蚁群算法在调机运用计划中的应用

编组站调机运用计划为具有不同开工、完工时间窗口的单机调度问题,优化目标是最小化晚点列车的数量。为解决这一NPC问题,建立单机调度数学模型,采用蚁群算法求解。设计的算法步骤是,将调机运用问题描述成适合蚁群算法的形式,并进行初始化,考虑迭代过程中信息素对未来决策的影响程度,定义与问题相适应的转移概率,进而确定选择策略来平衡已有方案的利用和搜索空间的选择,采用2-opt方式的局部搜索策略来避免“早熟”或者“停滞”现象,同时在蚂蚁经过的路径上进行信息素更新,实现对该优化问题的有效求解。以某编组站有12列到达列车和少量暂存列车解体编组出12列出发列车为例,利用设计的蚁群算法步骤,求得到达列车的解体次序和出发列车的编组次序,验证了该算法在编组站的改编能力无法满足车流配送情况下实现合理安排调机的有效性。

禁忌搜索算法在编组站调机运用计划中的应用

在分析论述调机运用计划编制方法的基础上,提出应用禁忌搜索算法进行编组站调机运用计划的编制。分别以最小化延迟解体列车和编组列车加权数量为目标建立数学模型,以解编顺序作为优化对象,设计禁忌搜索算法对其进行求解,并以解体顺序为例,采用两两交换(2-opt)方式构建邻域,以该操作前后列车解体顺序的变化作为禁忌对象构建禁忌表,利用软件编程实现模型计算,并通过算例验证该算法的可行性和有效性。