基于车流组织理论与方法的旅客列车开行方案优化研究

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1、国内图书分类号：U292.3密级：公开国际图书分类号：629西南交通大学研究生学位论文基于车流组织理论与方法的旅客列车开行方案优化研究年级2015级姓名于汝滨申请学位级别工程硕士专业交通运输工程指导老师闫海峰副教授张骥翼高级工程师二零一八年四月ClassifiedIndex：U292.3U.D.C：629SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisSTUDYONOPTIMIZATIONOFPASSENGER-TRAINLINEPLANBASEDONTHETHEORYANDMETHODOFW

2、AGONFLOWORGANIZATIONGrade:2015Candidate:YuYubinAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpeciality:TrafficandTransportationEngineeringSupervisor:YanHaifeng,ZhangJiyiApr.2018西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通

3、大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1．保密□，在年解密后适用本授权书；2．不保密，使用本授权书。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导老师签名：日期：日期：西南交通大学硕士学位论文主要工作（贡献）声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：1．对车流组织和旅客列车开行方案优化理论与方法进行了系统性的归纳，总结得出两优化问题的异同点，明确二者的主要矛盾，并针对矛盾制定了相应解决方案。2.论证了车流组织理论与方法不能直接应用于旅客列车

4、开行方案优化问题中，但在一定前提条件下可行。3．基于研究所得前提条件设立相关边界假定，在假定条件下以车流优化模型的形式为基础，分别构建了基于车流径路选择的客流径路0-1规划模型（M4.2.2）和基于TFP理论的旅客列车停站方案非线性0-1规划模型（M4.2.4），分别对列车运行径路和停站方案进行优化；整合上述两模型，形成了TLP-TFP问题的阶跃函数模型（M4.2.5）。4．针对模型的特点设计了基于表格计算的整数规划算法。5．以简化后的我国高速铁路网为原型设计算例，并编制相应的Matlab程序进行求解分析；从而验证了TLP-TFP问题

5、模型、算法的可行性和有效性；进而印证了在本文所述的边界假定条件下，车流组织理论与方法适用于旅客列车开行方案优化问题。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。学位论文作者签名：日期：西南交通大学硕士研究生学位论文第I页摘要从上世纪50年代研究发展至今，车流组织理论与方法已趋成熟，数学表达形式简洁，问题求解

6、算法高效，而反观旅客列车开行方案优化问题，仍处于发展阶段，如果能将车流组织理论、方法应用于旅客列车开行方案的优化问题中，无疑会为问题的研究提供极大地便利。但车流组织和旅客列车开行方案两问题本就存在矛盾，车流和客流的描述形式也互不相同，因此两项研究间理论、方法的互通研究成为了各自领域均亟待解决的问题。论文以创新并丰富理论研究为出发点，以理论联系实际为原则，采用图论知识、数学规划、Matlab仿真、定性分析与定量计算相结合等方法，运用行车组织、列车开行方案编制、最优化等理论，对基于车流组织理论与方法的旅客列车开行方案优化问题（简称TLP-

7、TFP问题）进行研究，主要研究工作如下：1.明确本文中TLP-TFP问题的研究背景；由此在既有研究的基础上，总结国内外车流组织、旅客列车开行方案的研究成果，归纳二者的理论共性及互相应用价值，从而论述了本文的研究意义。2.分别对旅客列车开行方案和车流组织两优化问题进行了系统性地归纳，从而提炼出两优化问题的基本方法，为论文研究提供基础理论。对于旅客列车开行方案，从其基础优化出发，延伸模型形式，梳理优化思想；对于车流组织，分别分析径路选择、列车编组计划两子问题的数学模型，再研究问题的整体优化。3.归纳车流组织、旅客列车开行方案优化理论的异同

8、点，明确论文所研究问题的本质；从二者理论的相异点出发，重点分析了两点主要矛盾，并提出相应解决方法；从而，论证了车流组织理论与方法不能直接应用于旅客列车开行方案优化问题中，但在一定前提条件下TLP-TFP问题仍然可行，前提