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客运专线动车组运用计划优化研究

作　者: 郁宇卫
导　师: 史峰
学　校: 中南大学
专　业: 交通运输规划与管理
关键词: 动车组运用计划接续费用等价求解模型模拟退火算法
分类号: U293.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 195次
引　用: 5次
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内容摘要

动车组运用计划是客运专线的基本运营计划之一,包括动车组的运用时间、担当列车、始发终到车站、运行径路、各级检修等内容。由于动车组购置费用和维修费用都较高,因此如何合理使用动车组,减少动车组的使用数量,提高动车组的使用效率,对于客运专线运营管理具有重要意义。目前我国客运专线运营管理和动车组运用尚处于探索阶段,同时在动车组运用模式、管理模式、检修规程等方面与欧洲、日本等高速铁路发达国家存在较大差异,因此不能完全照搬国外动车组运用计划编制方法,必须结合我国自身的特点对其进行研究。本文首先对现有国内外关于编制动车组运用计划的研究成果进行了系统总结,对动车组运用计划的含义和种类进行了概括,结合我国客运专线的国情和路情分析了影响动车组运用计划编制的几个主要因素。将动车组使用数量最少这-主要优化目标转化为运用网络上的总接续费用最少,建立了动车组运用计划与维修计划的一体化优化模型。该模型通过设置动车组接续变量和检修周期相关变量将运用计划和检修计划进行整体优化,与其它优化方法相比更具合理性,更能反映实际使用情况。并将优化模型转化为等价的求解模型,通过惩罚函数的形式将一部分约束条件转化为目标函数的一部分,对模型进行了简化。根据问题的特殊性,选用模拟退火算法,设计了基于三交换邻域结构的模拟退火算法,针对某客运专线列车运行图,编制了动车组运用计划,结果较为满意。本文研究的动车组运用计划优化模型以及求解算法对于实际的动车组运用计划编制具有一定的现实意义和理论价值。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章绪论  9-13
  1.1 选题背景及研究意义  9-11
  1.2 论文主要的研究内容和结构安排  11-13
第二章动车组运用计划问题概述  13-19
  2.1 动车组运用计划的含义  13-14
  2.2 动车组运用计划的种类  14-15
  2.3 动车组运用计划的研究现状  15-18
    2.3.1 国外研究现状  15-17
    2.3.2 国内研究现状  17-18
  2.4 小结  18-19
第三章动车组运用计划主要影响因素分析  19-27
  3.1 客运专线运输组织  19-20
    3.1.1 运输组织模式  19-20
    3.1.2 客运专线列车运行图  20
  3.2 动车组运用方式  20-23
  3.3 动车组的管理模式  23-24
  3.4 动车组的维修体制与检修方式  24-25
  3.5 动车组配属基地设置的影响  25-26
  3.6 小结  26-27
第四章动车组运用计划优化模型  27-42
  4.1 现有动车组运用计划模型分析  27-32
    4.1.1 动车组运用计划模拟模型  27-29
    4.1.2 动车组运用的指派数学模型  29-31
    4.1.3 兼顾运用率均衡性的动车组运用计划模型  31-32
  4.2 考虑动车组运用计划和检修计划的一体化优化模型构造  32-39
    4.2.1 符号表示  33-34
    4.2.2 问题分析及模型建立  34-39
  4.3 等价求解模型的构造  39-41
  4.4 小结  41-42
第五章动车组运用计划优化算法与算例分析  42-55
  5.1 模拟退火算法框架  42-45
  5.2 基于三交换邻域的模拟退火算法  45-47
    5.2.1 解的表示形式  45
    5.2.2 三交换的邻域结构设计  45-46
    5.2.3 算法设计  46-47
  5.3 算例分析  47-54
    5.3.1 算例  47-49
    5.3.2 计算分析  49-54
  5.4 小结  54-55
第六章结论与展望  55-57
  6.1 本文的主要工作与总结  55-56
  6.2 有待进一步研究的问题  56-57
参考文献  57-61
致谢  61-62
攻读学位期间主要的研究成果  62

客运专线动车组运用计划优化研究

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