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考虑可变编组和均衡检修的动车组运用计划编制优化研究
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作者 户佐安 张文豪 +2 位作者 周甲明 黄鑫磊 张玉召 《北京交通大学学报》 北大核心 2025年第2期14-24,共11页
针对动车组(Electric Multiple Units,EMU)日常运用与高级修协调失衡问题,首先,从自动化编制的角度出发,阐明可变编组模式动车组接续过程,探究动车组运用计划与高级修周期的内在关系,并在此基础上,将动车组高级修均衡性及各项费用综合... 针对动车组(Electric Multiple Units,EMU)日常运用与高级修协调失衡问题,首先,从自动化编制的角度出发,阐明可变编组模式动车组接续过程,探究动车组运用计划与高级修周期的内在关系,并在此基础上,将动车组高级修均衡性及各项费用综合纳入优化目标,同时考虑检修能力、运行图、接续作业等约束条件,建立考虑可变编组和均衡检修的动车组运用检修一体化优化编制模型.然后,将启发式规则加入可行解生成算法中,结合模拟退火算法的寻优策略,设计出用于求解动车组运用计划的算法,以优化模型的求解过程.最后,以武广线部分运行图数据为背景进行算例验证.研究结果表明:可变编组模式比固定编组模式所需动车组数量减少16.9%,一级修检修次数减少18.7%,有效降低了综合运营成本.在考虑均衡检修条件后,动车组运用方案中动车组高级修均衡度上升了65%,有效缓解了实际运营中动车组集中送修,检修基地检修能力不足的问题,提高了动车组运用的组织水平. 展开更多
关键词 动车组 运用计划 可变编组 均衡检修 模拟退火算法
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严重干扰下考虑空车调拨的动车组运用计划实时调整方法
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作者 钟庆伟 庾映雪 +3 位作者 田金玉 张永祥 闫旭 彭其渊 《铁道运输与经济》 北大核心 2025年第1期82-91,101,共11页
研究严重干扰场景下高速铁路网络动车组运用计划实时调整问题,根据调整后列车运行图,以偏离原动车组运用计划程度最小、取消车次数量最少、动车段(所)日常库存偏离最少及空车调拨次数最少为目标,在考虑车组改编及日常检修限制等安全约... 研究严重干扰场景下高速铁路网络动车组运用计划实时调整问题,根据调整后列车运行图,以偏离原动车组运用计划程度最小、取消车次数量最少、动车段(所)日常库存偏离最少及空车调拨次数最少为目标,在考虑车组改编及日常检修限制等安全约束条件下,基于车次接续建立两阶段整数线性规划模型。第一阶段模型旨在生成多种与原动车组运用计划方案相似的可行路径集合;第二阶段模型则保证具体执行各路径动车组的一致性,以及各备选动车组与其可能执行路径之间的检修可行性。最后以郑州局集团公司所辖部分高速铁路网络为例,对提出模型及算法的有效性进行验证,计算结果表明该方法能够快速实现多个场景问题的求解,为严重干扰下考虑空车调拨的动车组运用计划调整提供参考。 展开更多
关键词 高速铁路 动车组运用计划实时调整 整数线性规划模型 改编 空车调拨
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客流波动场景下的动车组运用计划调整研究 被引量:2
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作者 何筱雍 王莹 +1 位作者 李涵 曹伟 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期3072-3081,共10页
为了适应旅客客流的动态变化,列车运行图的调整越来越频繁,相应的动车组运用计划也需要随之进行调整。为了使动车组运用计划在列车运行图切换时能够高效高质量地调整,针对客流波动场景下的动车组运用计划调整问题进行研究,构建了一个多... 为了适应旅客客流的动态变化,列车运行图的调整越来越频繁,相应的动车组运用计划也需要随之进行调整。为了使动车组运用计划在列车运行图切换时能够高效高质量地调整,针对客流波动场景下的动车组运用计划调整问题进行研究,构建了一个多日的动车组运用接续网络刻画动车组担当运行线、检修、接续等状态和基本约束,从而将可行动车组交路的生成转化为接续网上的路径搜索问题。在此基础上,以取消加开车次数量最少、偏离原计划程度最小、动车组运用成本最小和偏离期望库存数量最少为目标,考虑动车组接续以及检修等约束条件,建立了基于路径的动车组运用计划调整模型。针对模型的分治结构特征,设计了拉格朗日松弛算法,将原问题分解为多个独立动车组运用的时空最短路径子问题,并通过求解拉格朗日对偶子问题得到路径集合。基于迭代过程中生成的路径集合,采用求解器求解原模型,得到问题的上界解。最后,以多个区域内的部分高速铁路网络日常图与周末图的实际运营数据为背景进行算例验证。结果表明,所设计的算法均能在65 s内得出结果,且Gap均在0.64%以下,所得到的方案在求解质量和求解效率方面均优于人工调整的方案。通过本文提出的优化方法,可以快速生成动车组调整计划,有效提高动车组的运用效率,降低运营成本。 展开更多
关键词 高速铁路 动车组运用计划调整 短期计划 时空接续网络 拉格朗日松弛
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基于改进果蝇算法的地铁列车运用计划编制研究
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作者 徐鹏 辛丽平 +2 位作者 张增超 周永荣 马兆兴 《铁道运输与经济》 北大核心 2024年第9期195-207,共13页
针对地铁列车运用计划编制问题,基于改进果蝇算法开发了一种地铁双车辆段列车运用计划编制模型,使列车在规定时间内能完成检修规定里程数,前往不同车辆段完成对应检修任务。在满足列车检修周期内行驶路程要求、列车均衡运用的基础上,将... 针对地铁列车运用计划编制问题,基于改进果蝇算法开发了一种地铁双车辆段列车运用计划编制模型,使列车在规定时间内能完成检修规定里程数,前往不同车辆段完成对应检修任务。在满足列车检修周期内行驶路程要求、列车均衡运用的基础上,将双车辆段的所有列车与车次任务综合规划;根据列车与车次的匹配关系,将列车运用计划编制问题转化为柔性作业车间调度问题;以列车-车次匹配成本最小为优化目标建立列车运用计划编制模型,并以国内某地铁列车运用计划为算例验证模型的有效性和可行性;就人工方案编排的不合理的检修日期,提出一种自动检修日期更新修改方案。实验结果表明:所有列车均能按时完成检修要求的行驶路程,抵达规定车辆段进行检修,实现列车均衡运用;通过对不合理的检修日期(来自人工方案)进行修改,使列车检修日期平均提前14d,从而提高了列车检修资源的利用率。 展开更多
关键词 地铁列车 城市轨道交通 列车运用计划编制 改进果蝇算法 柔性作业车间调度问题
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动车组运用计划和检修计划一体化编制模型及算法 被引量:37
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作者 王忠凯 史天运 +1 位作者 张惟皎 王辉 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期102-108,共7页
针对动车运用所的动车组运用计划和检修计划编制问题,在动车组运用交路已知的前提下,以动车组的运用交路和检修规程为主要约束,以减少动车组使用数量、降低检修成本为优化目标,建立动车组运用计划和检修计划一体化编制的整数规划模型。... 针对动车运用所的动车组运用计划和检修计划编制问题,在动车组运用交路已知的前提下,以动车组的运用交路和检修规程为主要约束,以减少动车组使用数量、降低检修成本为优化目标,建立动车组运用计划和检修计划一体化编制的整数规划模型。根据动车组的可能运用情况和检修规程约束,求解动车组的可行运用路径集合;以该集合为基础,设计求解模型的模拟退火算法。通过算例分析,验证所提出的模型和算法可以有效解决动车组运用计划和检修计划的编制问题。 展开更多
关键词 动车组 运用计划 检修计划 模拟退火算法
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客运专线动车组运用计划优化模型与算法 被引量:29
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作者 史峰 周文梁 +1 位作者 郁宇卫 卿力 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期8-13,共6页
在不固定动车组运用区段的前提下,以全部列车形成的环形排列为动车组交路,在环形排列中以日常检修和一级检修的时间间隔和里程间隔为约束,列车接续费用最少为优化目标,建立动车组运用计划和检修计划的一体化优化模型。环形排列状的动车... 在不固定动车组运用区段的前提下,以全部列车形成的环形排列为动车组交路,在环形排列中以日常检修和一级检修的时间间隔和里程间隔为约束,列车接续费用最少为优化目标,建立动车组运用计划和检修计划的一体化优化模型。环形排列状的动车组交路有效描述动车组运用的均匀性,日常检修和一级检修约束使得动车组运用计划优化中融合检修计划的优化。通过引入罚值函数和三交换邻域结构,设计求解模型的模拟退火算法。最后对144列列车的运用计划和检修计划进行实例分析,并分析各项优化指标。 展开更多
关键词 动车组运用计划 接续费用 惩罚函数 三交换邻域结构
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蚁群算法在调机运用计划中的应用 被引量:17
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作者 王世东 郑力 +1 位作者 张智海 田任然 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期104-109,共6页
编组站调机运用计划为具有不同开工、完工时间窗口的单机调度问题,优化目标是最小化晚点列车的数量。为解决这一NPC问题,建立单机调度数学模型,采用蚁群算法求解。设计的算法步骤是,将调机运用问题描述成适合蚁群算法的形式,并进行初始... 编组站调机运用计划为具有不同开工、完工时间窗口的单机调度问题,优化目标是最小化晚点列车的数量。为解决这一NPC问题,建立单机调度数学模型,采用蚁群算法求解。设计的算法步骤是,将调机运用问题描述成适合蚁群算法的形式,并进行初始化,考虑迭代过程中信息素对未来决策的影响程度,定义与问题相适应的转移概率,进而确定选择策略来平衡已有方案的利用和搜索空间的选择,采用2-opt方式的局部搜索策略来避免“早熟”或者“停滞”现象,同时在蚂蚁经过的路径上进行信息素更新,实现对该优化问题的有效求解。以某编组站有12列到达列车和少量暂存列车解体编组出12列出发列车为例,利用设计的蚁群算法步骤,求得到达列车的解体次序和出发列车的编组次序,验证了该算法在编组站的改编能力无法满足车流配送情况下实现合理安排调机的有效性。 展开更多
关键词 调机运用计划 蚁群算法 单机调度 编组站
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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
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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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基于不同检修能力的动车组运用计划研究 被引量:21
9
作者 张才春 陈建华 花伟 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期130-133,共4页
以动车组接续时间、接续地点、动车组定检里程、检修点分级检修能力为约束条件,以需要的动车组数量最少和动车组总检修时间最小为目标函数,建立动车组运用计划优化模型,用改进的蚂蚁算法进行求解。以京津城际铁路为例的计算结果表明,采... 以动车组接续时间、接续地点、动车组定检里程、检修点分级检修能力为约束条件,以需要的动车组数量最少和动车组总检修时间最小为目标函数,建立动车组运用计划优化模型,用改进的蚂蚁算法进行求解。以京津城际铁路为例的计算结果表明,采用给出的模型和算法能够得到优化的动车组运用计划,并能够确定检修点的分级检修能力。 展开更多
关键词 动车组 运用计划 检修能力 多旅行商问题 蚂蚁算法
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基于交路接续的动车组运用计划优化模型与算法 被引量:15
10
作者 李建 林柏梁 +3 位作者 耿令乾 陈雷 王家喜 武建平 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 北大核心 2015年第5期172-177,194,共7页
针对动车组运用计划优化编制的问题,本文采用接续网络的方法,构建了动车组运用计划优化编制的0-1整数规划模型.该模型在动车组初始运用状态和历史检修数据的基础上,以动车组担当交路的接续时间总和最小化和动车组检修前累计运行里程最... 针对动车组运用计划优化编制的问题,本文采用接续网络的方法,构建了动车组运用计划优化编制的0-1整数规划模型.该模型在动车组初始运用状态和历史检修数据的基础上,以动车组担当交路的接续时间总和最小化和动车组检修前累计运行里程最大化为优化目标,以动车组检修里程周期和动车组交路接续时间标准为主要约束,并充分考虑动车组与交路的匹配关系,以及客流高峰时期增加开行交路的情况.在模型的求解方面,本文基于粒子群算法设计了模型的求解策略.最后通过算例分析验证了模型与算法的有效性,为动车组运用计划的优化编制提供参考依据. 展开更多
关键词 铁路运输 动车组运用计划 交路接续 0-1整数规划模型 粒子群算法
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客运专线动车组运用计划的计算机编制 被引量:17
11
作者 张杰 陈韬 施福根 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第5期635-640,共6页
根据动车组运用规则,建立了动车组运用计划整数规划模型.为降低求解的复杂性,将动车组运用计划编制问题转化为交路段生成和基于交路段的交路生成两个问题分步求解.用多起点搜索和交路段互换的方法,使求解结果在有效性和均衡性上得以优化... 根据动车组运用规则,建立了动车组运用计划整数规划模型.为降低求解的复杂性,将动车组运用计划编制问题转化为交路段生成和基于交路段的交路生成两个问题分步求解.用多起点搜索和交路段互换的方法,使求解结果在有效性和均衡性上得以优化.实际编制实验表明了模型和算法的有效性. 展开更多
关键词 客运专线 动车组 运用计划 交路 整数规划 算法
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网络化运营下城市轨道交通列车车底运用计划编制的优化方法 被引量:11
12
作者 郑锂 宋瑞 +1 位作者 肖赟 刘杰 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期104-110,共7页
为提高城市轨道交通列车车底的运营效率,以城市轨道交通网络化运营为前提,研究网络化运营下城市轨道交通列车车底运用计划编制优化的方法。以车场能力约束、车底与车次衔接约束、车底始发与回送车场约束等为条件,构建以运营费用最小为... 为提高城市轨道交通列车车底的运营效率,以城市轨道交通网络化运营为前提,研究网络化运营下城市轨道交通列车车底运用计划编制优化的方法。以车场能力约束、车底与车次衔接约束、车底始发与回送车场约束等为条件,构建以运营费用最小为目标的网络化运营下城市轨道交通列车车底运用计划编制优化模型,并给出并行禁忌搜索的智能算法。以某市轨道交通系统中3条线路组成的路网为例,验证了优化方法和求解算法的有效性和实用性。 展开更多
关键词 城市轨道交通 网络化运营 车底周转 运用计划 优化方法 并行禁忌搜索
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机车乘务员运用计划的优化编制 被引量:13
13
作者 赵鹏 胡安洲 杨浩 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第4期8-13,共6页
乘务员运用计划是运输组织基本计划之一。其优化问题是大规模组合优化问题,被证明是NP完全问题。本文利用SimulatedEvolution方法(SE法)和模糊数学手段对乘务员运用计划的优化编制进行研究,并进行实例测算,... 乘务员运用计划是运输组织基本计划之一。其优化问题是大规模组合优化问题,被证明是NP完全问题。本文利用SimulatedEvolution方法(SE法)和模糊数学手段对乘务员运用计划的优化编制进行研究,并进行实例测算,得到较好效果。 展开更多
关键词 组合优化问题 机车 编制 乘务员运用计划
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双修制下的动车组运用计划编制研究 被引量:12
14
作者 张才春 花伟 陈建华 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期16-19,共4页
由于动车组价格昂贵、运行速度快、运行安全要求高,因此,对动车组的检修要求非常严格,需要同时编制动车组的运用计划和检修计划,而动车组是否检修同时受定检里程和定检时间的双重约束。通过研究具有定检时间约束条件下的动车组运用计划... 由于动车组价格昂贵、运行速度快、运行安全要求高,因此,对动车组的检修要求非常严格,需要同时编制动车组的运用计划和检修计划,而动车组是否检修同时受定检里程和定检时间的双重约束。通过研究具有定检时间约束条件下的动车组运用计划编制模型,并经过案例检算,发现定检时间约束进一步加剧了动车组运用计划编制的复杂程度,不仅所需动车组的数量增加,而且检修次数也高于只有定检里程约束下的检修次数。 展开更多
关键词 动车组 运用计划 定检时间 蚂蚁算法
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城市轨道交通车底运用计划编制优化模型求解的混合列生成算法 被引量:8
15
作者 何必胜 宋瑞 +1 位作者 何世伟 李晋 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期122-129,共8页
以车底需要担当的运输任务和虚拟车场为节点,以2个运输任务间的衔接以及运输任务与虚拟车场间的衔接关系为弧,构建不固定区段运营的城市轨道交通车底运用网络图。在满足相关约束条件下,以车底总运营费用最低为目标,建立城市轨道交通车... 以车底需要担当的运输任务和虚拟车场为节点,以2个运输任务间的衔接以及运输任务与虚拟车场间的衔接关系为弧,构建不固定区段运营的城市轨道交通车底运用网络图。在满足相关约束条件下,以车底总运营费用最低为目标,建立城市轨道交通车底运用计划编制优化模型,并设计模型求解的混合列生成算法。该算法的原理是:在分支定价算法的基础上,再采用大规模邻域搜索算法,以当前最优整数解为初始解进行邻域搜索得到新的解,将此新解作为新增列加入到列生成算法中,避免出现退化问题;同时,根据此新解对搜索树上界进行更新,运用更有效的上界进行减枝,从而提升模型求解的效率。应用实例证明,提出的混合列生成算法在求解大规模的车底运用计划编制问题时,可以获得较高质量的求解结果。 展开更多
关键词 城市轨道交通 列生成算法 大规模邻域搜索算法 车底运用计划
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面向我国铁路实际的动车组运用计划编制问题 被引量:7
16
作者 李华 韩宝明 赵鹏 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第6期8-14,20,共8页
从广义和狭义两个角度阐述了我国动车组运用问题的内涵,指出当前关注的重点是以动车组运用计划编制为核心的狭义范畴.从我国动车组产品系列、列车开行特征、动车组检修与管理体制等方面对动车组运用计划相关影响因素的现状进行了说明;... 从广义和狭义两个角度阐述了我国动车组运用问题的内涵,指出当前关注的重点是以动车组运用计划编制为核心的狭义范畴.从我国动车组产品系列、列车开行特征、动车组检修与管理体制等方面对动车组运用计划相关影响因素的现状进行了说明;将动车组运用计划编制过程划分为交路计划和检修计划两个阶段,从我国铁路生产实际需求出发,分析了计划编制过程中考虑的约束条件和评价指标;最后总结提出了亟待解决的具体问题,对后续相关研究具有借鉴意义. 展开更多
关键词 动车组 运用计划 约束条件 评价指标 研究展望
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城际铁路动车组运用计划模型 被引量:6
17
作者 曲思源 徐行方 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期1298-1302,共5页
在分析动车组运用模型的基础上,对有关基本概念进行了界定和解析.结合城际铁路动车组运用特征,将动车组运用计划编制问题转化为交路段生成和基于交路段生成两个问题分步求解,并使用紧凑指派算法和矩阵相结合以及基于运用时间均衡交路段... 在分析动车组运用模型的基础上,对有关基本概念进行了界定和解析.结合城际铁路动车组运用特征,将动车组运用计划编制问题转化为交路段生成和基于交路段生成两个问题分步求解,并使用紧凑指派算法和矩阵相结合以及基于运用时间均衡交路段互换的方法,建立城际铁路动车组运用计划周期模型.以既有繁忙干线沪宁线2009年4月列车运行图为例加以验证,得到了符合城际铁路动车组具体运用的满意结果.该模型和算法的采用将为动车组运用计划的编制起到很好的借鉴作用. 展开更多
关键词 城际铁路 动车组 运用计划 交路段 交路
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基于路段交换的多基地动车组运用计划的编制算法 被引量:30
18
作者 赵鹏 富井规雄 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期7-11,共5页
多个基地的动车组共同完成某一运行图规定的任务 ,是动车组运用的一种较为普遍的方式 ,开发该种运用方式的编制算法 ,是研究动车组编制算法的重要组成部分。基于路段交换的思想开发了编制算法 :首先利用已有算法构造出较好的初始解 ,然... 多个基地的动车组共同完成某一运行图规定的任务 ,是动车组运用的一种较为普遍的方式 ,开发该种运用方式的编制算法 ,是研究动车组编制算法的重要组成部分。基于路段交换的思想开发了编制算法 :首先利用已有算法构造出较好的初始解 ,然后利用路段交换不断改进解的质量。利用实际线路数据进行实验 ,证明算法有效。 展开更多
关键词 动车组 运用计划 启发式算法 多基地
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动车组运用计划及其编制算法 被引量:39
19
作者 赵鹏 富井规雄 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期1-7,共7页
介绍动车组运用计划的含义、条件、种类及计划方案的评价准则;假日运用计划自动编制的启发式算法;算法中定义了动车组运用网络、好的交路段和好的连接;通过迭代不断产生好的交路段,好的连接在新的交路段生成中以一定概率优先连接;利用... 介绍动车组运用计划的含义、条件、种类及计划方案的评价准则;假日运用计划自动编制的启发式算法;算法中定义了动车组运用网络、好的交路段和好的连接;通过迭代不断产生好的交路段,好的连接在新的交路段生成中以一定概率优先连接;利用实际线路数据进行实验,证明算法有效。 展开更多
关键词 动车组 运用计划 启发式算法
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铁路客运站候车室运用计划编制优化方法 被引量:2
20
作者 张英贵 王海凤 +1 位作者 雷定猷 宋晓东 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期1333-1340,共8页
以铁路客运站候车室运用计划编制为研究对象,构造候车区能力差额函数,以旅客走行距离最短为第一优化目标、候车能力利用最大为第二优化目标,建立铁路客运站候车室运用计划编制优化模型,设计基于区、室、时刻和交互优先策略的解改进优化... 以铁路客运站候车室运用计划编制为研究对象,构造候车区能力差额函数,以旅客走行距离最短为第一优化目标、候车能力利用最大为第二优化目标,建立铁路客运站候车室运用计划编制优化模型,设计基于区、室、时刻和交互优先策略的解改进优化策略,提出相应的启发式求解算法。算例结果表明:所提出的方法能够快速合理地制订出铁路客运站候车室运用计划。 展开更多
关键词 铁路客运站 候车室运用计划 旅客走行距离 能力差额函数 解改进优化策略
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