考虑Pareto最优的列车运行图与维修天窗协调优化

列车运行图与维修天窗之间的冲突始终无法避免,且维修天窗开设时间的长短显著影响列车总运行时间。针对此问题,综合考虑维修天窗对列车运行造成的限速约束、车站到发线数量约束等,建立列车总运行时间最小,以及维修天窗实际开设时长与理想时长总偏差最小的双目标混合整数规划模型;对困难约束设置中间辅助变量将模型线性化以提高求解效率,并设计约束转换算法求解双目标模型的Pareto最优;微观化处理铁路线,将站内资源和站间资源细化为一系列行车资源单元,得到更加符合实际旅客运输需求的运行图。以某地区铁路线夜间开行列车及维修天窗开设计划为研究背景,调用商业软件求解双目标函数模型的Pareto最优,并对双目标模型的最小支配解和最优支配解进行对比分析;针对最优支配解下的列车进入、离开行车资源单元的时间、停站作业时间及维修天窗的开始时间及开设时长,绘制列车运行图。求解结果表明:模型在满足维修天窗最小开设时长的同时,能够兼顾列车运行总时间最小和维修天窗开设时长更充裕。基于最优支配解绘制的列车运行图表明:微观路网下的列车运行时刻表优化结果更符合实际旅客运输生产作业需要。研究结果可为铁路运营管理部门进一步优化列车运行图编制与维修天窗开设提供参考。

高速铁路动卧开行日列车运行图与维修天窗协调优化

高速铁路夜间开行的动卧列车会与综合维修天窗在时间和空间上产生冲突。协调行车和天窗对线路通过能力的占用,能够优化铁路运力资源配置,提升列车服务质量和天窗作业效率。对动卧列车等线开行模式与分段矩形天窗的配合进行研究。考虑到车站夜间例行安排的维修施工,将天窗单元分类为“车站天窗”与“区间天窗”,二者组合构成维修调度命令中的天窗分段。采用整数规划方法构建动卧开行日列车运行图和维修天窗协调优化模型,最小化相邻天窗错位时间和列车总旅行时间,以减少天窗分段数量,更利于调度命令传达,作业灵活且安全地实施,同时保证动卧列车开行质量。运用图着色问题推论添加车站到发线能力约束以满足列车可用到发线数量的限制。代入京广高铁动卧列车案例,使用Gurobi实现求解。综合优化的运行图上,车站天窗和区间天窗构成11个天窗分段,比实际少13个,各维修工区管辖区段内的天窗计划更加简化;7对动卧列车的车站到发、区间运行均不与车站天窗、区间天窗冲突;列车的总旅行时间减少了173 min,列车停站次数由82次减少到66次。多组案例讨论了车站天窗、天窗错位、到发线数量等因素对列车等线位置和时间的影响。研究结果为进一步优化高铁动卧列车运输组织和维修天窗开设提供参考建议。

高原地区客货共线铁路综合维修天窗设置研究

研究高原地区双线客货共线铁路列车运行图与天窗一体化编制问题对保障行车安全,提升列车运行效率具有重要意义。以旅客列车总运行时间最小为目标函数,考虑了线路区间内动车组列车和货物列车不交会、天窗开设时段设定在白天等约束条件,构建了双线客货共线铁路列车运行图与天窗一体化编制的混合整数规划模型,采用商业求解器GUROBI求解模型,并设计算例进行验证。结果表明,构建的模型能够实现高原地区双线客货共线铁路列车运行图与天窗的一体化编制,并且能满足每个区间内开设4小时的综合维修天窗,保证了每日维修作业的需要。

基于效用理论的铁路综合维修天窗开设方案决策研究

为综合定量决策维修天窗开设方案,刻画决策者在不同运维需求条件下的天窗开设方案选择行为。基于效用理论,选取畅通性、高效性、快速性、安全性与协调性作为天窗开设方案技术属性,结合AHP-熵权法建立天窗开设方案效用函数与综合决策模型;利用Logit函数计算天窗开设方案分担率;基于夹角测度与距离测度方法对天窗开设方案的属性权重与属性值进行敏感性分析。案例结果表明:最佳天窗开设方案为4 hV形天窗,不同运营阶段的分担率分别为17.220%,17.256%,17.311%,决策者在天窗开设方案选择时对线路通过能力具有一定的偏好性;通过敏感性分析发现,4 h分段矩形天窗为潜在最优方案,畅通性、高效性的属性权重整体敏感程度较高,协调性的属性值相对更敏感。

京沪客运专线在矩形维修天窗下开行

客运专线运量大、效能高,社会经济效益显著,是最安全的现代高速交通运输方式。为了确保维修人员的安全,决定采取矩形综合维修天窗。分析了倾斜矩形综合维修天窗和垂直矩形综合维修天窗对行车的影响,在满足矩形综合维修天窗条件下,研究了京沪客运专线开行夕发朝至旅客列车的可行性以及具体的运输组织方式,并为其他客运专线开行夕发朝至列车提供重要参考。

京沪客运专线铁路综合维修天窗设置方案的探讨

分析了高速铁路主要设备维修作业内容及时间要求,并在分析京沪高速客流特点和客车开行方案的基础上,重点探讨了不同天窗作业方式及时间对运输组织和设备配置的影响,认为"V"型天窗可为跨线列车提供全天候的运行时段,但严重影响白天列车的正常运营,工程投资大;"矩形"天窗不利夜间行车,但白日行车条件好,维修效率和安全度高,工程投资节省.建议京沪高速采用"矩形"天窗.

高速铁路维修天窗安全作业门管理方式研究

通过阐述高速铁路维修天窗安全作业门的分类和管理部门,结合我国典型铁路局作业门的相关规定,采用UML顺序图描述安全作业门申请流程中各单位间消息传递的时序关系,比较某高速铁路沿线各铁路局维修天窗安全作业门的钥匙管理和上、下线管理情况,分析作业门管理存在的主要问题,提出相应对策,重点对作业门监控管理系统的功能提出建议,对于统一我国高速铁路维修天窗安全作业门管理、优化综合维修天窗效率具有现实意义。

综合维修天窗与列车开行方案的协同优化研究

在提速后的铁路繁忙干线上,旅客列车开行方案比较复杂,需要兼顾包括天窗设置在内的多方面因素。在区段内考虑综合维修天窗与旅客列车的协调主要是优化两者之间的时间关系。运用同余思想分析旅客列车的合理开车范围。通过建立维修天窗与列车开行方案之间的协调优化关系模型,得出理论上的最佳天窗时段就是使概率频数最小的列车合理开车时间段。

高速铁路综合维修天窗的开设时机研究

以最小化列车运行时间增加量的权重和为目标,考虑列车运行时间、追踪间隔时分、天窗设置和运行时间范围等约束,基于列车开行方案构建了确定单条高速铁路垂直矩形天窗最佳开设时机的线性整数规划模型,对模型进行修正并给出求解策略。以京沪高速铁路为例,借助Lingo11求解确定综合维修天窗的最佳开设时机和对应的列车运行方案,有效地降低了综合维修天窗对列车运行的影响。

高速铁路列车夜间开行维修天窗设置研究

在阐述我国高速铁路列车夜间开行需求,以及考虑夜间维修天窗设置的基础上,比较分析不同维修天窗模式在线路要求、天窗时间、天窗时间的通过能力、综合维修作业效率等方面,认为采用全封闭模式更适应高速铁路列车夜间开行的要求。通过对常用天窗形式的优缺点分析,提出采用两日分段矩形天窗作为高速铁路列车夜间开行时的综合维修天窗设置形式。以京沪高速铁路为例,探讨两日分段矩形天窗使线路上、下行通过能力实现均衡,以保证动车组的使用效率。

京沪高速铁路综合维修天窗时间长度的探讨

京沪高速铁路本线列车和跨线列车混跑,存在一定的夜间行车需求,其综合维修天窗的时间长度值得探讨。在比较客运专线与既有线维修作业的基础上,本文结合其维修设备布局和京津城际维修作业资料,以钢轨打磨和接触网绝缘子清扫为基准,采用定量计算与定性分析相结合的方法,得出京沪高速铁路需要3h的综合维修天窗,并提出一些缩短时间长度的措施。

基于物元分析的客运专线维修天窗方案评价

维修天窗是客运专线施工维修的重要时间,合理地维修天窗方案能够保证行车安全、提高线路的利用率、提高行车速度。从影响客运专线维修天窗的各种因素及其之间的相互关系为出发点,运用物元分析法量化评价指标建立评价模型,并进行评价分析。以某客运专线为例说明该方法的应用过程,验证该方法的有效性和可行性。

京沪高速铁路综合维修天窗设置

本文采用分析计算法和图解法,在给定的京沪高速铁路跨线列车开行方案的基础上,分析并计算出夕发朝至跨线列车的开行情况、合理到发时间带及上下京沪高速线的合理时间范围,在此基础上研究了综合维修天窗开设时长与夕发朝至跨线列车的协调关系,最终确定京沪高速铁路2012年在不同综合维修天窗开设时间长度条件下的列车开行方案。

充分利用综合维修天窗提高线路质量

在分析开设综合维修天窗必要性的基础上,介绍了加强综合维修天窗管理的具体措施,通过加强综合维修天窗的管理,努力做到“一点共用,平行作业”,实现运输和施工双赢。

拉萨—日喀则铁路综合维修天窗设置研究

通过分析拉萨—日喀则铁路特殊的高原地理位置和气候条件对线路维修施工的影响,提出其综合维修天窗采用以机械化为主、人力为辅的维修模式。通过分析综合维修作业内容及时间标准,提出拉萨—日喀则铁路天窗维修作业时间以工务维修天窗时间为准,按3～4 h设置,综合维修天窗的开设方式为分段矩形天窗,并根据综合维修作业的基本要求,确定安全作业管理机构和计划组织协调安排。

客运专线综合维修天窗设置研究

在高密度、高速度行车条件下,综合维修天窗开设方式和维修时间的确定对客运专线的通过能力、行车组织方式有很大影响。文中对"单线隔日维修型"这种天窗形式进行分析,通过模拟铺画列车运行图,分析"单线隔日矩型"天窗对客运专线跨线列车行车组织所带来的影响,讨论不同天窗形式相互衔接对跨线列车运行线铺画的影响。

高铁综合维修天窗内不同行车方式的同效比较法

在分析高速铁路综合维修天窗开设的影响因素和不同天窗的形式、特点的基础上,提出用同效比较法,对天窗时间内采用双线同时维修和一线维修一线行车2种组织方式的优劣进行比较和选择;并应用该方法进行京沪高速铁路综合维修天窗内运输组织方式的选择,结果表明一线行车一线维修的天窗开设方式导致维修效率的下降率大于通过能力的提高率,建议尽量不要采用该天窗开设方式。

青藏铁路格拉段综合维修天窗的设置方案

分析青藏铁路格拉段环境条件对维修施工的影响,根据格拉段设计通过能力和需要通过能力,综合考虑大型机械的施工效率,建议将综合维修天窗时间按180～240min设置。并对此进行了线路通过能力的计算分析,说明延长维修天窗时间不会对线路通过能力造成影响。

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.

新型动卧列车开行与4小时综合维修天窗设置研究

针对高速铁路夜间列车运行与综合维修天窗间严重冲突制约夜间列车开行数量和综合维修质量的问题,笔者采用线性整数规划的方法,以动卧列车总旅行时间最小化为目标,构建了列车运行图与综合维修天窗一体化优化线性规划模型,使用CPLEX求解器进行求解,结果显示以现有的京广高铁列车运行图为基础,能够求解出新型动卧列车适应于4小时综合维修天窗开设的列车运行图与天窗设置协调方案。研究结果表明新型动卧列车开行夜间列车后能保证京广高铁每个区间均能开4小时的综合维修天窗,满足每日开行的综合维修质量要求。