摘要：为提高铁路整体通过能力,均衡利用路网中各线路,应对愈发波动的运输市场,开展考虑线路能力协调利用的重空车流协调优化模型研究。首先,对线路能力协调利用的实现机理进行研究,在考虑流平衡约束、配空约束、线路能力约束基础上,增加考虑铁路线路能力协调利用约束,同时在优化目标中增加紧张线路的使用成本,构建考虑线路能力协调利用的重空车流组织优化模型,以实现在优化车流径路与空车调配方案的同时兼顾铁路线路的协调利用。其次,在此基础上设计拉格朗日松弛算法,对线路能力约束与能力协调性约束松弛,将原问题分解为车流径路子问题、空车调配子问题和虚拟车流量子问题,进而降低了问题求解难度。再次,通过5组算例对算法的有效性进行验证,案例结果说明,设计的拉格朗日松弛算法在求解大规模算例时效率优于商业求解软件Gurobi。最后,设计了包含36个车站56条线路的实际案例,算法求解耗时4757.7 s,运输组织综合成本为29535803元,通过对求解结果分析,与传统优化模型相比该模型优化结果在运输成本仅增加1.56%的前提下能力紧张的线路数量由17条缩减至12条,降低了29.4%,同时空车调配符合就近配空的原则。研究结果表明,该模型可以有效缓解铁路能力紧张情况,促进铁路线路能力的协调利用。

摘要：引入不确定理论中的鲁棒优化描述铁路货运日常运输组织工作中的车流量波动,提出需求不确定的铁路车流径路优化模型。首先,考虑线路通过能力和网络流量守衡约束,以绕道率阈值参数控制车流径路里程的合理性,以走行成本最小化为优化目标,建立需求确定的车流径路优化模型;然后,引入盒式不确定集描述车流量的波动性,设计鲁棒代价调节模型的保守程度,基于鲁棒对等理论建立需求不确定的车流径路优化模型;最后,通过小型算例验证模型的正确性,并基于沈阳铁路局集团有限公司所辖路网的实际算例验证模型的实用性。结果表明:部分车流量发生波动时,对应的最优径路方案随之发生变化;鲁棒代价能够权衡最优方案的成本和违反通过能力约束的概率,小型算例和实际算例中鲁棒代价分别取5和11时,得到的车流径路方案处于系统成本与运输需求满足的平衡点。该模型及鲁棒优化理论可为管理者制定车流径路方案提供决策参考。

摘要：促进更多货流从公路转移到铁路是实现“双碳”目标的重要路径之一,也是推动铁路高质量发展的关键举措。鉴于此,本文以公铁货流转移量、铁路车流径路选择及编组去向等为主要决策变量,以公铁两网物流总成本极小化为目标,构建公铁货流转移量与铁路车流径路及列车编组计划联合优化模型,实现“公转铁”货流全过程、多阶段运输费用的数学表达,得到系统优化的OD间公铁货流转移量、车流走行径路和改编站点。针对模型的非线性特征,引入辅助0-1变量进行线性化,将其转化为混合整数线性规划模型,为验证模型有效性设计算例,借助数学规划优化器GUROBI进行求解。结果表明,模型可为公铁货流转移方案配置合理的接驳路径和列车编组方案;相较于既有研究,本文构建模型考虑了公铁两端的接驳转运费用和铁路车流集结与改编费用,使得“公转铁”物流总成本增加了约23.06%,转移货流量降低了约4.91%,更准确地描述了公铁货流转移过程,为制定“公转铁”运输方案和组织措施提供一定的理论依据。

摘要：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。

摘要：车流径路与计费径路既有差异又存在联动关系,而车流径路是否经过合资(地方)铁路是影响该联动关系的关键因素。基于上述特点,提出车流径路、计费径路联合优化模型。模型以车流总周转量最小化和货流总成本最小化设定双目标函数,并采用双层规划结构。上层用来求解车流径路,考虑单股车流不拆分、“树形径路”和区段负荷限制等因素;下层在车流径路的基础上求解计费径路,通过构造逻辑约束,实现对车流径路是否经过合资(地方)铁路的识别,并根据不同情况分别求解,从而将车流径路与计费径路的联动规则数字化、模型化。针对模型双目标的特点,设计基于归一化思想的理想点方法对模型进行预处理。最后通过算例验证模型的可行性和有效性。

摘要：分析目前铁路网车流径路存在的问题,提出路网车流径路综合最优的含义,对路网进行数学描述;分别以运输时间最少、运输距离最短、运输成本最低为目标建立多目标0-1规划模型;采用线性加权和法将多目标0-1规划转化为单目标问题进行求解,利用专家打分法获得合理的权系数,设计并采用阻尼系数法约束线路能力,在此条件下对路网车流径路模型及算法进行分析,提出求解的方法步骤;最后运用本文模型和算法,以我国铁路网为背景,通过改变阻尼系数调整线路流量,实现宝中线和宝兰线的车流径路调整,验证了本文模型及算法的有效性。

摘要：在铁路日常运输组织中,存在大量的不确定因素,考虑这些因素对车流组织工作的影响至关重要.在列车编组计划优化中,考虑车流量的波动性,假设其服从一定的概率分布,根据事先给定的置信水平,按照机会约束规划理论,考虑车站和线路能力限制等约束,以车流集结总消耗、改编额外总消耗和总走行消耗之和最小为优化目标,建立基于车流量波动的列车编组计划与车流径路综合优化模型,设计基于随机模拟的改进分枝定界法对模型进行求解.研究表明:考虑车流量波动情况下的列车编组计划最优方案鲁棒性较强,而且随机参数的模拟规模越大,最优方案的稳定性越好.

摘要：针对铁路车流径路优化的计算量随着路网中节点数和车流数的增加呈指数型增长的问题,引入分布式计算方法进行求解。对于任意一个固定顺序的车流排列,基于线路能力约束条件,构造车流径路优化模型。定义对该车流排列评价的函数,将车流径路优化问题分解成车流排列的评价计算问题和车流排列优化问题。设计分布式计算网络结构及网络程序流程。采用改进的禁忌搜索法,在服务器端完成车流排列空间的优化搜索,在不同的客户机端进行车流排列的评价计算,利用计算机网络将二者有机地结合起来,形成分布式算法。将车流排列优化问题归纳为旅行商问题,分析模型算法的复杂性。对算例进行计算表明:对构造的车流径路优化模型采用分布式算法进行求解可以节省大量时间,但存在对计算机网络配置要求高的问题。

摘要：将铁路车流径路的优化问题分解为两个:车流排列离散空间中车流排列优化,车流排列的评价计算.在给出车流排列的评价函数的定义后,引入旅行商问题的描述,把车流排列优化问题归约为TSP问题,从而给出了车流排列优化的复杂性分析.引入优先权编码,定义种群个体的适应值函数和相应的遗传操作,给出相应的遗传优化算法,并以实际运营数据为依据,进行仿真计算.通过同禁忌搜索法计算结果比较,遗传算法虽然在解的精度上略逊一筹,但计算工作量小得多,硬件要求也没有禁忌搜索法高.因此,具体选用应以具体情况而定.条件允许,最好将两种算法结合起来使用.

摘要：货车车流径路作为铁路货物运输组织的基础,与货运、调度、运输、统计等专业均有深度业务关联。在详细分析当前全路车流径路应用的前提下,货车车流径路公共技术服务平台重点设计了车流径路B/S可视化、Socket服务和可视化服务的构建方案,解决了网页端车流径路可视化分析和海量高并发访问控制的技术难点。通过路网基础数据和车流径路的可视化展示,提高了全路各级用户对车流径路规章的统一认知,为车流径路调整、日常调度指挥、编组计划制定、生产经营决策等相关业务提供了分析手段;通过车流径路的Socket服务和可视化服务,解决了全路相关应用系统对车流径路数据的实时共享问题,满足了铁路信息化建设高质量发展的要求。