基于petri网的铁路编组站到发线运用优化研究

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1、中图分类号：２．９１Ｕ２９密级：公开ＵＤＣ；；本校编号譜鋪交遺义聲硕±学位论文０＼论文题目：基于Ｐｅｔｒｉ网的铁路编组站到发线运巧优化研究、ｉ？研究生妓若：徐峰学号：０２１２０２４学校指导教师姓名：朱昌锋职称：教授申请学位等级；王学硕去学位专业；交通运输规划与營理论文提交日期：２０１５年０４月论文答辩日期：２０１５年０６巧４独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加Ｗ标往和致谢之处外，论

2、文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含获得兰州交通大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。＇＼学位论文作者签名；签字日期：如么年月＾主日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解兰州交通大学有关保留、使用学位论文的规定。将授权蓋州交通大学可Ｗ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编Ｗ供查阅和借阅。同意学校向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密

3、的学位论文在解密后适用本授权说明）滅％＾学位论文作者签名：絲峰导师签名：、签字曰期；＞￡＾年《月皆曰签字曰件月（含（勺．硕士学位论文基于Petri网的铁路编组站到发线运用优化研究OptimizationResearchonArrivalandDepartureTrackUtilizationforRailwayMarshallingStationBasedonPetriNet作者姓名：徐峰学科、专业：交通运输规划与管理研究方向：铁路运输组织学号：021204指导教师：朱昌锋完成日期：2015年4月兰州交通大学LanzhouJ

4、iaotongUniversity兰州交通大学硕士学位论文摘要到发线运用是编组站运输生产的关键环节，它在既有车站设备资源的基础上为列车合理安排股道，保证列车能够正点、安全的接发。此外，到发线运用计划作为车站阶段计划的重要组成部分与调机运用计划、配流计划之间又有着十分紧密的联系。所以，到发线运用优化对整个编组站生产效率的提升具有十分重要的现实意义。本文首先介绍了编组站到发线作业的相关内容，并进一步分析了列车作业进路在咽喉区的交叉与疏解。在此基础上，对进路及股道占用时间进行了分析计算，并归纳总结了影响编组站到发线运用的主要因素。通过对到发线运用及其

5、特点的分析，发现其具有很多离散事件系统（DEDS）的特征。基于此，提出了编组站到发线运用的Petri网建模思路，并阐述了Petri网解决这类问题的优势所在。接着通过Petri网元素对到发线运用中的相关概念进行了描述。在此基础上，构建了基于Petri网的顺序，并行，选择等基本结构模型。此外考虑到随着问题规模的增大，普通Petri网在建模过程中可能会出现状态空间爆炸等问题。所以本文引入了有色时间Petri网的概念对到发线运用进行建模分析，最后分别从股道分配和进路选择的角度出发，建立其相应的有色时间Petri网模型。Petri网不仅可以提供图形化的建

6、模方法，还具备强大的数学分析能力。本文在既有Petri网状态方程研究的基础上，提出了有色时间Petri网的运行算法，并通过引入托肯时间戳的概念，有效解决了列车到达时序的问题。然后在L1算法的基础上对模型中存在的调度决策问题进行了深入研究，并分别设计了以交叉干扰最少，设备资源均衡为优化目标的启发式调度算法。此外，考虑到在日常运输生产中列车晚点等随机因素对到发线运用的影响，所以有必要对已产生方案的鲁棒性进行分析。建立已知方案的时间Petri网模型，通过对列车施加晚点扰动，模拟分析方案产生的后续晚点情况，从而对方案的鲁棒性进行评价研究。最后，通过对兰

7、州北站实例的计算分析，验证了本文所提出模型、调度算法及鲁棒性分析法的合理性和正确性，为车站调度人员制定作业方案提供了理论依据。关键词：铁路编组站；到发线运用；Petri网；调度算法；鲁棒性论文类型：应用研究-I-基于Petri网的铁路编组站到发线运用优化研究AbstractTheutilizationofarrivalanddeparturetrackisthekeysectionofrailwaymarshallingstations’transportationandproduction.Itcouldarrangethestationtr

8、ackrationallyforthetrainbasedontheexistingstationequipmentresourcestoensure