突發(fā)事件條件下列車運行組織理論與方法研究.pdf

1、我國鐵路自然災害具有廣泛性、頻發(fā)性、多樣性等特征,鐵路事故與鐵路公共安全事件也偶有發(fā)生。這些突發(fā)事件的發(fā)生,影響了鐵路線路的通過能力,降低了我國鐵路客貨運輸的安全性和效率,客觀上需要研究突發(fā)事件條件下列車運行組織問題。
　　 另一方面,隨著鐵路尤其是高速鐵路運營里程不斷增長,我國鐵路線路網絡拓撲結構也在發(fā)生深刻的變化。新的路網逐漸形成,為基于路網的列車運行組織工作提供了條件,同時也使得列車運行組織工作變得更加復雜。基于路網的列車

2、運行組織問題亟待研究。
　　 而我國鐵路運輸指揮調度系統(tǒng)仍處于相對獨立的階段。既有普速、既有城際與新建高速線路的列車運行調度系統(tǒng)在技術上尚未實現著眼于路網的列車運行綜合調度指揮。鐵路生產組織模式還是以運行區(qū)段為單位進行調度指揮的模式,基于路網的列車運行調度指揮沒有形成理論體系,也缺少相應方法。這與我國鐵路網絡越來越復雜的現實是很不協調的。
　　 本論文首先界定了突發(fā)事件的內涵與外延,并基于國內外的研究現狀,利用系統(tǒng)分析的

3、方法,結合我國鐵路生產實際,以系統(tǒng)的觀點闡述了突發(fā)事件條件下列車運行組織問題。分析了突發(fā)事件條件下鐵路運輸系統(tǒng)的構成、邊界、功能、行為、演化等,給出了突發(fā)事件條件下列車運行組織問題的層次結構。以此為基礎,結合目前列車運行組織理論研究及實際應用方面成果,對突發(fā)事件條件下列車運行組織問題的特點、內涵、原則與方法等進行了論述。
　　 然后研究了突發(fā)事件條件下鐵路線路區(qū)間通過能力的計算問題。對突發(fā)事件條件下區(qū)間能力的隨機特性進行了分析,

4、提出了基于概率統(tǒng)計原理的區(qū)間通過能力計算方法,為突發(fā)事件條件下列車運行徑路生成提供能力約束。設計了針對我國鐵路新路網的突發(fā)事件條件下徑路生成的K-最短路算法,搜索突發(fā)事件條件下路網上列車運行的可行徑路,形成可行徑路集。
　　 再次,建立突發(fā)事件條件下列車運行組織問題雙層(列車運行徑路分配、列車運行調整)規(guī)劃模型。對突發(fā)事件條件下列車運行徑路分配目標系數的模糊性進行處理,綜合考慮突發(fā)事件條件下車站能力與區(qū)間通過能力約束,設計了上層

5、規(guī)劃-突發(fā)事件條件下列車運行徑路分配模型并給出了基于參數取值模糊可變域原理的求解方法和步驟。
　　 然后對下層規(guī)劃問題-列車在徑路上的運行調整問題進行建模。定義了列車運行計劃穩(wěn)定性并進行了量化處理,結合列車晚點廣義懲罰,充分考慮決策者的模糊偏好,設計了列車運行調整綜合優(yōu)化目標-列車運行調整綜合滿意度。將傳統(tǒng)的列車運行調整模型中的約束條件進行進一步凝煉,給出更全面、更普適的表達。將模糊算子和收斂因子引入粒子群優(yōu)化算法,在計算效率與

6、精度方面進行了改進,并將該算法應用于列車運行調整模型求解中,設計了詳細的計算步驟。
　　 最后,給出一個突發(fā)事件案例,將本文設計的突發(fā)事件條件下列車運行徑路分配模型具體化,求解該模型,得到列車運行徑路分配方案,并以此為依據,調整各徑路上的列車運行計劃,實證了本文所述模型方法對突發(fā)事件條件下列車運行組織問題的有效性。
　　 本論文為突發(fā)事件條件下列車運行組織問題提供了一整套解決方案,是鐵路列車運行組織理論體系的補充,為我國