货运编组站内配流及解编顺序的建模与优化求解

摘要

编组站是铁路的重要组成部分和基层生产单位，是货物列车到达、解体、编组、集结和出发的场所，其日常生产主要通过调度人员制定车站作业计划来进行组织安排。编组站阶段计划的优化编制是车站作业计划中的重要内容，其核心问题是确定出发列车的编组内容和车流来源，即配流问题。而与配流问题同时存在于阶段计划编制问题中，并相互关联相关制约的是列车的解编顺序制定问题。
　　本文在已有编组站阶段计划优化编制研究的基础上，结合编组站实际作业情况，对配流问题和解编顺序问题进行了进一步的研究，主要内容如下：
　　(1)研究编组站的作业计划，对阶段计划编制的内容、流程、信息来源等进行了详细分析与总结。将阶段计划编制问题初步划分为配流问题、解编顺序问题、股道分配问题等子问题，并着重研究配流问题和解编顺序问题及其影响因素。
　　(2)提出在配流方案已知下解编顺序的混合整数规划模型，以及配流方案与解编顺序协同优化的混合整数规划模型。在模型中引入出发列车权重的概念，使目标函数更贴合实际情况。
　　(3)通过数学方法对模型进行四步变换，将其线性化处理，并运用分支定界法对两模型进行求解。
　　(4)以某编组站一个阶段内的实际作业数据为基础，做算例验证并分析提出的两个模型。对于解编顺序模型:先与现实中启发式规则比较，后做不同规模的算例分析结果，验证其可行性和高效性;对配流方案和解编顺序协同优化模型:结合实际分析参数灵敏度，得出解编时间和技检时间对阶段计划作业效率影响程度的结论。
　　(5)对比两模型，用在配流方案已知下的解编顺序模型及其求解方法验证配流与解编顺序协同优化的模型及其求解方法，证明协同优化的优越性。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题研究背景

1．2 研究目的与意义

1．3 国内外研究现状

1．3．1 国外研究现状

1．3．2 国内研究现状

1．4 主要研究问题与技术路线

1．4．1 主要研究问题与文章结构

1．4．2 技术路线

第2章 铁路货运行车组织与管理概述

2．1 铁路货运行车组织概述

2．1．1 铁路运输的特点和任务

2．1．2 铁路运输生产过程

2．2 编组站内行车组织计划与调度体系

2．2．1 编组站定义及作用

2．2．2 编组站行车组织计划

2．2．3 编组站内作业计划信息流

2．3 配流问题及影响因素

2．3．1 配流问题概述

2．3．2 配流问题难点

2．4 解编顺序问题及影响因素

2．5 本章小结

第3章 已知配流方案的解编顺序优化模型

3．1 引言

3．2 已知配流方案下的解编顺序优化问题的描述

3．2．1 基本概念及术语

3．2．2 问题描述

3．3 模型构建

3．3．1 假设条件

3．3．2 符号定义

3．3．3 目标函数与约束条件

3．4 模型分析与求解

3．4．1 模型分析

3．4．2 模型求解

3．5 算例分析

3．5．1 MIP模型优化求解与启发式规则求解的比较

3．5．2 不同规模的MIP模型优化求解算例分析

3．6 本章小结

第4章 配流方案与解编顺序协同优化模型

4．1 引言

4．2 配流方案与解编顺序协同优化问题的描述

4．3 模型构建

4．3．1 假设条件

4．3．2 符号定义

4．3．3 目标函数与约束条件

4．4 模型分析与求解

4．4．1 模型分析

4．4．2 模型求解

4．5 算例分析

4．5．1 基本算例分析

4．5．2 参数灵敏度分析

4．5 在已知配流方案下优化解编会顺序与协同优化配流及解编顺序的比较

4．6 本章小结

第5章 总结与展望

5．1 总结

5．2 展望

参考文献

致谢

攻读硕士期间发表的论文、获奖情况及发明专利等项