考虑维修天窗和到发线数量的复线铁路列车运行图优化

研究了维修天窗与复线铁路列车运行图一体化编制问题,考虑到发线数量、维修限速等约束条件,建立了混合整数规划模型.针对约束的特点对约束进行分类,并运用行生成方法对到发线数量等约束进行分解,运用两阶段法处理较为复杂的维修限速约束,结合商业软件GUROBI求解模型.设计算例进行验证,比较分析了模型约束的不同分解方法.结果显示分解到发线数量约束可以提高求解效率25%~45%,而列车追踪间隔间距约束是否宜采取分解与求解规模有关.

铁路网络列车运行调整的优化模型及其分支定价算法

研究了铁路网络中列车可变更运行线路下的列车运行调整问题,目标是使得所有列车偏离终到时间之和最小化.首先引入流平衡约束建立基于列车到发时刻的网络流模型,采用商业软件GUROBI求解.同时构建了基于列车时空路径的整数规划模型,并给出了分支定价算法,采用伪费用分支和最佳优先搜索策略加快算法的收敛.最后设计算例进行验证,通过与GUROBI对比说明本文算法是有效的.当列车数为20列时,求解时间减少91.6%,得到的最终可行解距离最优解的间隔为9.72%.验证了本文分支策略较最为分数分支策略更优,列车运行调整可变更线路相比于只能按原始线路行驶平均可降低目标函数值37.4%.

考虑车底和集装箱周转的中欧班列动态服务网络设计研究

以中欧班列为背景,研究考虑车底和集装箱周转的动态货运服务网络设计优化问题,目标是保障货物运到期限的同时最小化运营成本。首先,基于给定的轴辐式网络结构,建立周期性离散时空网络描述车底周转和货流运输过程,并通过枚举法得到每支货流所有可能的运输时空路径;其次考虑固定区段的车底周转、集装箱周转和货流挂线方案数量限制等约束,构建混合整数规划模型,实现货流、箱流、列流的综合优化;最后,选取包含8个站点、7个区段的中欧班列运输网络作为算例,并设计5个不同规模大小的案例,采用商业软件GUROBI求解。所有案例均能在1 h内获得满意解,验证了模型的有效性。

针对发车延迟的列车运行图加线模型构建及实证

铁路货物因集结、车辆编组等环节中的随机因素可能导致延误,使货运班列难以在计划时刻发车,需要科学、合理地采用灵活、及时的方法调整运行线,确保货物及时送达。以调整后的总延迟时间最小为优化目标,考虑列车运行时间、停站作业时间、运到期限等约束条件,构建针对发车延迟的列车运行图加线模型,实现运行线的灵活调整。以中欧班列西通道郑州—阿拉山口线路为例,计算结果表明,该模型可以快速有效地实现列车运行线的调整,为实际运营决策提供理论依据。