基于列车到达时间波动的客运站到发线运用优化研究

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1、国内图书分类号：U292.15密级：公开国际图书分类号：656西南交通大学研究生学位论文基于列车到达时间波动的客运站到发线运用优化研究年级2015级姓名邹正丰申请学位级别工程硕士专业交通运输工程指导老师户佐安副教授二零一八年五月ClassifiedIndex:U292.15U.D.C:656SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisResearchontheOptimizationofPassengerArrivalandDepartureLineOpe

2、rationBasedontheFluctuationofTrainArrivalTimeGrade:2015Candidate:ZouZhengfengAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpeciality:TransportationEngineeringSupervisor:Ass.Prof.HuZuoanMay.2018西南交通大学硕士研究生学位论文第I页摘要随着我国铁路旅客运输的发展，客运量每年逐步增加，客运需求也逐步多样化，为了适应广大

3、旅客对铁路运输的多种需求，我国铁路也推出了高速、动车组、城际铁路、直达、特快、快车等等不同速度列车，以及加大了行车密度，增加铁路在运输市场化背景下的竞争力。保证必要的通过能力是实现旅客运输需求的一个关键因素，其实现的方法是通过有效的车站计划和合理的设备使用实现的。车站计划包括了日计划、班计划以及阶段计划，到发线运用是阶段计划中一个重要环节，它与不间断接发列车的能力保证，方便旅客候车、检票、出站等原则有关。到发线运用包含了对具体股道占用以及占用该股道的时间两部分内容。对于占用时间的开始时刻，也就是列车实

4、际的到达时刻，往往受到内在如人员状态、设备自身状态、气候等因素的影响，以及外在的线路设施故障、恶劣天气、不可抗自然灾害等影响，会与计划的时刻有所偏差，使得计划需进行调整，目前的客运站到发现运用研究都是站在运行图计划时刻来做的优化，忽略了列车到达时间波动，调整时有必要将列车到达时间的不确定因素加入到调整模型中，针对这个问题，本文做了以下研究。首先，对客运站到发线运用相关内容与作业时间标准进行了分析，相关内容包括列车运行图、咽喉道岔和到发线数量；相关作业时间标准分析了客运站到发线技术作业时间标准等。根据这

5、些内容得到了到发线运用的约束。其次，对列车到达时间波动进行了定义，也就是实际的到达时刻与计划的到达时刻的差值。然后通过数理统计的方法来计算列车到达时间波动的分布函数，文中提到了常见的几种分布，重点给出了正态分布的计算步骤，其他分布可以运用类似的方法计算。然后进行了分布检验以及区间估计来得到列车到达时间波动的范围。得到了正态分布情况下的列车到达时间波动范围估计。再次，以均衡运用设备为目标建立了到发线运用模型，分析模型中时间参数的不确定性，引入列车到达时间波动约束条件，得到了列车到达时间波动情况下的到发线

6、运用机会约束优化模型。最后，根据列车到达时间波动情况下的到发现运用机会约束模型特点，运用遗传算法进行求解，给出了求解的基本步骤，并运用matlab遗传算法工具箱求得了算例中的最优解，即先后到达的列车占用股道的顺序。西南交通大学硕士研究生学位论文第II页通过分布假设和区间估计的方法估计列车到达时间波动，使得列车到达的时刻估计结果更加精确，通过算例中的对比，考虑时间波动的列车到达时间比不考虑的列车到达时间误差缩小30%。将估计的时间波动范围用于列车到发线运用优化模型中，解决了因列车到达时间波动产生的接发列

7、车缓冲时间和同一条到发线先后接发两列车的列车间隔时间不足情况下，车站值班员既要完成接发列车作业，又要完成调车作业，而不断频繁的活用到发线接发列车和调车，甚至运用正线调车等车违规作业的问题。关键词：铁路客运站；到发线运用；列车到达时间波动；机会约束规划模型；遗传算法西南交通大学硕士研究生学位论文第III页AbstractWiththedevelopmentofrailwaypassengertransportationinChina,theamountofpassengertrafficisgradua

8、llyincreasingeveryyear,andpassengerdemandisgraduallydiversified.Inordertocatertothevariousdemandsofpassengersonrailwaytransportation,China’srailwayshavealsointroducedhigh-speedtrains,EMUs,intercityrailways,none-stoptrains,express