基于组合权重TOPSIS的超限货物运输方案评价

超限货物运输方案是铁路安全运输超限货物的重要前提和保障。为实现超限货物运输方案的优选,提出一种基于组合权重和TOPSIS法的铁路超限货物运输方案评价模型。从装载加固方案、线路条件、运输组织复杂程度和运输费用4个方面分析超限货物运输方案的影响因素,确定方案评价指标,构建综合评价指标体系。运用博弈论原理计算方案评价指标的组合权重,其中主观权重由G1法确定,客观权重由熵权法确定。运用TOPSIS法对运输方案进行评价,构建基于组合权重和TOPSIS法的超限货物运输方案的综合评价模型。最后给出超限货物运输实例,运用所构建的评价模型对各运输方案进行评价。结果表明,建立的方案评价模型能够科学、合理地对超限货物运输方案进行比选。

面向实时需求的高铁快运列车运输组织方案协同优化研究

近年来,我国电商行业高速发展,快递需求随之快速增长。高铁快运凭借其运量大、速度快、能耗低的特点,成为现代快递运输的重要方式。在保证高铁快运产品时效性的基础上,为解决现阶段我国高铁快运列车时刻表、停站方案与货物装配方案三者协同优化研究不足而导致的高铁运力资源利用效率较低的问题,建立二次0-1混合整数规划模型。借鉴铁路阶段计划的思想,将全天分为多个时段,以每个时段的货运需求为导向,针对下个时段的高铁快运货物装配方案和新增快运列车停站方案和时刻表进行协同优化。针对已知新增快运列车数量的情况,建立了考虑货物时效性的新增列车的停站方案、时刻表和装配方案协同优化模型(简称协同优化模型)。针对模型约束进行线性化处理,并根据模型特点设计并使用两阶段求解方法,利用LINGO软件求解。以宁杭高铁线路为例,针对9:00-12:00的列车运行图进行优化分析。从结果来看,协同优化模型相比于传统优化方法,可以同时减少列车在途时间和货物在途时间,保证运力资源的充分利用。对比两阶段求解的求解结果可以发现,相比第1阶段,第2阶段得到的货物在途时间更短,货物装配方案更合理,由此可见两阶段求解方法也是合理且有效的。研究结果可以为进一步优化高铁快运列车运输组织方案,提高运输效率提供参考。

神华铁路动态货物列车开行方案编制优化研究

重载铁路作为我国大型战略物资的重要运输通道,其货物流向及列车径路较为简单。货物列车开行方案既是货物运输组织的重要计划,也是影响货主装运需求与货运到达时限的关键。以神华铁路为研究对象,以重车作业时间与空车延误时间最小化为目标,构建神华铁路动态开行方案编制优化模型,并设计两阶段遗传-禁忌搜索算法的求解策略。最后以包神南线与神朔线作为实例验证,优化后总目标函数值为30010min,其中重车运输作业时间30010min,空车延误时间0min。实现了重空车的合理接续,最大化的保障了货主运输需求,证明了上述模型与算法的有效性。

编组站货运调车协同监控系统设计与应用

铁路货运调车作业协同是车站货运部门与运转部门间结合部的关键问题,直接影响调车作业和货运作业效率。通过对铁路货运调车作业现状进行梳理,分析货运调车作业在提前规划和确认、作业进度效率、应急指挥效率方面存在的不足。编组站货运调车协同监控系统包括股道状态监控、装卸作业计划编制、调车作业管理、调车作业协同、其他功能5个功能模块,基于现场作业流程以通辽站东郊专用线为案例进行开发,构建基于数据资源层、服务支撑层、业务应用层的软件总体架构,在非集中区设置车号识别设备和车轮传感器,实现运转和货运岗位间计划协同、作业监控、设备监控及安全卡控的作用。系统通过仿真测试和现场测试,已满足提升信息化水平、作业效率,有效满足铁路货运调车作业的实际需求,可为铁路货运调车作业协同提供技术支持。

新建包西—瓦日铁路联络线工程建设方案研究

研究目的:包西铁路、瓦日铁路作为我国“西煤东运、北煤南运”铁路通道体系中的骨干通道,是保障我国煤炭兜底的重要基础设施。但随着“三西”地区煤炭的不断开发,周边煤运通道存在包西铁路榆林至绥德段运力紧张、太中银铁路后方径路不畅,而瓦日铁路富余能力较多的问题,包西铁路至瓦日铁路联络线的建设有利于加强煤运干线通道互动协作、增加路网运输灵活性、提升路网整体效能、保障“三西”地区煤炭外运需求,意义重大。铁路项目建设方案的确定与功能定位、线路走向、运输任务承担、主要技术标准相互耦合,需进行统筹研究。研究结论:(1)在研究年度路网分工和运量预测的基础上,分析得出研究年度既有铁路不能满足区域煤炭外运需求,结合路网现状,提出考虑整合路网资源的利用既有铁路扩能方案,以及运营管理协调性相对好的新建铁路通道方案两大建设方案;(2)结合运输需求、既有线路标准和线路通过能力提出了两大建设方案的子方案,重点从工程投资、运输组织、运营管理等方面对各方案进行分析,综合分析后推荐投资节省、可充分利用既有路网资源、实现路网整体效益最大化的既有通道扩能方案,即近期沿既有红柠铁路增建二线、在建神瓦单线铁路变更为双线铁路;(3)研究思路和方法可为通道联络线工程建设提供参考和借鉴。

北海地区货运专用线布局优化研究

北海铁山港是北部湾地区重要港口,调查发现区域内公路货运繁忙,而铁路运量较低,存在铁路布局不合理的问题。基于此背景,开展北海地区货运铁路体系布局规划研究,通过对区域内大型企业货运量及其运输需求进行实地调查走访,对现状铁路布局存在的问题进行分析,研究规划合理的货运铁路体系的布局。

加强川北分界口运输组织畅通的思考

近年来,全路待发入川渝车流持续处于高位,加强川北分界口运输组织,提高分界口利用率,对实现西南地区铁路货运增量具有十分重要的意义。在阐述川北分界口基本情况及运输组织现状的基础上,针对分界口运输组织过程中存在的技术站能力紧张、通道能力制约、车流不均衡、编组计划有待进一步优化、车流容易产生积压、局间行车设备及机车运用等方面问题分析原因,提出提高技术站作业能力、优化列车编组计划、组织均衡运输、避免车流积压、统一局间行车设备及优化机车运用等建议,以期畅通川北分界口运输组织,为成渝地区双城经济圈建设提供好运力支持。

基于货车GPS点聚类分析的货运枢纽选址

文章根据货车GPS点分布情况,通过聚类分析手段,基于覆盖GPS点最多、聚类中心最少的经济效益原则建立货车GPS点聚类数量收敛模型,可初步判断适宜建设货运枢纽的位置,为货运枢纽的科学合理布局提供了一种基于大数据的理论方法。以广东省肇庆市为例,得出了初步的货运枢纽位置,结果与现行规划及政策符合,验证了模型的合理性与可靠性。

深圳市月亮湾大道交通治理研究

深圳市月亮湾大道是深圳南山港区的主要疏港通道,南山港区作为深圳市发展的重要基础设施,在支撑城市发展的同时也给城市带来一些负面影响,比如疏港交通引发的交通安全、噪音等;随着城市化进程的进一步深入,南山港口货运吞吐量连年增长,疏港交通带来的影响愈发突出,亟需采取有效治理措施予以缓解。通过深圳市月亮湾大道交通治理实际案例应用,总结月亮湾大道的交通特征,并基于交通特征提出采取断面组织调整、路口渠化改造、货运交通组织优化、智慧安全管控等一系列改善措施,以提升月亮湾大道的交通安全指数、节点通行效率。

基于铁路货物列车节能开行方案的优化研究

为了更好地发挥铁路绿色运营的优势,本文提出面向节能的铁路货物列车开行方案的优化方法。通过对铁路货运线路上的列车运行能耗进行仿真分析,发现不同区间内的运行能耗、不同车站的起停附加能耗差异较大,因此可以通过合理的车流组织来降低能耗。据此,结合铁路实际运输情况,综合考虑铁路运营效益、铁路运输效率、货主时间利益和铁路节能需求,建立铁路货物列车节能开行方案优化模型。选取某铁路线路作为算例验证模型,并对算例结果进行对比分析,结果表明,所构建的优化模型相比其他方案具有更好的优化效果,能够有效降低列车运行能耗并提升运输效率。

数字孪生在铁路货运生产组织中的应用研究

铁路调度日(班)计划与货运作业是铁路运输生产经营中两个关键组成部分,它们之间存在着密切的关系。为推动铁路货运高质量发展,从调度日(班)计划与货运作业的关系出发,提出一种基于数字孪生的铁路货运装卸车作业流程仿真方案,充分利用计划、货运作业等相关数据,构建相应的铁路货运装卸车作业流程模型,通过仿真工具进行仿真,生成货运作业数字孪生结果,并利用机器学习优化模型,提高货运作业仿真预测结果的准确性。该仿真方案可应用于顺向推演模拟、阶段作业研判和逆向推演研判等场景,经试验验证,提出的方案和应用场景能够有效提高生产组织效率。

基于区域空间经济整体规划与综合运输超级网络的铁路货运量预测建模方法研究

研究以PECAS整体规划建模框架为基础,提出基于区域空间经济整体规划与综合运输超级网络的铁路货运量预测建模方法。首先,运用PECAS模型实现社会经济活动时空变迁及其影响下的大区域内货运生成与分布预测。其次,以综合运输超级网络为基础,通过构建包括公、铁、水多方式的货运广义阻抗函数来模拟货物运输方式之间的竞合关系及承运人的运输路径选择行为。最后,基于随机用户均衡实现综合运输超级网络的一体化网络货流分配。研究以长江经济带为例,对区域铁路货运需求进行预测,将网络货流分配后主要断面流量的预测值与观测值进行对比,以检验模型的准确性。研究结果表明,所提出的方法在大区域范围内可以较好地预测铁路货运流量的分配情况,为区域内铁路货运需求预测与铁路基础设施规划提供决策支持。

基于需求链的中欧班列开行方案优化

中欧班列是往来于中国与欧洲以及一带一路沿线各国的集装箱国际铁路联运班列,自开行以来,双方在“一带一路”的框架下展开了卓有成效的合作。从目前发展形势来看,货运服务将迎来更加广阔的前景,因此开行方案的编制尤为重要,开行方案编制通常以铁路运营方经济效益为出发点,很少考虑运营方与客户双方需求。在平衡铁路运营方和客户双方需求的基础上,提出基于需求链的中欧班列开行方案优化方法。开行方案编制分为两阶段实现,首先基于K短路原则生成备选集,得到初始中欧班列开行方案解集合,可有效提高模型求解效率;其次基于“一弧多服务多货流”网络来构建双层规划模型,并设计在粒子群算法中嵌入拉格朗日松弛算法进行求解,可有效简化复杂的原有模型。上层模型从铁路运营方角度出发,考虑货物运输时间、碳排放、能力限制等约束,以实现运输效益最大化;下层模型根据实际客户需求,拓展为允许货流拆分的物流服务选择模型。通过上下层模型交互体现供需双方的博弈行为,使需求链管理思想在中欧班列开行方案中得以运用。算例表明,货流允许拆分情况下,铁路运营方利润增加41.67%,充分证实了本模型的优越性。

公路甩挂运输的货运需求形态分析

为揭示公路甩挂运输在中国发展缓慢的原因,明确适应公路甩挂运输发展的市场条件,构建了甩挂运输盈利的货运需求量临界值计算模型和甩挂运输利润高于常规运输的临界货运需求量计算模型,计算求解相应的货运需求量及货运路径。模型的数值计算结果揭示了适合甩挂运输的货运市场需求形态:第一,甩挂运输盈利所需货运量比传统运输盈利的货运量更大;第二,货运需求必须集中在少数的公路运输走廊上,且各运输走廊的双向货运需求基本均衡。通过与现实中的货运市场需求形态的比较证明,当前中国的公路货运市场并不适合大力发展甩挂运输。研究进一步表明在推进甩挂运输时,在市场需求形态适合的地区进行试点才能借助市场的力量使试点获得成功,进而以试点地区为样本推进公路甩挂运输。

陕北煤炭铁路运输持续增量的区域路网能力优化研究

陕北铁路既处于煤炭资源的富集区,也位于蒙煤南运、疆煤东运的必经之路,区域煤炭运输需求持续旺盛。在阐述区域及周边煤炭产量、外运量、就地转化量发展趋势的基础上,分析区域及周边路网现状及主要通道能力利用情况,针对区域路网存在外运能力不足、通道互联互通不畅、微循环运转不良等问题和短板,以满足区域煤炭外运和就地转化运输需求以及为周边运输提供通道为目标,以“联网、补网、强链”为重点,提出提升既有通道能力、加强通道互联互通、畅通区域微循环等具体建议,优化区域路网结构,打造通道、外运、微循环三位一体的现代化路网体系,推动区域铁路高质量发展,助力能源经济转型升级,进而保障国家能源安全。

客货共运模式下高铁列车货运兼办方案优化

以当前高铁快递运输的客货共运模式为背景,研究高铁列车货运兼办方案优化问题.通过分析客货共运模式下货运办理站选择对货物运输、客运列车时刻表与停站方案的影响,以货运办理站选择、货物运输、列车时刻表与列车停站方案为主要决策变量,以极小化旅客旅行时间和未满足货物惩罚成本为目标,构建客货共运模式下基于货运办理站方案选择的货物运输与列车时刻表、列车停站方案一体化优化混合整数线性规划模型.当给定货运办理站选择方案时,本文所构建模型即可转化为传统的客货共运模式下货物运输方案优化模型.以武广高铁为例,设计数值实验,采用C++语言编写程序调用Cplex优化软件对模型进行求解,验证了模型的正确性与合理性.算例结果表明:通过对货运办理站、货物运输方案、列车时刻表和停站方案进行一体化优化,可在尽可能减小货物运输对客运影响的基础上,充分利用高铁线路列车时空上剩余能力,在旅客旅行时间仅增加0.68%、列车停站数量仅增加1.24%的情况下,运输近68%的货物需求,增加铁路部门收益.

货物列车编组计划可视化应用研究

文章介绍现有铁路路网数字模型和可视化平台,基于货物列车编组计划表的构成,围绕到域、发域和途径站点等3类可视化元素,探究货物列车编组计划可视化应用场景,实现在线录入、平行作业和直观分析的编组计划可视化操作,为货物列车编组计划的自动化编制奠定技术基础。

考虑车流径路选择的分组-单组货物列车混合编组优化策略

统筹考虑车流径路选择与编组方案制定,研究带路网干线大运转车流径路选择的分组-单组货物列车混合编组优化问题,构建具有2阶递进结构的模型及求解策略。在构建嵌入车流径路选择的单组列车编组优化模型基础上,以分组列车开行方案替代原单组列车开行方案所带来的车小时节省最大为目标,进一步构建基于单组列车方案组合排序的分组列车编组优化模型。求解时先通过3次更新,完成单组列车开行方案优化;再通过组合排序,分别生成合并式分组列车和衔接式分组列车的开行方案;最后利用车组唯一与车小时节省原则,筛选出最优分组列车开行方案。依托我国中部路网主通道设计实验场景,验证模型及求解策略的有效性。结果表明:考虑车流径路选择后,最优单组列车开行方案共开行17列列车,产生11 560车小时消耗;进一步优化得到的分组-单组货物列车混合编组方案能够减少1列列车,节省582.5车小时消耗。该模型及求解策略能有效求解车流径路选择下的分组-单组列车混合编组优化问题。

综合交通运输网络背景下规划航道货运需求预测——以湘桂运河为例

为了发挥综合运输交通网整体优势,提升水运预测的精准性,以大量铁路、公路、水运等运输方式的货运量和相关地区生产总值调研为基础,分析水运与综合运输网络、经济产业带动关系,采用四阶段预测方法,考虑区域综合运输需求和带动经济产业再分配,提出综合运输网络下规划运河货运预测思路流程,结合考虑运输价格和时间的LOGIT模型,利用TRANSCAD软件,对湘桂运河2035年和2050年的货运量预测。结果表明本预测流程为规划航道货运需求量预测和论证运河规划方案的可行性提供了一种新的思路。

多通道下中欧集装箱运输方案选择决策

日益旺盛且多样化的中欧物流需求,使中欧运输通道得以不断发展与完善,但还存在着运输通道间恶性竞争,找不到合适货源的问题。每种品类货物均有其适宜的运输通道,这涉及货物时间价值。文章基于三种中欧集装箱运输通道,构建了用遗传算法求解的多通道运输方案选择决策模型,研究了4类不同货物从宁波到汉堡的运输方案选择决策问题,研究结果表明基于货物品类的货物时间价值会影响货物运输的通道选择,验证了模型的可行性,为运输方案决策者提供了科学的决策参考。