高速铁路列车运行调整问题的优化模型

《高速铁路列车运行调整问题的优化模型》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、ExplorationArea【探索带】5中2014年第14期（总第460期）高速铁路列车运行调整问题的优化模型颉栋栋张延东（兰州交通大学交通运输学院，甘肃兰州730070）摘要：随着我国经济的快速发展，人们对运输的需求量越来越大，对运输质量的要求也显著提高。高速铁路开通以来，其安全、正点、快速、运价低等优点吸引了大量客流，但动车组在我国的研究才刚刚起步，这与我国高速铁路的快速发展不协调，动车组的运用及其优化问题成为需迫切解决的问题。动车组运用与常规铁路旅客列车车底运用存在很大差别，因此高速铁路列车运行调整与常规铁路列车运行调整也不尽相同。笔

2、者分析了动车组运用的特点、影响因素，建立了客运专线列车运行调整的优化模型。关键词：客运专线；运行调整；优化模型中图分类号：U292.4文献标志码：A文章编号：1000-8772（2014）14-0235-02当前,我国调度员手工完成列车运行调整工作，其耗费时间长、误差大，已经不能满足高速铁路列车运行调整实时性的要求。随着智能交通的发展和计算机技术水平的提高，计算机在辅助调度决策方面迅速发展，利用计算机辅助编制列车运行调整计划，计算速度快，既降低了调度人员的劳动强度，又提高了调整方案的形成速度。列车运行调整问题，是铁路运输调度指挥的核心问题之一

3、，其质量的优劣直接影响着运输任务的完成情况，尤其在现阶段，运能与运量矛盾突出，充分利用线路的运输能力，可以缓解运输紧张的局面，实现运输效益最大化。虽然国外在列车运行调整方面的研究甚多，很多国家在技术应用上也比较成熟，但我国的高速铁路不能完全照搬国外的运输组织经验，必须从我国的国情出发，在借鉴国外研究成果的基础上探索适合我国国情的运行调整方法。一、高速铁路列车运行调整的原因及特点（一）列车运行调整的原因列车运行图是铁路组织列车运行的基础，它是对列车运行时间、空间关系的图解表示，是列车在区间运行及在车站到发或通过时刻的技术文本。列车是列车运行图实

4、现的载体，在编制列车运行图时，需要受以下条件的制约。一是时间条件。列车运行时分、追踪间隔、车站间隔、列车接续以及乘务组工作时间等。二是空间条件、区间线路数目、车站到发线配置等。三是线路等设备维修条件。四是社会政治、经济条件等。列车运行调整就是当列车受到干扰使其无法按图运行，造成列车运行紊乱时，通过重新规划列车运行时刻表，尽可能恢复列车有序运行状态的过程。它的实质就是处理列车与车站、列车与区间及列车与列车之间的关系，规定列车占用区间和站线的合理时机。列车运行调整问题是实时性很强的问题，调整计划的编制必须在限定的时间内完成。列车在实际运行当中，偏

5、离运行图是一种不可避免并无法预测的现象。实际运输生产过程中难免受到诸如事故、自然灾害、列车或线路故障、作业等方面原因，以及各种突发状况等都可能引起列车运行的紊乱。根据列车运行过程中各种干扰对列车运行影响的程度不同，列车运行晚点可以分为不可恢复晚点和可恢复晚点，两种晚点情况调整的目的和方法不同。不可恢复晚点，调整的目标是使列车尽量减少晚点时间，降低对其他列车的运行干扰，尽快输送积压的旅客。可恢复晚点，根据其外在表现形式，大致可以归结为以下两种情形：自身晚点和后效晚点。无论何种晚点情形，都会对客运专线的运输组织以及客运服务质量有很坏的影响，如果

6、合理的运用冗余时间，就会消除或减弱这种不利影响。冗余时间t冗越长，列车运行图弹性越大，调整的弹性也就越大，列车运行调整越简单。若列车晚点时间小于t冗,则前行列车晚点不会影响后续列车的运行；当晚点时间大于t冗时，这是运行调整问题所研究的主要内容。（二）高速铁路列车运行调整的特点1.约束众多进行列车运行调整时需要满足区间运行时分、车站作业时分、到发线约束、天窗时间约束、列车运行图图定时分等众多约束,以及遵循一些约束原则的限制。2.优化指标众多动车组运行调整总的优化目标是使列车实际运行状况尽可能地接近计划运行图,从不同的角度出发，优化的指标有很多。

7、3.动态性列车运行晚点的因素是不可预测的，随时有可能发生变化，列车运行特征也在随时间而动态变化。4.组合优化特性由于高速铁路运行调整方案的评价指标很多，列车运行调整的最优是结合多个目标基础上的总体组合最优。组合最优从理论上来说，并不是不可能实现，但求得组合最优解需要耗费大量的时间。采用何种方法能很好地处理列车运行调整组合优化特性，是国内外学者致力于研究的方向。5.需考虑动车组运行交路的调整高速列车运行的紊乱，必然导致动车组所在交路的运行受到很大干扰。特别是在动车组采用不固定区段使用方式时，晚点动车组影响的范围更广，加之高速铁路行车密度大，使列

8、车调整问题更加复杂化。二、列车运行调整的原则和措施列车运行调整必须在遵循一定的原则和可能采取的调整措施基础上进行，为了获得较好的调整效果，需要根据不同的优化目标和运