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《基于状态转移的编组站列车调度优化模型》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、第27卷第7期(总第187期)系统工程Vol.27,No.72009年7月SystemsEngineeringJuly.,2009文章编号:100124098(2009)0720060205基于状态转移的编组站X列车调度优化模型112张林,廖天俊,刘英(1.国防科学技术大学信息系统与管理学院,湖南长沙410073;2.重庆通信学院数学教研室,重庆400035)摘要:编组站是铁路枢纽的核心,使车辆在编组站停留时间最短是解决编组站编组计划问题的关键。针对双向编组站列车调度问题,提出编组站系统状态转移关系模型,并由此生成约
2、束条件,设计以中时最小为优化的目标函数,建立了基于状态转移的列车调度优化模型。以郑州北站数据进行实证分析,验证了模型的有效性和通用性。关键词:系统优化;编组站;编组计划;状态转移;非线性规划中图分类号:N945;U292文献标识码:A在编组站作业和停留的时间约占70%,因此提高作业效1引言率,缩短车辆的周转时间对提高铁路运输能力具有重大意编组站的主要任务是根据列车编组计划要求,办理各义。本文对编组站系统进行分析,提出了状态转移关系模种货物列车的解编作业,按照列车运行图规定的时刻正点型,根据此模型生成约束条件,并以中时
3、最小,即车辆在编接发列车。在铁路运输管理中,列车编组计划起着对铁路组站的平均停留时间最短为目标函数进行优化,得到编组货物车流的组织作用,对车站的设备和能力进行统筹规划站列车调度的优化模型,模型的解反映了编组站各子系统和综合使用[1]。的状态,可以更好地对调度作业进行实时控制。目前的研究主要使用遗传算法、神经网络和模拟退火2模型符号约定[2-6]方法等解决列车编组计划问题。文献[7]基于给定路网环境参数参考服务系统选址的增量算法,建立变量规模定义符号和参数如下:k为阶段,定义为一列车的解3数为n-n的寻找有利编组去向的
4、数学模型。文献[8]考体过程;qi表示到达场列车i的长度;ati为到达场列车i虑车站编组能力、解体能力等影响因素,以技术站车辆集的到达时刻;K为时段的集合;N为到达编组站列车的集结消耗、改编消耗整体最小以及改编能力均衡利用为目标合;R为到达场到驼峰区的轨道集合;Qi为列车i分解成函数,构建协同优化的多目标021规划模型。文献[9]以是的车辆集合;DA为驼峰区到编组场轨道的集合;DC,DS否开行分组列车所产生的技术效益最大化为目标,在引入分别为换向和不换向的轨道集合,且DA=DC∪DS;阶跃函数的前提下,提出技术站分组
5、列车编组计划的021Lmin,Lmax为列车的最小长度和最大长度;Wmin,Wmax为列规划模型。文献[10]研究双向编组站调度优化问题,以列车的最小重量和最大重量;tk为k阶段解体的开始时刻;车编成辆数、编组内容和作业能力等为约束条件,以列车Tk是从初始到k阶段车辆停留时间的总和;Tw为列车不的走行距离和产生的交换车数为综合优化的目标,构造列换向直接转发的时间;Tz为列车换向转发的时间;Th为车调度调整的非线性优化模型。车辆驼峰区解体到编组场集结的时间;Tf为车辆从编组上述模型主要以费用、距离、能力等因素作为优化的
6、场到出发场的时间;b为021变量,表示车辆的类型,1表示目标来解决编组调度问题,对时间因素的重视程度不够,重车,0表示空车。不能完全解决调度问题。据统计,列车一次全周转时间中,定义逻辑变量如下:Jij(k)为021变量,如果列车i的X收稿日期:2009205220基金项目:国家自然科学基金资助项目(60172012);国防科学技术大学优秀研究生创新资助项目(S080501)作者简介:张林(19852),男,四川彭山人,国防科学技术大学信息系统与管理学院研究生,研究方向:信息资源管理,系统优化;廖天俊(19852),男
7、,重庆人,国防科学技术大学信息系统与管理学院博士研究生,研究方向:系统优化与综合集成;刘英(19562),女,重庆人,重庆通信学院数学教研室副教授,研究方向:数理统计,运筹学。©1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net第7期张林,廖天俊等:基于状态转移的编组站列车调度优化模型61b(第j辆车在k阶段解体则取1,否则取0;Wijdk)为0213.1约束条件变量,如果到达场列车i
8、的第j辆车对应第d个目的地则(1)到达场的状态b(取1,否则取0;Hjdrk)为021变量,如果驼峰区轨道r上∑∑∑Jij(k)Wbijd(k)=qi,i=1,⋯,n(1)bj∈Qd∈Db∈{0,1}第j辆车对应第d个目的地则取1,否则取0;Fjd(k),iAbb式(1)表示将第k阶段到达场列车i解体成去向和类SDjd(k),CDjd(k)为0
