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《基于组合列车的重载铁路装车区车流组织优化模型研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、基于组合列车的重载铁路装车区车流组织优化模型研究第31卷,第6期2010年11月中国铁道科学CHINARAIIWAYSCIENCEVo1.31No.6November,2010文章编号:lOOl一4632(2OlO)06～0116—06基于组合列车的重载铁路装车区车流组织优化模型研究赵鹏,张进川,唐宝刚(北京交通大学交通运输学院,北京100044)摘要:根据我国重载铁路车流组织以列为单位调整以及对线路通过能力要求较高等特点,对开行组合重载列车和单元重载列车的重载铁路装车区车流组织优化问题进行研究.建立以组合时间耗费最小化和重载通道流量最大化为目标的重载铁路装车区车流组织优化模型,并引入
2、组合系数的概念,以解决由于列车组合作业造成的列车流输人输出不均衡的问题;为降低多目标优化求解的复杂度,将其转化为网络流模型并验证其解的等价性,并采用最小费用最大流算法对模型进行求解.以大秦铁路为例,研究其装车区车流组织问题,通过对计算结果的分析表明,所给出的模型简单而实用.关键词:重载铁路;装车区;车流组织;组合列车;最小费用最大流;重载运输中图分类号:U296:U292.3文献标识码:A重载铁路作为地区间物资运输的大通道,其线路一端处于货源地,且货物装车点分布在与线路相连的集运干支线上,而另一端是线路下游的货物消费地或转运节点.货物在货源地装车,通过重载线路直达运输到位于货物消费地或
3、转运节点的卸车区,由此形成1个完整的重载铁路集疏运系统.对于重载铁路装车区车流组织问题的研究,大部分学者将其作为直达运输的特殊情况进行研究.文献E1]在分析组织始发直达列车的必要条件及参数选择的基础上,构造了装车地列车编组计划的非线性0—1规划模型,比较全面地描述了始发车流的各种组合开行方案并给出了实例.文献E2]在综合考虑装车地直达运输系统费用消耗的基础上,针对运输网络中存在径路选择和重载运输通道端点换重的情况,建立装车地直达运输组织方案优化模型并设计了基于蚁群算法的求解方法.文献[3]构建了基地直达车流组织优化的非线性0—1规划模型,将运输与库存成本纳入同一目标函数,以物流系统成本
4、最优为目标,以直达列车开行的唯一性条件和必要条件为约束,确定基地车流组织方案.文献[4]以大秦线载运输为研究对象,着重研究了湖东站的作业组织,对开行列车的组织模式进行研究,构建了以直达运输节省改编时间最大化为目标的车流组织模型.文献Es]研究装车地直达重载运输的概念和组织条件等,在综合考虑装车地直达重载运输系统费用消耗的基础上,建立了装车地直达运输组织方案优化模型,并考虑了在途中技术站开行重载列车的情况,并从装车地直达重载运输自身特点出发,建立了装车地直达重载运输的综合效益分析指标体系,用以对装车地直达运输组织方案进行评价.由此可见,目前对重载运输装车区车流组织的研究多集中在直达运输与
5、非直达运输的对比研究上,缺乏根据我国铁路重载运输的特点对重载运输装车区车流组织方案优化问题的研究.同时无论是数学软件还是自行设计的算法都需要在求解规模和求解速度等方面进一步提高.为此,本文在对重载铁路车流组织特点分析的基础上,对开行组合列车和单元列车的重载铁路装车区车流组织优化模型和求解方法作进一步探讨,以求为我国重载铁路运输组织优化问题提供一定的理论依据.收稿日期:201o一03—29;修订日期:2010-09—08基金项目:铁道部科技研究开发计划项目(2008X020一A)作者简介:赵鹏(1967～),男,内蒙古通辽人,教授,博士生导师,博士.第6期基于组合列车的重载铁路装车区车流
6、组织优化模型研究l重载铁路装车区车流组织特点对比国内外重载铁路运输,国外重载铁路运输一般都是专线运输,普遍采用低密度,大载重量,固定车底循环拉运的模式,主要依托高新技术的优化组合,设备有充分的维护时间,运输组织比较简单.而我国的重载线路,如大秦铁路,不仅担负大同地区与秦皇岛港之间的煤炭运输,而且是我国山西,陕西和内蒙广大地区煤炭外运的大通道,其货流来源与去向的多样性,车流组织的复杂性,车流密度和运输强度等都远远超过国外重载铁路线路.重载铁路装车区内一般有装车数量大,流向比较集中的工矿企业和基地仓库等,具有组织单元重载列车的巨大潜力.为了缓解重载铁路运输通道的能力限制,在装车区内应最大限
7、度地组织装车区内的车流开行单元重载列车或由单元重载列车组合而成的组合重载列车.对于有大宗稳定输出车流的工矿企业,可为其建设能直接装载整列重载列车的装车点;对流向稳定但流量不足的工矿企业,可通过在适当地点建立装运集配站,由集配站开行单元重载列车.根据通道能力使用情况,装车点装出的单元重载列车可不进组合站而经由迂回线等直接进入重载铁路运输或者单元重载列车到组合站进行列车组合作业之后再进入重载铁路运输.由于重载铁路有较高的牵引定数,而与其衔接线路的牵
