā)時刻的咽喉利用與到發(fā)線分配優(yōu)化研究了列車非圖定到發(fā)時刻下的鐵路客站咽喉利用優(yōu)化與到發(fā)線分配問題。首先,建立了列車非圖定到發(fā)時刻下的咽喉利用與到發(fā)線分配優(yōu)化模型,模型考慮到到發(fā)線占用時間最短與均衡使用性,滿足列車、咽喉、到發(fā)線三者的耦合關(guān)系。分析并統(tǒng)計了一個計劃階段內(nèi)的列車到、發(fā)站時刻的均值與方差,通過函數(shù)模擬的形式抽離出列車到、發(fā)站時刻表。此外,考慮到問題的NP-Hard性,設(shè)計了基于模擬退火算法的啟發(fā)式算法求解以上模型。以寶雞車站一個階段計劃內(nèi)的咽喉利用與到發(fā)線分配問題為實例進行仿真驗算,結(jié)果表明所建模型與算法的高效性。(3)晚點下考慮列車權(quán)重的咽喉利用與到發(fā)線分配優(yōu)化研究了列車晚點情況下考慮列車權(quán)重的鐵路客站咽喉利用與到發(fā)線分配優(yōu)化。采用非線性混合整數(shù)規(guī)劃建模方法建立列車晚點-權(quán)重的咽喉利用與到發(fā)線分配優(yōu)化模型,模型重點考慮晚點列車和非晚點列車的權(quán)重及二次晚點問題,采用模擬退火算法對模型進行求解,以寶雞車站為例,驗證模型的有效性。(4)到發(fā)線異常下的咽喉利用與到發(fā)線分配優(yōu)化研究了鐵路客站到發(fā)線異常情況下的咽喉區(qū)利用優(yōu)化問題,實時調(diào)整到發(fā)線使用方案,使之最大限度減少故障的影響。為表示到發(fā)線突發(fā)故障,引入了"虛擬列車"的概念,建立了到發(fā)線異常情況下的客站咽喉區(qū)利用優(yōu)化模型,設(shè)計了基于遺傳算法的啟發(fā)式算法求解模型。此外,以寶雞車站實例,通過數(shù)據(jù)分析驗證了所建模型和算法的有效性。并對客運站到發(fā)線的故障數(shù)、故障的持續(xù)時間、客運站的接車能力三者的關(guān)系進行仿真,結(jié)果表明故障持續(xù)時間是較到發(fā)線故障數(shù)量更為敏感的影響因素。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：U291.6

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本文編號：1514506