基于集对投影寻踪的轨道交通线路决策模型

轨道交通线路方案择优指标多为定性指标,且具有多重性、多样性及模糊不确定性与转换不确定性,故轨道交通线路方案优选是一个复杂的多属性决策问题。针对以上特点,探讨联系数理论与投影寻踪理论耦合决策模型,该模型首先基于方案优选指标值,应用联系数概念将方案指标进行同一度处理,以定量描述待选样本与最优方案指标间的关系,进而通过投影寻踪模型综合计算待选方案与理想方案的投影值,以对方案进行优选,最后结合实例验证,并与其他方法进行对比分析。结果表明该方法用于轨道交通线路方案优选是有效可行的,取得了较好结果,且计算过程简单,有效避免了多指标高维数据处理的复杂性,也为类似不确定性问题决策提供了新的参考。     

基于经济效益的高速铁路列车开行方案评价及调整

高速铁路列车开行方案优劣直接影响高速铁路的市场经济效益,而列车开行方案评价是优化开行方案的基础.为优化运输组织、提高经济效益,从营运能力、盈利能力和服务能力3个方面构建高速铁路列车开行方案评价指标体系,引入后退法思想筛选指标,构建基于决策偏好的超效率DEA评价模型确定列车开行方案经济效益评分,利用投影原理构建基于投入要素限制的调整优化模型,优化调整DEA无效的列车开行方案.以京沪高速铁路为例,结果表明,该方法能较好地反映高速铁路列车开行方案资源利用和产出效率,能为高速铁路列车开行方案优化提供理论指导和决策依据.     

铁路集装箱旅客化运输系统开行方案线路优化研究

针对铁路集装箱旅客化运输系统开行方案线路设计和优化问题,以快速集装箱列车为研究对象,以运输企业成本最小化为目标,在满足各起讫点箱流的基础上,优化快速集装箱列车的始发、终到以及沿途访问的车站。建立开行方案线路优化的非线性整数规划模型,并采用线性化方法将非线性整数规划模型等价地转换为线性整数规划模型。通过构建集装箱运输网络进行案例分析,验证了该模型的可行性。通过该方法得到的列车开行方案线路优化结果可作为运输企业内部使用的运输计划,以指导车站工作,确保货物运输更加有序。     

旅客列车开行方案评价指标体系

旅客列车开行方案评价指标体系是评价和优化开行方案的基础。通过对旅客运输组织和设备运用现行指标的分析,综合建立列车开行方案的周转量指标、速度指标、客车运用指标;在此基础上,考虑铁路和旅客的经济利益与服务水平,建立列车开行方案的经济指标和服务指标,以此构建旅客列车开行方案的评价指标体系。针对评价指标之间的相互替代性和相关性,对其进行聚类分析,合理地简化指标体系的规模。通过对评价指标的主成分分析,使评价指标体系更具可操作性。实际样本测算表明,经过聚类分析得到的化简指标体系,能够反映样本的各方面特征,主成分分析能够有效评价旅客列车开行方案的开行效果,对开行方案的优化提供支持。该评价体系可以用于评价现有开行方案的运营效果,特别是用于列车开行方案的生成和优化。     

旅客列车开行方案的双层规划模型和算法

在既有旅客列车开行方案研究的基础上,基于客运专线和高速铁路建设路网发展规划,分析旅客列车开行方案的相关费用和优化目标,均衡考虑企业利益和旅客需求,将列车开行方案与旅客换乘方案结合起来,以客流在铁路换乘网络上的分配作为下层规划,建立旅客列车开行方案优化的双层规划模型。通过抽象归纳制定开行方案的经验,将开行方案优化与客运径路确定、旅客列车换乘网络设计、旅客换乘的客流分配、旅客列车停站优化、旅客列车开行方案的评价指标分析等相关子问题结合起来,设计基于模拟退火算法求解的优化算法。根据优化模型和求解算法,开发铁路旅客列车开行方案优化系统,对某客运专线的开行方案实例进行测算,结果表明,该系统具有良好的优化质量和运算效率。     

装车地重载列车开行方案的优化模型

在分析组织装车地重载列车开行条件和经济效益的基础上,构建装车地重载列车开行方案多目标非线性0-1规划模型,针对车流在装车地的各种开行方案和经济效益设置模型参数、定义变量、目标函数及约束条件,以系统总效益最优来确定列车开行方案,并且提出相应的算法。最后通过算例验证该模型的有效性和合理性。     

零散货物快运列车开行方案优选方法

根据零散货物快运列车的组织特征,考虑开行方案的输送能力、技术运用、经济性、服务质量、社会效益和方案竞争力,提出基于直觉模糊集和多属性群决策的零散快运列车开行方案优选方法。在组织评估专家以直觉模糊值的形式给出各方案评价值的基础上,计算专家的对方案的偏好信息;检验和改进偏好矩阵的一致性水平和群体一致性水平,确定各指标下各专家权重,以集结专家偏好信息;从而构建多目标规划模型,确定指标综合权重;利用IFWA算子计算各方案的综合评价值,确定列车开行方案优劣顺序。实例分析验证了该优选方法的有效性。     

铁路旅客列车开行效益评价系统开发及应用

针对铁路运输企业的旅客列车开行效益分析需求,梳理旅客列车开行效益指标,设计列车换算客座率、换算盈亏平衡点评价指标和评价模型,建立旅客列车开行效益评价体系,开发铁路旅客列车开行效益评价系统并在中国铁路济南局集团有限公司上线运行.运行情况表明,该系统可动态、直观、快速、精准地评价列车开行效益,为旅客列车开行方案优化提供科学...     

客运专线旅客列车开行方案的多目标双层规划模型

客运专线建设目的是为更好地满足旅客的出行需求，因而其列车开行方案也必须体现以旅客为本，服务旅客、方便旅客的原则。首先提出旅客出行方便度概念，并研究不同时段旅客出行的方便度，绘制方便度曲线，然后分析不同类型列车的客流平衡条件，建立不同类型列车的广义费用函数，在此基础上，建立制定客运专线列车开行方案的多目标双层规划模型。该模型以列车开行的最大收益和旅客的最大方便度为目标，同时考虑基于旅客最小出行费用的不同列车配流问题，并利用matlab编程，实现了求解该模型的混沌算法。最后以制定2008年石太客运专线的列车开行方案为例来验证该模型和算法，得到满意结果。     

铁路中转班列开行方案优化研究

研究铁路中转班列开行方案的优化问题.采用节点拆分的方式,将车站节点拆分为由始发终到和延迟联弧组成的小型子网络,构造铁路中转班列运输网络,以便清晰地描述车流运送的全过程,从而将铁路中转班列开行方案优化问题转化为一类带联弧能力限制的网络设计问题.在此基础上,考虑货物运输的广义成本,构建铁路中转班列开行方案优化模型.该模型属...     

基于运输成本的铁路集装箱旅客化运输系统开行方案研究

研究铁路集装箱旅客化运输系统开行方案问题,目标是设计出符合新型集装箱系统特点的开行方案,同时减少运输企业成本。提出新型集装箱系统运输组织模式,开行快速集装箱列车和区段集装箱列车实现箱流集疏运。以快速集装箱列车为研究对象,借鉴旅客列车开行方案的编制方法,结合货物运输的特点,考虑箱流守恒、箱流中转及箱流运到期限等约束,建立新型集装箱系统开行方案的整数线性规划模型,并设计自适应大邻域搜索求解算法。通过构建集装箱运输网络进行案例分析,验证模型和算法的可行性。     

铁路集装箱班列开行方案与定价综合优化研究

当前铁路集装箱班列的开行决策主要依赖决策者的主观判断,缺乏理论支撑。客户需求决定了开行方案,集装箱班列的开行方案又关系到运输时效性,而运输服务的价格和时效性又对客户需求产生影响。开行方案与定价之间互相影响,有必要对两者进行综合研究。在考虑运输网络稳定性的基础上,建立了以铁路运输企业运营收益最大为目标的混合整数规划模型。设计基于李雅普诺夫优化技术的算法,将时变网络的全局优化问题转化为一系列单一时隙优化问题,并在网络稳定性和原优化目标之间得到平衡,从理论上证明了该转化具有等价性。对于转化后的模型,运用和声搜索算法进行求解。通过算例分析验证了上述模型和算法的正确性和有效性。     

基于备选集的高速铁路列车开行方案优化方法研究

高速铁路成网后列车开行方案的编制面临新需求,不仅要紧密联系既有线运输,而且必须适应大规模全网优化的需要。本文提出基于"备选集"的高速铁路列车开行方案优化方法,列车开行方案的编制分两阶段实现,使其具有很强的可操作性并符合实际应用特点:首先根据一定原则生成备选集,得到最有可能开行列车的集合作为列车开行方案优化的解空间;其次结合多商品流问题,建立基于备选集生成列车开行方案的混合整数规划模型,求解列车开行方案的同时获得所有客流的列车分配结果,并根据模型结构特点设计拉格朗日松弛启发算法。对京沪高速铁路及相关路网进行模拟应用,取得较好效果。     

快捷货物列车开行方案评价指标体系与方法

考虑输送能力．列车速度、车辆运用、经济效益。服务质量等因素,建立了快捷货物列车开行方案评价指标体系,在利用Saaty1-9标度法确定指标重要度判断矩阵的基础上,采用相容矩阵法确定指标相对权重,进而利用模糊综合评价模型实现开行方案评价,最后通过算例验证方法的可行性。     

基于改进列生成算法的高速列车开行方案优化研究

针对编制开行方案涉及因素多、建模及求解困难的特点,结合有容量限制的多商品流网络设计问题,建立确定列车开行对数、开行区段、停站方案及编组形式的多目标整数规划模型,运用权重法将多目标规划转化为单目标规划。鉴于标准的列生成算法难以协同处理网络设计与网络配流问题,设计综合使用列生成与行生成策略的启发式算法确定列车的运行路径及停站方案,采用改进分支策略的分支定界算法求解最终模型。最后,以京沪高铁为例进行验证,在有效时间内获得较高质量解,该解与最优解的误差率为2.13%,且优于京沪高铁实际采用的开行方案。     

基于时空网络的城际高速铁路列车开行方案优化方法

列车开行方案是有效利用铁路运输能力和提升服务质量的关键组织手段。基于城际铁路客流的时变特性,将时空网络方法引入城际列车开行方案决策,增加考虑客流出行时间信息,从而能更加全面评价所得方案。在构造开行方案时空网络图的基础上,以最小化包括列车运行成本、旅客旅行时间、旅客出发偏差时间和未上车惩罚和列车数量等的总成本为目标,考虑时空网络客流及列车流守恒、发车时间间隔和列车能力等约束,建立基于时空网络的城际高速铁路列车开行方案优化模型,并设计双层模拟退火算法进行求解,其中内层算法优化列车停站方案,外层算法优化列车起讫点、开行数量和始发时间。算例计算分析表明,所提方法能为城际铁路列车开行方案决策提供科学依据。     

基于市域轨道交通线路客流分布的快慢车开行比例方案

根据上海轨道交通16号线客流分布特征,构建了随时间变化的拟合函数模型;根据不同时段的客流,构建列车开行比例模型,将开行比例问题置于不确定性多阶段整数规划问题中;使用割平面法获得开行比例最优解;根据最优开行比例,绘制了晚高峰时段的列车运行图。该开行比例确定方案充分考虑了线路客流分布的不均衡性,使列车运能较好地匹配了客流需求,提高了服务水平,可为城市轨道交通运营单位提供决策参考依据。     

面向服务水平的高速铁路列车开行方案优化

在传统列车开行方案基础上引入列车始发时间,形成高速铁路列车开行方案的新概念。针对一些关键O-D对,提出服务列车数下限要求;针对车站需求稀疏时段,提出发车时间间隔上限要求。基于旅客出行的时变需求,建立面向旅客服务水平的高速铁路列车开行方案优化的双层规划模型,其中上层规划为铁路企业优化列车开行方案的决策;下层规划描述旅客的乘车选择行为,即列车网络上进行客流分配。为缩小优化搜索空间,列车运行区段仅限于备选集中产生,并将关键O-D对服务列车数约束转化为各车站的停站列车数约束。设计列车停站方案的确定方法、初始开行方案的生成方法和邻域解的搜索方法,并以此为核心设计求解模型的模拟退火算法。算例表明,采用该模型和算法求解的列车开行方案在时空区域上较好地满足了旅客出行时变需求,服务水平达到规定下限,模型和算法具有良好的优化效率和实用性。     

铁路快运班列开行方案与车底周转一体化优化研究

在传统动态服务网络的基础上进行拓展,引入"运输状态"维度,构建"时间-空间-状态"服务网络,以清晰地描述货物的运输过程和车底的周转过程,将问题转化为一类多商品流问题。在此基础上,同时考虑列车开行时段、编组内容、固定运行区段、运载能力等约束,构建0-1整数规划模型,从而实现班列开行方案和车底周转计划的一体化优化。为提高模型求解效率,设计拉格朗日松弛启发式算法。算例证明了模型和算法的有效性,通过灵敏度分析给出了班列组织方式、可供运用车底数量对一体化优化方案的影响。     

列车开行间隔对区间通过能力影响的研究

在既有旅客列车开行框架的基础上,采用不同实验方案,改变列车之间的开行间隔.运用基于列车运行图铺画优化模型的区间通过能力计算方法,计算给定实验方案的区间通过能力,进而分析出列车开行间隔对区间通过能力的影响,并从该角度出发提出改善区间通过能力的措施.