高速铁路车站股道运用与列车运行调整综合优化方法

股道运用是高速铁路车站作业组织的核心,车站股道运用与列车运行相互影响、相互制约。为缓解晚点对列车正常运行秩序的影响,以相邻若干高铁车站股道运用与列车运行调整综合优化为对象,统筹考虑各站股道、进路占用的唯一性及其最小安全间隔时间、车底周转计划等约束,以最小化列车到发时刻波动性和车站股道运用方案波动性为优化目标函数,构建综合优化模型;以列车在站到发时刻为纽带,设计基于模拟退火算法思想的综合优化算法,制订高速铁路车站股道运用与列车运行调整综合优化方案。算例表明:所提方法能快速解决线路级高速铁路车站股道运用与列车运行调整综合优化问题,有效降低股道运用站间影响及晚点对后续车站的影响;合理设置初始Markov链长有利于提高算法效率;立折旅客列车晚点对方案的波动性影响最大,终到、经停旅客列车的影响最小,在调整过程中应优先保证立折旅客列车的正点运行;若调度员决策偏好到发时刻稳定性,可优先调整终到旅客列车的方案,若决策偏好股道运用稳定性,优先考虑经停旅客列车;所提方法能够为高速铁路列车运行计划实时调整提供决策支持。

高速铁路车站到发线运用实时调整复合排序模型与算法

高速铁路车站到发线运用实时调整是列车运行调整的重要内容。运用现代排序理论,将列车视为工件,到发线、咽喉区进路和区间视为机器,将相邻若干高速铁路车站到发线运用技术作业过程视为混合流水作业过程,将实时调整优化问题抽象成一类新型复合排序问题;统筹考虑车站到发线和咽喉区进路占用最小安全间隔时间、车底周转计划等约束,以列车加权到发时刻和到发线运用方案波动性最小为优化目标函数,构建高速铁路车站到发线运用实时调整第三类多目标复合排序模型;以列车运行和车站到发时刻为纽带,分别设计基于分派规则的复合排序算法和基于SA的优化算法确定其规则解和优化解。算例表明:所提方法能快速制订线路级高速铁路车站到发线运用实时调整方案,有效缓解列车晚点、到发线故障对车站到发线运用的影响,满足实时调整的强时效性要求;针对不同工况宜直接采用合适的分派规则制订实时调整方案;立折列车对晚点程度的敏感性最强,终到列车最弱。

长大货物多式联运路径再利用规划模型与算法

通过将单个节点拆分为不同运输方式的同位节点,货物换装视为虚拟运输边,构建长大货物多式联运网络,适当保留改造后的节点与边,建立联运通道以提高长大货物运输经济效益。考虑公、铁、水路运输、经济等各类影响因素,建立以收益投资比值BCR最大化为优化目标的长大货物多式联运路径再利用规划模型。提出基于固定优先权编码的遗传算法,以选择最佳运输路径、换装方式以及网络改进措施。研究结果表明:多式联运在运输费用以及运输时间方面优势明显;采用再利用规划后的路径运输长大货物对比公、铁联运路径运输长大货物,其运输费用和时间分别降低10.6%和26.0%,收益投资比可达1.2616。

基于关联规则挖掘的铁路超限超重货物运输路径决策方法

路径决策问题是铁路超限超重货物运输组织的核心。以总成本最小为目标函数,构造超限超重货物运输路径决策模型;通过分界口、伪分界口将铁路超限超重货物运输路网划分成若干子网络,提出运输路径历史数据预处理方法;采用模糊分割的理念,设计路径数据泛化规则,创建路径频繁序列,挖掘超限超重货物运输路径模糊多层次关联规则;在此基础上,设计目标实例与历史案例的相似度计算方法,提出超限超重货物运输路径实例匹配决策算法,得到最优路径集合。实例表明:所提出的方法能高效合理地挖掘历史运输路径信息,制定路径决策方案,能够为铁路超限超重货物运输路径决策提供技术和数据支撑。

长途跨线客流输送方案优化设计

研究高速和普速铁路构成的客运网络上长途客流输送方案,以及相关列车开行方案优化问题。全面分析长途客流输送的直达模式和中转换乘模式,以及长途客流出行广义费用和铁路企业运营效益。从客流广义出行费用最小和企业运营效益最大的角度构建目标函数,考虑起讫点要求、编组长度、输送能力等约束条件,建立长途客流输送方案优化模型,并通过引入平衡因子将其转化为单目标优化问题,设计了综合比选不同列车种类的直达模式、典型换乘站的换乘模式的求解方法。通过计算典型长途跨线OD的客流输送方案,表明高速列车具有显著优势,客流时间价值、消费层次构成和换乘费用对客流输送方案具有较大影响。

铁路客运站候车室运用计划编制优化方法

以铁路客运站候车室运用计划编制为研究对象,构造候车区能力差额函数,以旅客走行距离最短为第一优化目标、候车能力利用最大为第二优化目标,建立铁路客运站候车室运用计划编制优化模型,设计基于区、室、时刻和交互优先策略的解改进优化策略,提出相应的启发式求解算法。算例结果表明:所提出的方法能够快速合理地制订出铁路客运站候车室运用计划。

集装箱轻重货物混合平衡装载模型与算法

负载平衡是集装箱装运过程中的基本约束,轻重货物混合装载时较难满足,如何精确量化负载平衡、实现轻重货物混合平衡装载亟待研究。以集装箱轻重货物混合平衡装载问题为研究对象,构造负载平衡函数,综合考虑负载平衡、位置、重量和旋转等约束,建立轻重货物混合平衡装载模型;根据对负载平衡的影响程度,将待装货物分类组成轻重货物单元,在采用评估函数和中心骨架等启发式方法分类处理的基础上,设计轻重货物混合平衡装载算法。3000个算例表明:所提出的模型和算法能够在保证集装箱容积利用率不低于90%的同时使负载平衡约束满足率达96.07%以上。

铁路集装箱轻重货物混合平衡装载研究

集装箱的混合平衡装载是指将重量、密度差别较大的轻重货物混合装入同一集装箱中,且满足负载平衡约束,实现平衡装载的问题,它是集装箱装载布局问题的子类,其研究对保障装运安全、提升作业效率、减少运输成本和能源消耗等各方面都有重要意义。负载平衡是集装箱装运最基本的约束之一,但在混装轻、重型货物时不易实现,如何精准量化负载平衡,确保轻重货物装载平衡值得探索和研究。统筹考虑负载平衡、装载位置、放置方式等限制条件,将轻重货物作为对象,构建平衡装载模型,并设计算法求解。结果显示:创建的模型和求解算法可以确保集装箱装入货物后的容积利用率不小于90%,并且有95%以上的概率达到负载平衡要求。

大型客运枢纽行人室内导航实时路径规划方法

大型客运枢纽的结构复杂、客流分布不均匀,枢纽内的引导标志不能有效解决行人对用时最短路径的需求,基于此提出科学合理的路径规划方法。构建行人走行路径网络,采用k均值聚类改进算法确定实时速度,分析路段拥挤度,以实际用时最短为目标,建立行人室内导航路径模型,提出一种客运枢纽行人室内导航实时路径规划方法。以长沙南站为背景,给出具体的应用实例,其计算结果表明:所提出的方法能减少行人13.9%的时间消耗,提高枢纽内行人流通率。

平衡装载约束下的车辆路径问题研究

针对车辆三维装载约束下的车辆路径问题(3L-VRP)进行研究,引进车辆的平衡装载约束,综合考虑传统的先进后出、局部支撑、脆弱性等约束,构建平衡装载约束下的车辆路径问题(BL-VRP)模型。针对模型中的平衡约束,提出一种接触面积的装载算法。在此基础上,构建以回溯遗传算法(B-GA)为骨架的多阶段算法框架,对车辆路径优化进行求解。研究结果表明,多阶段算法不仅在解决3L-VRP上好于目前已有算法,同时对BL-VRP表现优秀。提出的多阶段算法为解决BL-VRP问题提供一条参考思路,但在时效性上需要进一步完善。

基于干扰度的长大货物联运路径规划方法

针对长大货物联运路径规划问题,构造干扰度函数以量化长大货物联运对正常运输的影响程度,并以长大货物联运总成本最少为第一优化目标,以对正常运输的干扰程度最低为第二优化目标,构建基于干扰度的长大货物联运路径多目标规划模型;基于研究问题的特征,结合所提类三棱柱网络构造算法,设计基于K-最短路的联运路径规划算法。算例结果表明,所提方法能制定多组长大货物联运路径规划方案,降低长大货物联运的干扰影响,能确定影响方案优劣的关键路段与节点。提出的方法可为长大货物联运组织提供决策支持。

基于集成式供应链的再生资源回收定价方法

再生资源回收与利用是发展循环经济的重要组成部分,合理的再生资源回收价格是提高再生资源回收与利用水平的关键。基于集成式供应链的视角,给出集成式再生资源供应链的主要收入与成本构成及其计算方法;以最大化集成式再生资源供应链的整体经济效益为目标,综合考虑政府补贴及消费者的回收意愿,构建集成式再生资源供应链的回收定价模型,提出基于集成式供应链的再生资源回收定价方法,进而确定最优回收价格。算例表明:单位政府补贴与再生资源的回收定价、供应链整体经济效益和回收率总体上呈正相关关系;再生资源的回收价格位于消费者的最低预期价格和最高预期价格之间时,既能充分调动消费者的回收积极性又能兼顾该再生资源供应链的整体经济效益。

高速公路PPP项目贷款融资决策研究

贷款融资作为PPP项目常用的一种融资模式,有效地解决了PPP项目融资困难的问题。在贷款融资时,项目公司可通过合适的贷款计划和偿还计划使项目的投资回报达到最大。为实现项目的投资回报最大化,基于项目自身的偿债能力,以项目在建设期和运营期每年的贷款额以及项目每年偿还的本金和利息额作为决策变量,建立高速公路PPP项目的贷款融资决策模型,得出高速公路PPP项目在建设期和运营期的贷款计划和偿还计划。结合算例进行分析,充分证明了模型的有效性,为高速公路PPP项目的贷款融资决策提供参考。

特许定价与分流率联动的高速公路PPP定价研究

基于道路使用者对PPP高速公路收费价格的敏感性,探究特许期定价与分流率的联动机理,建立特许定价与高速公路分流率的关系函数。同时,在考虑特许期定价与高速公路分流率联动关系的前提下,构建高速公路PPP项目自由现金流计算的系统动力学模型,并通过还款付息要求对特许期定价进行约束。基于分流率约束及还款付息约束,建立PPP高速公路项目综合利益最优模型,以P市PPP高速公路项目为例对最优定价进行求解。

Analysis and Numerical Simulation Research of the Heating Process in the Oven

How to use the oven to bake delicious food is the most concerned problem of the designers and users of the oven.For this intent,this paper analyzed the heat distribution in the oven based on the basic operation principles and proceeded the data simulation of the temperature distribution on the rack section.Constructing the differential equation model of the temperature distribution changes in the pan when the oven works based on the heat radiation and heat transmission,based on the idea of utilizing cellular automation to simulate heat transfer process,used ANSYS software to proceed the numerical simulation analysis to the rectangular,round-cornered rectangular,elliptical and circular pans and giving out the instantaneous temperature distribution of the corresponding shapes of the pans.The temperature distribution of the rectangular and circular pans proves that the product gets overcooked easily at the corners and edges of rectangular pans but not of a round pan.