分段解锁下高速铁路车站到发线运用方案调整研究

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作者 张伯男 姚向明 +2 位作者 赵鹏 韩梅 张璞 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第4期1432-1443,共12页

高速铁路车站接发列车作业排列紧密,列车运行受到扰动后及时调整到发线运用方案有助于降低列车延误。首先,以轨道电路为粒度详细刻画列车对车站内固定设备资源的占用过程;其次,协同考虑到发线运用、进路选择和列车到发时刻,构建以列车... 高速铁路车站接发列车作业排列紧密,列车运行受到扰动后及时调整到发线运用方案有助于降低列车延误。首先,以轨道电路为粒度详细刻画列车对车站内固定设备资源的占用过程;其次,协同考虑到发线运用、进路选择和列车到发时刻,构建以列车总延误时间最小化和到发线运用调整方案偏离原计划程度最小化为目标的混合整数线性规划模型,通过Epsilon约束法将其转化为便于求解的单目标规划模型;最后,以蚌埠南站为对象,设定包括列车区间延误、到发线故障及两者耦合扰动等多种类型的扰动场景进行案例分析,调用商业求解器GUROBI求解多目标帕累托解集。结果表明:在明确调整目标的前提下,所有场景均可以在2 s内制定出科学合理的到发线运用调整方案,满足调度调整的时效性要求。所构建模型针对多类型扰动场景均可以在兼顾车站作业秩序稳定的同时有效降低延误约60%,尤其针对到发线故障类型扰动能够实现延误降低76%以上。进一步讨论不同联锁机制、调整策略对列车晚点恢复的影响,结果表明进路分段解锁相较于一次解锁在总延误时间、延误传播范围控制方面均表现更好;采用停站时间可变、到发线不固定线路运用策略能够进一步降低延误约10%。所构建方法具有较好的应用价值和可操作性,能够为车站接发列车作业的精细化调整提供方法支持。 展开更多

关键词 到发线运用方案 高速铁路车站 分段解锁 混合整数规划 Epsilon约束法 行车扰动

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考虑行调冲突的大型高铁站到发线运用优化研究

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作者 张毅 李季涛 +1 位作者 孙婉婷 周天阳 《铁道运输与经济》 北大核心 2025年第3期111-121,共11页

配备有动车所的大型高铁站同时承担行车与调车2类作业,编制到发线运用计划时充分考虑行调冲突的影响对确保行车安全、提高车站运转效率具有重要意义。为此,在分析行调作业时空冲突机理基础上,将行调冲突量化整合为列车过站费用的形式,... 配备有动车所的大型高铁站同时承担行车与调车2类作业,编制到发线运用计划时充分考虑行调冲突的影响对确保行车安全、提高车站运转效率具有重要意义。为此,在分析行调作业时空冲突机理基础上,将行调冲突量化整合为列车过站费用的形式,以列车过站费用小、到发线利用均衡性强和到发线运用计划鲁棒性优为优化目标,考虑行调冲突疏解、分段解锁条件下列车进路冲突疏解等安全约束,构建到发线运用多目标优化模型,设计改进遗传算法进行求解。以某大型高铁站为例进行验证,结果表明,模型优化方案比现行方案过站费用降低了15.0%,均衡性和鲁棒性分别提升25.2%和24.9%,相邻列车缓冲时间提高14.3%,在保证行车作业安全及到发线运用计划鲁棒性的情况下,模型可减少行车作业对调车作业的时空干扰,提高车站运转效率,为大型高铁站到发线运用计划编制提供参考。 展开更多

关键词 大型高铁站 到发线运用 行调冲突 改进遗传算法 多目标优化

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铁路客运站到发线运用和接发车进路排列方案综合优化 被引量：55

3

作者 史峰 陈彦 +1 位作者 秦进 周文梁 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期108-113,共6页

在给定站形布局和列车运行图的前提下,研究铁路客运站到发线运用和一端咽喉接发车进路排列的综合优化问题。以列车等级总权重最大化为第1层次优化目标,到发线运用效用最大化为第2层次优化目标,对列车占用到发线和道岔进行相容性约束,建... 在给定站形布局和列车运行图的前提下,研究铁路客运站到发线运用和一端咽喉接发车进路排列的综合优化问题。以列车等级总权重最大化为第1层次优化目标,到发线运用效用最大化为第2层次优化目标,对列车占用到发线和道岔进行相容性约束,建立到发线运用和一端咽喉接发车进路排列方案综合优化的0-1规划模型。提出极大列车进路方案及其k剔除邻域系的概念,以此设计求解模型的模拟退火算法。最后以某客运站一端咽喉区为例验证该模型和算法的合理性。结果表明:模型对实际问题的描述准确,规模较小,算法效率较高,适用于大规模的铁路客运站。 展开更多

关键词 铁路客运站 到发线运用 进路排列 模拟退火算法

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考虑动车组周转和到发线运用的高速铁路列车运行图优化方法 被引量：25

4

作者 史峰 魏堂建 +1 位作者 周文梁 罗湘 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期107-114,共8页

以列车在车站的作业时间、动车组在终点站的接续时间和车站到发线数量为约束条件,以列车旅行时间和动车组接续时间最小化为目标函数,建立高速铁路列车运行图综合优化模型。模型求解算法主要采用了4种关键技术:以定序列车运行图优化方法... 以列车在车站的作业时间、动车组在终点站的接续时间和车站到发线数量为约束条件,以列车旅行时间和动车组接续时间最小化为目标函数,建立高速铁路列车运行图综合优化模型。模型求解算法主要采用了4种关键技术:以定序列车运行图优化方法化解列车作业时间冲突,以交换列车到发顺序化解到发线冲突,通过保持到发线运用紧张时段的列车到发顺序防止产生新的到发线冲突,运用匈牙利算法求解以动车组最小接续时间为目标的动车组周转方案。算例分析表明,运用给出的模型和算法能够达到整体优化高速铁路列车运行图的目的。 展开更多

关键词 高速铁路 列车运行图 动车组周转 到发线运用

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客运专线车站到发线运用多目标优化模型 被引量：18

5

作者 乔瑞军 朱晓宁 +1 位作者 张天伟 闫伟 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期57-64,共8页

为给客运专线车站接发的列车合理安排到发线,构建了客运专线车站到发线运用多目标优化模型.优化目标为列车站内走行时间之和最小及到发线使用最均衡;约束条件主要有到发线作业间隔时间约束、进路冲突约束.基于目标协调优化思想,提出了... 为给客运专线车站接发的列车合理安排到发线,构建了客运专线车站到发线运用多目标优化模型.优化目标为列车站内走行时间之和最小及到发线使用最均衡;约束条件主要有到发线作业间隔时间约束、进路冲突约束.基于目标协调优化思想,提出了该多目标优化模型的求解方法.以济南西站为例,对7:00:00～13:00:00时段的到发线运用方案进行求解.结果表明,所求优化方案与图定方案相比,下行、上行列车的站内走行时间之和分别减少7.37%、1.88%;对于各到发线占用时间与到发线平均占用时间之差的平方和,下行、上行列车分别减少62.93%、74.75%.模型能准确地描述列车占用各条到发线的不同,适用于求解客运专线运行图编制阶段的到发线运用问题. 展开更多

关键词 客运专线 车站 到发线运用 进路 目标协调优化

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基于蚁群算法的客运站到发线运用计划编制方法 被引量：32

6

作者 吕红霞 何大可 陈韬 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第2期153-158,共6页

建立了客运站到发线使用的0-1规划模型,并用蚁群算法求解.用理论最优目标函数值与目标函数值的比值表达信息素,用列车使用到发线权值的倒数表达启发式信息,用2-opt的方法实现局部搜索.为提高解的性能和算法的收敛速度,按所处时段的列车... 建立了客运站到发线使用的0-1规划模型,并用蚁群算法求解.用理论最优目标函数值与目标函数值的比值表达信息素,用列车使用到发线权值的倒数表达启发式信息,用2-opt的方法实现局部搜索.为提高解的性能和算法的收敛速度,按所处时段的列车密集程度和对其它列车的影响程度由大到小排序,再按该顺序求解.用哈尔滨站的实际数据验证了提出的方法的有效性. 展开更多

关键词 到发线运用计划 0-1规划 蚁群算法 铁路 客运站

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基于到发线运用方案的列车到达追踪间隔时间压缩方法及仿真研究 被引量：26

7

作者 彭其渊 王超宇 鲁工圆 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期131-138,共8页

利用高速铁路车站列车到达进路冲突关系和进路分段解锁原理,研究基于到发线运用优化方案的列车到达追踪间隔时间压缩方法。首先分析分段解锁条件下列车到达追踪间隔时间的计算方法,随后建立无损精度的铁路路网拓扑模型和多智能体列车连... 利用高速铁路车站列车到达进路冲突关系和进路分段解锁原理,研究基于到发线运用优化方案的列车到达追踪间隔时间压缩方法。首先分析分段解锁条件下列车到达追踪间隔时间的计算方法,随后建立无损精度的铁路路网拓扑模型和多智能体列车连续追踪运行仿真模型;在此基础上设计基于信号补偿时间的列车最小到达追踪间隔时间求解算法,求解不同到发线运用方案的列车到达追踪间隔时间。以上海虹桥站高速场为例,对所有到发线组合方案进行仿真实验。结果表明:股道组合方案对应的关联道岔越少,列车到达追踪间隔时间越短;当关联道岔相同时,后车接车进路越短,前车接车进路越长,到达追踪间隔时间越短;当前车股道确定时,最优的后车股道方案比最劣方案可压缩列车到达追踪间隔时间30s以上。 展开更多

关键词 列车到达追踪间隔时间 到发线运用 列车进路 分段解锁 列车运行仿真

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铁路客运站到发线运用优化研究 被引量：56

8

作者 谢楚农 黎新华 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期130-133,共4页

详细分析客运站旅客列车到、发技术作业。把客运站到发线运用优化目标分解为方便旅客旅行、有利于保证行车作业安全与行车技术作业和有效地使用车站各种既有行车技术设备等三个子目标,并分别建立其优化模型。运用多目标规划理论与分枝... 详细分析客运站旅客列车到、发技术作业。把客运站到发线运用优化目标分解为方便旅客旅行、有利于保证行车作业安全与行车技术作业和有效地使用车站各种既有行车技术设备等三个子目标,并分别建立其优化模型。运用多目标规划理论与分枝定界法对模型进行求解。依据某大型双线通过式客运站的实际数据,应用优化模型进行到发线运用实例分析计算,计算所得方案的优化效果明显。 展开更多

关键词 客运站 到发线运用 行车技术作业 优化模型

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客运专线车站到发线运用优化方法 被引量：11

9

作者 王保山 侯立新 刘海东 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 北大核心 2012年第2期105-110,共6页

车站的拓扑结构限定了作业线的用途,依据车站的接发车作业要求,分类使用作业线可以有效地减少作业干扰,提高车站作业效率.根据车站的拓扑结构和接发车任务,把到发线的优化目标分解为满足到发线运用规则、利于乘降作业、设备均衡使用等目... 车站的拓扑结构限定了作业线的用途,依据车站的接发车作业要求,分类使用作业线可以有效地减少作业干扰,提高车站作业效率.根据车站的拓扑结构和接发车任务,把到发线的优化目标分解为满足到发线运用规则、利于乘降作业、设备均衡使用等目标,并建立了优化模型.运用遗传算法对模型求解.提出了诱导变异的概念,通过诱导变异避免变异产生病态个体,保证群体的健康.最后通过实例验证了模型和算法的合理性.结果表明,在能力允许的条件下,算法的效率较高并能够取得较优解,满足客运专线车站作业的要求. 展开更多

关键词 铁路运输 客运专线 到发线运用 车站作业 遗传算法 诱导变异

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大型高铁客运站到发线运用调整模型及算法 被引量：30

10

作者 彭其渊 宁佳 鲁工圆 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期10-19,共10页

大型高速铁路客运站常衔接多条高速铁路线路,其车站作业需要考虑多方向列车的到发线合理安排与进路冲突疏解。当车站作业受到干扰时,快速制定合理的到发线运用调整方案,对于保障所衔接各线路上列车的正常运行具有重要作用。大型高铁客... 大型高速铁路客运站常衔接多条高速铁路线路,其车站作业需要考虑多方向列车的到发线合理安排与进路冲突疏解。当车站作业受到干扰时,快速制定合理的到发线运用调整方案,对于保障所衔接各线路上列车的正常运行具有重要作用。大型高铁客运站到发线运用调整问题的决策需要满足实时性、可执行性和安全性要求。在考虑到发线与咽喉区进路综合运用优化的前提下,以列车运行晚点和车站作业秩序影响双方面最小化为目标,建立了混合整数线性规划模型。将该问题分解为到发线运用方案编制子问题和列车到发时刻调整子问题,并设计了基于分支定界的算法框架。在12条到发线、84列列车的算例实验中耗时1.33s获得测试干扰场景下的最佳调整方案,验证了模型及算法的有效性。 展开更多

关键词 大型高铁客运站 冲突疏解 到发线运用方案调整 线性规划 分支定界算法

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动车组周转和到发线运用方案的综合优化研究 被引量：9

11

作者 王斌 黄玲 +1 位作者 郑亚晶 张鲁生 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 北大核心 2018年第3期175-181,共7页

动车组周转和车站到发线运用均为高速铁路运营面临的重要课题,本文以动车组在运行线之间的接续关系和动车组占用到发线的相容性为约束条件,以运用动车组数最少为优化目标,根据高铁运营的特点,利用一级检修周期时间刚好为高铁运行图周期... 动车组周转和车站到发线运用均为高速铁路运营面临的重要课题,本文以动车组在运行线之间的接续关系和动车组占用到发线的相容性为约束条件,以运用动车组数最少为优化目标,根据高铁运营的特点,利用一级检修周期时间刚好为高铁运行图周期2倍的实际情况,在建立1个时间跨度为48 h的接续网络基础上构建了0-1型整数线性规划模型.该模型将宏观层面的动车组周转和微观层面的到发线运用进行了综合考虑.通过模型求解,可以同步得到高速铁路动车组周转方案和到发线运用方案.算例表明,本文构建的模型能够达到整体优化以上两个作业过程的目标,为实际的运营工作提供一定的决策支持. 展开更多

关键词 铁路运输 动车组 综合优化 动车组周转 到发线运用

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客运专线客运站到发线运用优化研究 被引量：9

12

作者 陈建鑫 李海鹰 苗建瑞 《铁路计算机应用》 2008年第2期8-10,共3页

论述客运专线客运站中列车到发线和进路占用时间范围的确定方法，并在充分考虑客运站咽喉能力的限制和旅客的换乘要求的基础上，建立到发线运用计划编制的0-1整数规划模型。然后根据软约束和硬约束的不同影响，设计一种适应于上述0-1规... 论述客运专线客运站中列车到发线和进路占用时间范围的确定方法，并在充分考虑客运站咽喉能力的限制和旅客的换乘要求的基础上，建立到发线运用计划编制的0-1整数规划模型。然后根据软约束和硬约束的不同影响，设计一种适应于上述0-1规划模型的启发式算法，此算法将每次的搜索空间限制为可用到发线集，大大减小搜索空间，提高搜索效率。最后利用此算法对实例进行验证。 展开更多

关键词 客运站 到发线运用 旅客换乘 启发式算法

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大型客运站到发线运用及进路决策模型研究 被引量：6

13

作者 朱亮 周浪雅 诸葛恒英 《铁道运输与经济》 北大核心 2013年第6期46-51,共6页

铁路大型客运站的到发线运用及进路选择是一个多层约束条件动态规划问题。通过分析高速铁路大型客运站列车进路,以及到发线运用的各项约束条件,建立到发线运用及进路选择决策模型,根据运营要求约束、到发线功能约束、后效性约束和优化... 铁路大型客运站的到发线运用及进路选择是一个多层约束条件动态规划问题。通过分析高速铁路大型客运站列车进路,以及到发线运用的各项约束条件,建立到发线运用及进路选择决策模型,根据运营要求约束、到发线功能约束、后效性约束和优化条件约束,逐步缩小搜索范围,快速计算符合约束条件的局部最优解,利用仿真手段检验客运站通过能力。 展开更多

关键词 到发线运用 进路选择 决策模型

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关于高速铁路车站到发线运用优化研究 被引量：5

14

作者 吕颖 马驷 王琳 《铁道运输与经济》 北大核心 2014年第8期26-31,共6页

部分大型高速铁路客运站同时办理普速列车和高速列车的作业,车站列车种类多、作业过程复杂,对站场的设备要求多样化,确定合理的到发线运用方案对有效运用站场设备,提高运输效率至关重要。根据不同种类旅客列车在站的技术作业特点,以有... 部分大型高速铁路客运站同时办理普速列车和高速列车的作业,车站列车种类多、作业过程复杂,对站场的设备要求多样化,确定合理的到发线运用方案对有效运用站场设备,提高运输效率至关重要。根据不同种类旅客列车在站的技术作业特点,以有利于行车技术作业和合理运用车场设备为目标建立到发线运用优化模型,并设计了求解算法。 展开更多

关键词 高速铁路车站 到发线运用 优化模型 算法

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高速铁路车站到发线运用实时调整复合排序模型与算法 被引量：2

15

作者 张英贵 陈元 +1 位作者 雷定猷 高全 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期34-45,共12页

高速铁路车站到发线运用实时调整是列车运行调整的重要内容。运用现代排序理论,将列车视为工件,到发线、咽喉区进路和区间视为机器,将相邻若干高速铁路车站到发线运用技术作业过程视为混合流水作业过程,将实时调整优化问题抽象成一类新... 高速铁路车站到发线运用实时调整是列车运行调整的重要内容。运用现代排序理论,将列车视为工件,到发线、咽喉区进路和区间视为机器,将相邻若干高速铁路车站到发线运用技术作业过程视为混合流水作业过程,将实时调整优化问题抽象成一类新型复合排序问题;统筹考虑车站到发线和咽喉区进路占用最小安全间隔时间、车底周转计划等约束,以列车加权到发时刻和到发线运用方案波动性最小为优化目标函数,构建高速铁路车站到发线运用实时调整第三类多目标复合排序模型;以列车运行和车站到发时刻为纽带,分别设计基于分派规则的复合排序算法和基于SA的优化算法确定其规则解和优化解。算例表明:所提方法能快速制订线路级高速铁路车站到发线运用实时调整方案,有效缓解列车晚点、到发线故障对车站到发线运用的影响,满足实时调整的强时效性要求;针对不同工况宜直接采用合适的分派规则制订实时调整方案;立折列车对晚点程度的敏感性最强,终到列车最弱。 展开更多

关键词 高速铁路车站 到发线运用 实时调整 混合流水作业 复合排序 分派规则

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大型铁路客运站到发线运用方案计算机辅助编制方法研究 被引量：2

16

作者 刘启钢 杜旭升 朱亮 《铁道运输与经济》 北大核心 2010年第11期73-76,共4页

针对大型铁路客运站到发线运用方案编制过程繁琐、考虑影响因素多等问题,提出利用分层优化思想将到发线运用方案编制过程分解为到发线分配、进路冲突检查、人机交互调整3个阶段,使方案编制难度明显降低,同时在人机交互阶段把专家经验融... 针对大型铁路客运站到发线运用方案编制过程繁琐、考虑影响因素多等问题,提出利用分层优化思想将到发线运用方案编制过程分解为到发线分配、进路冲突检查、人机交互调整3个阶段,使方案编制难度明显降低,同时在人机交互阶段把专家经验融入到运用方案中,从而提高方案编制效率和可操作性。 展开更多

关键词 铁路 客运站 到发线运用方案 计算机辅助编制方法

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基于分支定界法的客运站到发线运用优化研究 被引量：7

17

作者 吴鹏 寇玮华 许木南 《交通运输工程与信息学报》 2016年第4期100-104,118,共6页

为高效使用铁路客运站到发线,提高车站工作效率,以满足车站到发线固定使用、均衡使用和旅客走行距离最短为优化目标,建立多目标0-1规划模型;通过功效系数法对多目标优化函数统一量纲,转化为单目标函数,利用分支定界法求解目标函数。依... 为高效使用铁路客运站到发线,提高车站工作效率,以满足车站到发线固定使用、均衡使用和旅客走行距离最短为优化目标,建立多目标0-1规划模型;通过功效系数法对多目标优化函数统一量纲,转化为单目标函数,利用分支定界法求解目标函数。依据成都站的实际数据,应用优化模型进行到发线运用分析计算,得到到发线运用优化方案。 展开更多

关键词 客运站 到发线运用 0-1规划 功效系数法 分支定界法

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高铁站到发线运用模型与算法 被引量：2

18

作者 刘源 牛慧兰 +1 位作者 张鑫 董海隆 《现代交通技术》 2015年第2期69-73,共5页

为高效使用高铁站到发线,建立多目标整数规划模型,以到发线均衡使用和旅客站内走行距离最近为优化目标;以禁止反接到发线、满足最小时间间隔、使用单一到发线为约束。使用遗传算法求解,建立列车冲突矩阵与可用到发线集,确保初始、交叉... 为高效使用高铁站到发线,建立多目标整数规划模型,以到发线均衡使用和旅客站内走行距离最近为优化目标;以禁止反接到发线、满足最小时间间隔、使用单一到发线为约束。使用遗传算法求解,建立列车冲突矩阵与可用到发线集,确保初始、交叉与变异种群有效可行。结果表明:模型描述准确,算法效率较高,能够有效解决到发线运用问题。 展开更多

关键词 高铁站 列车冲突矩阵 遗传算法 到发线运用 多目标优化

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高速客运站到发线运用优化安排 被引量：2

19

作者 陈建鑫 《中国高新技术企业》 2008年第1期76-76,83,共2页

详细分析了高速客运站列车占用到发线和进路时段的计算方法,把高速客运站咽喉能力的限制和列车的换乘限制作为约束条件建立了到发线计划编制的数学模型,利用改进了的匈牙利算法对模型进行求解,并用实例进行了验证,计划编制效果良好。

关键词 高速客运站 到发线运用 指派问题 匈牙利算法

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周期模式下高速铁路车站到发线运用优化模型研究 被引量：4

20

作者 单奕嘉 聂磊 +2 位作者 乐逸祥 徐瑞华 王鹏玲 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期1-13,共13页

周期化列车开行模式为铁路规律化运营提供了条件,也为旅客出行提供了高频率、规律化的服务。为适应我国周期化列车运行图的发展,车站到发线作业组织模式必须向周期化转变。本文分析高速铁路车站设备特点,用技术作业链刻画作业流程,给出... 周期化列车开行模式为铁路规律化运营提供了条件,也为旅客出行提供了高频率、规律化的服务。为适应我国周期化列车运行图的发展,车站到发线作业组织模式必须向周期化转变。本文分析高速铁路车站设备特点,用技术作业链刻画作业流程,给出到发线周期化运用方案的编制流程,提出列车接续、过表列车冲突消解和非周期化列车到发线安排3个关键技术,构建列车站内总走行时间最短、到发线运用最均衡的多目标优化模型;分析模型的最优值,基于Min-max Normalization的无量纲处理办法与线性加权法将多目标转为单目标,利用Matlab调用Cplex编程求解;以北京南站京沪高速场和济南西站为例,验证模型和算法的有效性。结果显示到发线运用指标良好并满足周期化运用要求;过表列车冲突成功消解,方案拼接后无冲突。 展开更多

关键词 高速铁路车站 到发线运用方案 周期化列车开行模式 多目标模型 优化

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