高速铁路快运末端货物取送一体化优化研究

随着我国快递业务量的持续增长和客户对快递服务水平要求的不断提高,传统的航空快递运输成本较高、运输条件限制多,公路快递运输能耗高、排放大的不足越发明显,制约了行业的快速发展。通过使用高速铁路承担快运货物的干线运输任务,优化高速铁路与城市相衔接的末端取送货网络,可以提高快运货物的运输效率和客户满意度。在高速铁路快运末端取送货网络设计的基础上,以最小化运输成本和最大化客户满意度为优化目标,建立上层转运与下层取配的双层多目标优化模型。针对模型多目标的特点,设计基于非支配排序的遗传算法NSGA-Ⅱ,并改进,使其适用于求解双层优化问题。对本文所提方法进行验证,求解结果显示,算法平均55.9代收敛,最终得到的Pareto最优解集中包括10个拥挤度在0.5左右的解,高速铁路快运次日达要求满足率最高为97%,最低为92%,平均值为94.3%。

考虑货物异质性和模糊需求的高速铁路货运组织优化方法

组织实施高速铁路快运业务,是满足我国日益增长的高附加值、高时效性快运需求的有效方法。基于高速铁路快捷货运网络的“轴-辐”式特征,以及多品类货物集疏运需求的异质性和不确定性特点,研究高速铁路货运专列开行方案和配载方案的联合优化问题。提出异质货物协同运输策略,以总运营成本最小为优化目标,引入模糊集货需求下的机会约束和决策者风险偏好,构建高速铁路货运专列开行方案的混合非线性整数规划模型,设计基于并行改进变邻域搜索的启发式求解算法。以京沪高速铁路为例,对模型与算法进行验证和分析,结果表明:该优化方法能够有效提升高速铁路货运专列的装载率并降低运营成本,决策者风险偏好将直接影响优化方案。

基于大数据与机车画像的货运铁路调度运行风险预警方法研究

风险预警能够保证货运铁路调度运行的安全性,为了提高风险预警的性能,提出了基于大数据与机车画像的货运铁路调度运行风险预警方法。首先,利用货运机车标签与机车画像的关系,获取货运铁路调度运行的风险数据标签,结合大数据技术挖掘货运铁路调度运行风险数据,通过计算每类风险数据的聚类中心,聚类处理铁路调度运行的风险。其次,利用大数据技术去除风险数据的冗余特征,挖掘货运铁路调度运行风险的特征,结合归一化处理,检测货运铁路调度运行风险。最后,利用泊松分布定义了铁路调度运行风险的概率函数,基于运行风险的统计情况,构建货运铁路调度运行风险预警模型。试验结果表明,所提出的方法能够将货运铁路调度运行风险预警的虚报率和误报率控制在5%和8%以内,低于对比方法,风险预警效果较好。

城市配送车辆调度模型及算法设计

在分析城市货物配送和车辆调度特点的基础上,建立了追求总体效益最优的车辆调度多目标决策模型,并设计分派-节约启发式算法求解该模型。通过分派启发式算法保证最大程度地满足客户的要求,再利用节约算法保证了全局最优。最后对初始解进行局部和整体优化调整以得到较优解。基于该算法设计并开发了城市配送车辆调度系统,运行结果表明:该算法能够有效地解决城市配送的客户满意、总成本最低、配送车辆空载率最小的多目标决策问题。

铁路集装箱结点站间空箱调配的优化

以混合箱流的输送时间、距离和费用3者的综合最优为目标,将空箱调配和重箱车流径路选择纳入1个优化模型中,实现两者的整体协调优化。通过设置虚拟径路对模型进行修正,保证模型有解。该模型为1个多目标非线性混合整数静态优化模型,采用大系统优化理论,将该模型模拟为径路选择和空箱调配的2级串联反馈系统。通过引入路网能力的假设,第1级子系统优化等价于无流量约束的广义最短路问题,第2级子系统优化等价于带特殊线性约束的运输问题。2个子系统的优化都有最优解,且都有比较成熟的算法,从而给出模型求解的算法步骤。采用给出的模型和算法,以2010年和2015年的预测集装箱运量、规划路网为基础,对53个集装箱节点站间的空箱调配优化模型求解,得到相应年度的空箱调配方案,并以此得出相应的集装箱班列开行方案。

铁路承认车均衡审批模型及算法

针对铁路承认车静态审批模型不能兼顾多数货主需求的问题,将其改进为均衡审批模型。首先以1个计划号代替1个请求车为优化单位对模型进行改进,再以1个计划号中的一部分请求车代替1个计划号为优化单位对模型进行改进,得到含分配批次的优化模型。在此基础上,采用日期均衡、分配批次均衡和货运计划均衡依次对模型进行修正。为减少审批时间,加入优先级和加权经济效益2个约束条件,得到均衡审批优化模型,采用多项式算法求解。以1个铁路局1 d的实际请求车情况为例进行计算验证,并且自2006年11月开始在铁路局实际使用。结果表明:运用该模型和算法开发的应用系统,审批完成1个铁路局次日装车计划只需约3min,装车计划能兼顾更多货主的需求。

基于多品类多车种的铁路网重空车流径路联合优化研究

车流径路优化对合理分配通道运量,协调路网能力利用,促进货运增量增收具有重要意义。针对既有研究将重空车流相分离的局限性,将分车种的空车调配模型纳入优化体系,同时引入车货关联系数表示货物品类与车种间的适装关系,以最小化车流运输总成本为目标,在满足空车供需关系生成、车流径路唯一性及路网能力约束的条件下,构建基于多品类多车种的铁路网重空车流径路联合优化模型。以我国东北局部货运支点路网为例,模拟生成分品类的货运需求数据,对案例进行计算求解。结果表明:联合优化策略能够同时生成分车种的空车调配方案及重空车流径路方案,模型具备一定的有效性与合理性,有利于降低重车绕行和车流总运输成本,能够为整体优化路网重空车流走行提供理论依据。

考虑铁路货场繁忙度与成本的枢纽内货运调度决策研究

铁路货场的作业能力与成本影响铁路货运的调度决策,为了提高铁路货场调度效率,改善货场重车积压情况,以货场的取送能力、装卸能力、搬运能力和货位能力为基础,引入货场繁忙度指标,基于货车作业、等待和运输成本进行成本分析,构建枢纽内货运调度模型。依据货运调度决策逻辑框架进行算例分析,计算结果能为货主筛选出等待时间较短、成本较少的货场,为编组站调度决策和铁路货场提升货运效率提供新思路。

基于混合神经网络的铁路货运量预测研究

为精确的预测铁路的货运量,采用了混合神经网络的方法进行建模。在分析某铁路以往货运量的基础上,确定了混合神经网络的特征参数,并根据实际情况确定了输入层和隐含层的神经元个数,从而得到了模型的结构,最终建立了一个用于预测铁路货运量的混合神经网络模型。

新时代铁路货物运输柔性计划编制方法研究

党的十九大以来,全面深化交通运输改革迈入新阶段,培育具有国际竞争力的世界一流企业踏上新征途。铁路运输业应深入贯彻落实新发展理念,深化供给侧结构性改革,促使我国由交通大国发展为交通强国。文章对比分析了国内外铁路货运计划编制的研究现状,继而对比研究了货改前后货运计划编制策略与请求车计划审批流程。随后探讨了铁路货物运输需求的波动性来源,并分析了请求车计划审批在货运日计划编制中的作用和意义,得出提高请求车计划审批的柔性是提高货运日计划柔性的核心的结论。最后提出了提高请求车计划审批柔性的策略与思路,为新时代进一步深化铁路货运改革提供参考。

车站货调系统的整合与功能扩充

车站货调系统是铁路运输管理信息系统(TMIS)的重要组成部分,但在实际应用中存在着一些功能欠缺与数据共享等问题。为此,根据铁路货运的实际作业流程,提出货运系统的整合与功能扩充的解决方案,经过在榆次、太原北站的实施,取得了较好的效果。

最优化审批铁路承认车系统的研究

通过对铁路货运调度审批承认车自动化方面的深入研究,提出了自动审批承认车的数学模型,研制了铁路货运调度审批承认车自动化系统,为铁路运输组织提供了一个最优化的技术手段,使铁路企业能充分利用有限资源,谋求最大的收益。

基于TOPSIS的铁路应急资源调度优化模型

突发事件下铁路应急资源的调度问题涉及多出救点、多资源的资源分配问题。针对由于救援紧迫性导致初期应急资源不足的情况,首先运用TOPSIS模型确定事故点的救援优先权;其次以资源调度总时间、总成本及惩罚成本最小作为目标函数,构建应急资源调度模型,并将事故点的优先权以时间系数和成本系数的形式加入到模型中,确保优先权较高的事故点优先获得应急资源;最后以自然灾害导致的区域铁路网内的多处事故为例,通过建模并运用LINGO11.0软件求解,验证模型的可行性和适用性。

青藏铁路格拉段货运车流组织及货物列车开行方案

根据铁道第一勘察设计院在青藏铁路格拉段设计可行性研究报告中对各站货物到发量预测,分析了格拉段的货流特点,提出了适应高原特点的车流组织原则,设计确定了青藏铁路格拉段的货物列车开行方案。

现车管理信息系统中货调管理功能的开发与分析

货调管理是联系车站现车子系统与货运子系统的纽带,为适应现场需要,北京局在现车系统实施过程中开发和完善了货调管理功能。作者对货调管理模块的处理范围、设计方法、流程及特点等进行了分析和论述。

铁路货运增量调度指挥优化对策

随着运输结构性调整政策持续推进、铁路供给侧结构性改革的不断深入,为实现货运增量目标,需要继续优化铁路调度指挥策略。结合铁路运输调度指挥实践,从货源需求、铁路运输能力、自然灾害等方面分析铁路货运增量的制约因素,提出铁路货运增量调度指挥优化对策,即:优化调度计划编制质量、提升车站作业效率、改善移动设备运用方案、调整施工方案、强化汛期运输能力调整、加强淡季货运营销,以进一步提高铁路运输效率,为实现铁路货运增量目标提供决策依据。

车站货运调度信息管理系统的研究

1 概述全路有5000多个车站，办理货运业务的有4000多个，其中年运量超过百万吨的（不包括专用线运量）有240多个车站，在这些站，一般都设有比较完善的调度指挥系统，其组织形式见图1。

深化货物运输组织改革 大力开发适应市场需求的新产品

结合铁路跨越式发展思路,提出深化运输组织改革,大力开发货运新产品,组织开行好始发直达货物列车、地区间直达货物列车和技术站间远程、超远程技术直达列车,最大限度挖掘运输潜力,优化车流结构调整,推进铁路货运组织跨越式发展。

关于柳州南站合署办公制度的探讨

从合署办公的任务、目标、办公地点、人员设置和相关规定方面,介绍柳州南站合署办公的实施方案,评价柳州南站合署办公的实施效果,并针对合署办公过程中存在的问题提出具体的解决措施。

突发事件应急救援物资调度的优化研究

突发事件应急救援物资调度是应急救援体系中至关重要的组成部分,及时有效的物资调度是保障事故救援顺利进行的重要前提.研究针对突发事件救援物资需求动态变化条件下的物资调度问题,建立了以救援结束时间最早和救援相关费用最少为目标的多目标优化模型,采用分层序列的思想进行求解,并设计了基于贪婪算法的求解方法.通过算例分析发现在突发事件应急救援的最早结束时间没有改变的情况下,运用该优化模型使得所产生的相关费用减少了1.173 3万元,同比减少1.04%,验证了所建模型的有效性及方法的可行性.