列车到达晚点对技术站车流接续影响仿真分析

为进一步明确铁路运输"流"、"线"的相互作用机理,分析了列车到达晚点对技术站车流接续造成的影响,建立了以中转车平均停留总时间最小为优化目标、以车流接续等为约束条件的技术站广义配流模型.在此基础上,随机产生符合到达列车晚点分布规律的晚点时间,将其加载到列车到达时刻,生成晚点列车群.将加载了随机晚点时间的列车群输入配流模型,进行仿真计算.以出发列车的晚点率、晚点总时间等为指标,分析了不同晚点条件下的列车群在同一作业方法和作业条件下不同的车流接续情况.分析结果说明,单时段列车晚点对技术站车流接续的影响是不确定的,多时段统计条件下的晚点影响虽因站存车数量、晚点率、总晚点时间、列车编组计划等的不同取值而呈现出不同的车流接续结果,但仍有较强规律.本文的工作验证了"流"、"线"协同优化的必要性及可行性.

双向编组站车流接续的综合优化

根据双向编组站车流作业的特点，将各车场能力、解体能力、交换作业能力、衔接方向的通过能力和编组场的股道数作为约束条件，将车辆在编组站的走行距离和集结时间、交换车的作业费用以及车辆在其它车场的作业费用作为目标函数，构造了车流接续的综合优化模型。采用遗传算法求解模型，并从多方面对遗传算法提出改进策略。仿真计算表明，该模型和算法能够有效地解决双向编组站的车流接续问题。

基于铁路技术站车流接续的列车运行赶流调整优化

针对铁路技术站工作组织与列车运行调整的关系,提出将前方技术站车流接续需求作为区段内部分列车运行赶流调整的目标。在分析赶流调整应用背景的基础上给出赶流调整策略,建立考虑技术站车流接续的列车运行调整优化模型。利用中间模型兼顾技术站工作组织和列车运行调整2个子模型的目标,采用分部计算、指标评估的求解思路,与递阶结构的大系统模型相比,能较好地满足运行调整对处理速度的要求。算例表明,利用在途列车的运行可调性实现赶流区段内的"线"配"流",可以优化运输生产指标。

放宽条件下基于定点集结模式的技术站车流接续模型

为提高技术站货车周转效率,在放宽条件下基于定点集结模式研究技术站车流接续问题。分析技术站开行欠轴列车的损耗及收益,引入修复因子,将下游技术站的到达列车视为一次维修,并根据下游技术站的车流接续情况确定欠轴列车发车必要条件;以车辆在站停留时间最短为目标,建立技术站车流接续优化模型,同时将该问题分解为列车解体编组顺序和车流来源推算2个子问题,采用遗传算法与拉格朗日松弛算法分别求解。算例结果表明:放宽条件下基于定点集结模式适用于到达车流不足的情况,相比于定编集结模式,货车平均在站停留时间缩短27.7 min,减少约15%,且本技术站丢线减少,下游技术站未出现车流接续不足的情况。

考虑技术站车流接续的列车运行调整目标研究

开展技术站车流接续与区间列车运行调整的协同优化研究,利用区段在途列车的运行可调性实现运输区域的线流配合,优化运输生产指标。针对技术站车流接续与列车运行调整的关系,提出适流车组的概念,并从优化技术站车流接续的角度研究时段内相关到达、出发列车之间的关联关系。以技术站的期望到站时刻作为适流车组的运行调整目标,将该目标转换为到达列车的运行调整目标,并给出转换的方法和步骤。分析结果表明,传统线流配合研究主要针对站点的以流配线问题,而路网对站点以线配流的反向配合较少,将该线流配合从单向向双向拓展,可为技术站车流组织与列车运行调整协同优化研究的深化奠定基础。

考虑列车加开的技术站车流接续模型

随着高速铁路的快速发展,普速铁路能力逐渐得到释放。为了提高货车周转效率,避免技术站出现拥堵的问题,本文从技术站角度出发,考虑在加开列车的基础上进行车流接续优化。本文以推拉理论为基础,分析得到列车加开的判定条件,在满足加开列车条件的前提下分别就以下两个冲突进行分析:一是列车加开作业与技术站内现有列车技术作业之间的冲突;二是列车加开作业与运行图之间的冲突。经分析得到列车加开的基本时间窗及基本条件,在此基础上,建立考虑列车加开的技术站车流接续模型。以货车在站停留时间最短为目标函数,将该模型分解为两个子问题,一是技术站股道运用子问题,二是车流接续子问题,并运用遗传算法对两个子问题分别进行求解。为证明模型的适用性,结合算例,将考虑列车加开的技术站车流接续模型与原技术站车流接续模型进行求解对比,结果表明:相较于原方案,考虑列车加开的技术站车流接续方案使货车的平均在站停留时间缩短了14.1 min,减幅达7.4%,在技术站内拥堵的情况时具有更高的适用性。

编组站车流接续优化模型及算法

在解编顺序给定的条件下,建立车流接续优化模型。在模型构建中,列车属性方面同时考虑了换重、换长和满轴三个约束,通过算例证明,该设定不但更加符合实际,而且使得车流接续优化具有了一定的灵活性。在算例分析部分,分别利用一般数学软件Lingo11.0以及VC++编写的自适应免疫克隆算法对模型进行求解,证明了模型和算法的有效性,为编组站阶段计划车流接续优化智能化提供了较好的解决途径。

考虑列车解编时间随机性与出发时刻柔性约束的相邻技术站间协同配流研究

为提高技术站货车周转效率,增强车流接续计划的可靠性,研究考虑列车解编时间随机性与出发时刻柔性约束的相邻技术站间协同配流问题,在尽可能减少列车出发时刻调整量条件下,以所有车辆在两个技术站的总停留时间最小为目标,构建相邻技术站间协同配流机会约束规划模型,并设计基于到发车流接续差的邻域搜索算法进行求解。该算法从列车解编顺序调整的本质出发,计算理想接续车流与实际接续车流之间的车流接续差,据此得到解编调整点,结合列车解编顺序调整所对应的时间变化量构造邻域,优化解编顺序。算例结果表明:考虑列车出发时刻柔性以及站间协同优化,所有车辆在站总停留时间减少了86.96 h,阶段内发出列车数增加2。设计的算法可以在短时间内收敛至最优解,得到可靠性较高的配流方案。

基于改进遗传算法的赶流列车运行调整研究

开展技术站车流组织与区段列车运行调整的协同优化研究,利用在途列车的运行可调性实现运输区域的"线流配合",可优化运输生产指标。将前方技术站的车流接续需求作为列车运行调整的目标之一,并定义为赶流调整。在分析赶流调整策略及应用场景的基础上,建立了赶流调整模型,设计了基于遗传算法的模型求解算法。算法设计充分结合列车运行调整特点,有效避免了"早熟"及收敛速度慢等现象,适应性好,求解时间能很好地满足列车运行调整需求。可快速验证"线流配合"研究思路中调整目标的可行性,并给出具体的调整措施,为技术站车流组织与列车运行调整协同优化研究的深入奠定基础。

铁路编组站阶段计划优化研究

为了进一步提升编组站运输生产秩序与效率,提高铁路编组站作业计划编制的科学性,分析编组站阶段计划编制内容和特点,从日班计划编制、阶段计划编制两个方面提出编组站解算计划编制存在的问题。根据现存问题探究相应的优化措施,其中日班计划编制包括车流接续优化、不均衡运输条件下车流接续优化;阶段计划编制包括到发线运用计划、调机运用计划、车流连续计划,以期有效提高编组站运输生产效率。