基于遗传算法的列车编组计划优化及变参数模型扩展

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1、北方交通大学硕士学位论文基于遗传算法的列车编组计划优化及变参数模型扩展姓名：李鹏申请学位级别：硕士专业：交通运输规划与管理指导教师：林柏梁2000.2.1■摘要y3i9551／车流组织是铁路运输的重要环节之一，它可以确定车流径路，＼直达列车开行方案，以及车流的改编中转方案，达到合理组织车流的目的。列车编组计划是车流组织的具体体现，合理的列车编组计划方案可以充分地利用车站和区间的通过能力，技术站的改编能力，还可以合理地对编组站进行分工。随着铁路运输的市场化程度不断提高，运量的波动性也不断加大，这势必要求编组计划也要做相应、的调整。

2、7}本文主要研究了技术站单组货物列车编组计划问题，重点分析了几个传统的列车编组计划优化模型，指出了它们各自的优点和不足。提出变参数编组计划概念，并洋细分析了每一个变参数的意义，之后构造了两个基于变参数的编组计划模型。其中的多变参数的编组计划模型，模型充分考虑了几种变参数的情况(集结参数随编组去向变化、改编费用随负荷变化而变化等)，此外模型还考虑了调车线数量的模糊限制、车站改编能力的限制。，在算法上，主要引进了一种现代优化方法一一遗传算法。鉴于k标准遗传算法(SGA)理论上已经被证明不能保证全局收敛，综合两点改进：最佳个体保留及动

3、态变异概率，以使之收敛到最优解，继而用它来求解编组计划问题的阶跃函数模型，对于直线方向上7个支点站的情形，遗传算法可以给出令人满意的方案来。算例是在＼较短的时间内求出最优方案的，这也说明遗传算法在解决此类大规、模闺题的美好前着氅屯多拇寒键词：遗传算法坞南组计划变参数组合优化O-I溉o{j

4、AbstractTrainFormationPlan(TFP)isaveryimportantprobleminrailwaytransportation．AreasonableTFPcannotonlybepossibleforustouti

5、lizethemarshallingcapacityandbutalsomakereasonabledistributiontomarshallingstationsWithrailwaytransportationenteringthemarket，thefluctuateofthetransportationvolumeisincessantlyincreasing，whichcertainlyrequiresustomakemorefrequentadjustmentstotheTFP．Basedontheanalysis

6、ofseveraltraditionalTFPmodels，thispapersuggeststheiradvantagesandtheirdisadVantages．Andthepapertriestointroduceannewmechanism一一variantparameterThepaperconstructstwomodelsbasedonthevariantparametermechanism．TosolveTFPmodels，thispaperintroducesanmodernoptimizationmetho

7、d--·-GeneticAlgorithmandpromotesitintwoways：keepingthebestindividualanddynamicmutationprobability．Atlast．thispapergivesanexampleabout7yardsofaline，theresultshowsthatGeneticAlgorithmisagoodtoolforthiskindofproblemKeywordsTrainFormationPlan，variantparameter，GeneticAlgo

8、rithm，0-1programming本七交嘞垮刎瞰嘲镪嗍秀糯71bo．0fi；磕髟北方交通大学研究生学位论文第一章列车编组计划综述在本章中，主要介绍列车编组计划问题的生产背景，主要是列车编组计划对于铁路运输的意义和任务，列车编组计划的编制程序以及编组计划问题的理论与实践情况的回顾，研究现状，还有本论文的研究内容。§1．1生产背景§1．1．1货物列车编组计划的意义和作用车流组织是铁路行车组织的一项重要内容，它规定车流由发生地向目的地运送的制度。货物列车编组计划是车流组织的具体体现，它规定车辆编组列车的地点和编组列车的方式。I又

9、袱51全国铁路有几千个营业站，每天要装卸数万辆货车。装车站把装出的重车向卸车地点输送构成了重车流，卸车站将卸后的空车向装车地点回送又形成了空车流。重空车流只有编成合乎规格的列车才能向目的地运送。将车流编成列车流，便是车流组织所要解决的问题。将货车组成列车，可有两