基于动车组交路的高速铁路乘务计划编制优化研究

摘要

随着社会经济的发展，高速铁路在承担铁路运输任务方面显得越来越重要，因此在高速铁路方面的研究受到越来越多专家学者的注意。编制质量较优的乘务计划对于提高乘务人员的运用效率，降低运输单位的乘务投入方面有着重要意义。
　　本论文在综述了各相关领域中乘务计划编制问题的基础上，分析各领域中的研究现状及发展动向，在继承既有文献研究成果可鉴之处的同时，客观地分析了既有研究尚存在的不足及亟待进一步解决的关键问题。论文结合既有研究以及乘务计划的编制流程分析，将乘务计划问题分化为乘务交路计划问题与单循环乘务排班问题两个子问题后，从以下方面对高速铁路乘务计划编制问题进行了研究：
　　（1）通过对乘务交路计划问题的特点分析，以及综述既有研究针对该问题的研究，论文对问题的目标函数以及相关约束进行分析，建立了在集合覆盖模型基础上的乘务交路计划问题的基本模型。但是，在不考虑一些随机因素对列车运行造成的影响前提下，该问题可看作为一类静态调度问题，然而铁路运输组织系统是一个复杂并且相对较开放的庞大系统，极易受到设备故障、突发事件等随机因素的影响，导致编制的计划可能与实际有所偏差，基于此论文建立了以机会约束为基础的乘务交路计划模型，使编制的计划能够在一定程度上满足计划在鲁棒性方面的要求。
　　（2）针对乘务排班问题，论文讨论了不同排班模式下的优缺点，选择了以单循环模式下的乘务排班计划问题作为论文的研究内容，并通过既有研究的分析，构建了乘务交路总接续时间最短（即所需乘务人员（组）数量最少）和乘务人员（组）的实际工作时间与工作时间标准相适应的双目标问题模型。
　　（3）通过对问题模型特点的分析，论文将问题视作一类旅行商问题，而蚁群算法在解决旅行商问题时有着其自身的优点，基于此，论文通过借鉴既有研究对蚁群算法进行改进，对问题的模型以南京-常州间的列车运行数据为基础进行了实例验证。实例分析结果表明：论文建立的模型满足乘务计划编制的相关规则，具有一定的可行性。
　　论文通过上述研究，对我国高速铁路乘务计划的编制理论研究，以及乘务计划编制系统的研究有着积极的意义。在论文的最后，阐述了论文研究的工作和研究过程中的不足，并对未来的工作研究做出了展望。