铁路车流径路调整优化模型与算法研究

摘要

我国路网能力不足。货物运输需求旺盛,这种情况导致一部分线路能力紧张,一部分线路能力闲置。此时,站在系统的角度去研究车流径路的选择优化调整问题,使部分车流从能力紧张的线路中分离出去,以达到最大化释放路网系统运输能力的目的,这不仅在运输生产实践过程中,而且在理论研究领域里都具有重要的意义。
　　 论文参考历史文献,以提出理论、构建模型、设计算法为主线,研究特定条件下的车流径路方案,主要内容包含如下:
　　 1.分析了既有模型构造原理、研究方法；描述了既有算法设计思想、应用领域；挖掘相关信息,反视研究主题；最终明确了模型的综合化、整体化,以及多类优化算法的同时并用为今后的研究方向。
　　 2.在论述非最短车流径路合理产生的基础上,从系统的角度,全面分析了基于满意径路调整车流径路理论的内涵及其主要特征,探讨了应用理论必须考虑的两个影响因素,并针对满意径路与特定径路概念之间可能出现的模糊性,阐述了两者的相互关系,最终确认以该理论作为论文研究问题的支撑。
　　 3.在系统研究线路能力限制时的处理方法上,将问题分解为舍弃一部分车流和调整一部分车流两个子问题,然后针对两个子问题分别构建了一般车流径路优化模型和满意车流径路优化模型。前者在线路通过能力饱和的情况下,不能得到有效解,修正后一部分车流被强制舍去；后者把最短径路,共同径路与分流径路三种径路形式统一到了一个模型当中,对其实施整体优化,一部分车流被强制分流以起到调流的作用。
　　 4.提出了遗传算法的求解技术,融入了自适应遗传算法的思想,侧重于动态惩罚函数的设计。针对具体算例,获得了满意径路集合与车流径路选择方案,并对结果进行统计分析,验证了模型的合理性以及算法的有效性。