機(jī)車周轉(zhuǎn)圖編制優(yōu)化及系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、機(jī)車周轉(zhuǎn)圖是依據(jù)機(jī)車交路、機(jī)車運(yùn)轉(zhuǎn)制、乘務(wù)制度、乘務(wù)方式、機(jī)車最短折返作業(yè)時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)等編制的機(jī)車工作計(jì)劃，是機(jī)務(wù)部門組織運(yùn)輸生產(chǎn)活動(dòng)的基礎(chǔ)，是鐵路運(yùn)輸計(jì)劃的重要組成部分。編制機(jī)車周轉(zhuǎn)圖應(yīng)綜合考慮各方面的因素以保證機(jī)車運(yùn)用效率的最大化，經(jīng)濟(jì)合理地使用機(jī)車，加速機(jī)車周轉(zhuǎn)。此外，機(jī)車周轉(zhuǎn)圖的編制應(yīng)與列車運(yùn)行圖相互協(xié)調(diào)、統(tǒng)籌安排，才能保證運(yùn)輸組織的正常實(shí)施，保證行車安全，提高運(yùn)輸生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。
　　機(jī)車周轉(zhuǎn)圖編制問題是以最少的機(jī)車資源

2、實(shí)現(xiàn)列車運(yùn)行圖上所有列車的動(dòng)力配置。機(jī)車周轉(zhuǎn)圖編制問題包含變量較多，且變量之間的約束關(guān)系復(fù)雜，是一類復(fù)雜的特殊指派問題，其求解難度較大。在實(shí)際工作中，主要通過開發(fā)機(jī)車周轉(zhuǎn)圖編制系統(tǒng)來進(jìn)行具體編制的，設(shè)計(jì)機(jī)車周轉(zhuǎn)圖編制系統(tǒng)，提供機(jī)車周轉(zhuǎn)圖編制和調(diào)整手段，設(shè)計(jì)機(jī)車周轉(zhuǎn)圖與列車運(yùn)行圖協(xié)同編制機(jī)制，將有利于提高機(jī)車周轉(zhuǎn)圖的編制質(zhì)量和編制效率。在現(xiàn)有機(jī)車周轉(zhuǎn)圖編制問題及機(jī)車周轉(zhuǎn)圖編制系統(tǒng)研究的基礎(chǔ)上，論文主要研究了機(jī)車周轉(zhuǎn)圖編制模型和算法、機(jī)車周

3、轉(zhuǎn)圖與列車運(yùn)行圖協(xié)調(diào)方法、機(jī)車周轉(zhuǎn)圖編制系統(tǒng)設(shè)計(jì)等幾個(gè)方面的內(nèi)容，具體如下:
　　1.通過分析機(jī)車周轉(zhuǎn)圖機(jī)車接續(xù)，總結(jié)出機(jī)車周轉(zhuǎn)圖具有機(jī)車順次接續(xù)特征:即對于任意一個(gè)機(jī)車折返站的機(jī)車接續(xù)可行解，在機(jī)車總折返時(shí)間不變的條件下，總可以轉(zhuǎn)化為從某一機(jī)車接續(xù)開始，按照順次接續(xù)的原則形成的可行解。并從理論上對機(jī)車周轉(zhuǎn)圖具有機(jī)車順次接續(xù)特征進(jìn)行了證明。
　　2.建立了單一機(jī)車周轉(zhuǎn)圖編制問題的數(shù)學(xué)模型，在此基礎(chǔ)上將單一機(jī)型機(jī)車周轉(zhuǎn)圖問題分

4、為成對機(jī)車周轉(zhuǎn)圖和不成對機(jī)車周轉(zhuǎn)圖兩種類型來分別設(shè)計(jì)相應(yīng)的算法進(jìn)行求解。在求解成對機(jī)車周轉(zhuǎn)圖時(shí)，通過獲取密集到發(fā)點(diǎn)后依據(jù)機(jī)車順次接續(xù)方法可快速進(jìn)行求解。在求解不成對機(jī)車周轉(zhuǎn)圖時(shí)，利用機(jī)車周轉(zhuǎn)圖的機(jī)車順次接續(xù)特征，確定不成對機(jī)車周轉(zhuǎn)圖的附掛機(jī)車接續(xù)擔(dān)當(dāng)列車，進(jìn)而將機(jī)車附掛問題轉(zhuǎn)化為附掛機(jī)車接續(xù)擔(dān)當(dāng)列車之間的匹配問題，在此基礎(chǔ)上形成機(jī)車附掛方案，并最終將不成對機(jī)車周轉(zhuǎn)圖問題轉(zhuǎn)化為成對機(jī)車周轉(zhuǎn)圖問題進(jìn)行求解。
　　3.分析了多機(jī)型機(jī)車周

5、轉(zhuǎn)圖編制問題的特點(diǎn)，提出了以機(jī)車運(yùn)用效益作為該問題的優(yōu)化目標(biāo)，并建立了機(jī)車折返站的到達(dá)機(jī)車、出發(fā)機(jī)車、機(jī)型的三維指派數(shù)學(xué)模型。在問題求解時(shí)，以固定機(jī)車臺數(shù)條件下的機(jī)車周轉(zhuǎn)圖編制算法為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)了機(jī)車接續(xù)互換的啟發(fā)式算法，進(jìn)行機(jī)車周轉(zhuǎn)分組的優(yōu)化調(diào)整，最終實(shí)現(xiàn)機(jī)型分配和機(jī)車周轉(zhuǎn)時(shí)間的綜合優(yōu)化，達(dá)到機(jī)車運(yùn)用效益優(yōu)化的目標(biāo)。
　　4.在基于機(jī)車運(yùn)用效益的多機(jī)型機(jī)車周轉(zhuǎn)圖問題的基礎(chǔ)上，研究了限定機(jī)型機(jī)車數(shù)量條件下的多機(jī)型機(jī)車周轉(zhuǎn)圖編制算法。

6、在對數(shù)量受限機(jī)型進(jìn)行單一機(jī)型機(jī)車周轉(zhuǎn)圖編制的基礎(chǔ)上，通過采用機(jī)車接續(xù)互換和分組分化，實(shí)現(xiàn)受限機(jī)型的合理運(yùn)用，有效提高機(jī)車運(yùn)用效益。
　　5.分析了機(jī)車周轉(zhuǎn)圖與列車運(yùn)行圖的編制內(nèi)容和協(xié)調(diào)編制流程，并就兩個(gè)主要協(xié)調(diào)編制階段討論了機(jī)車周轉(zhuǎn)圖與列車運(yùn)行圖的協(xié)調(diào)編制方法。在列車運(yùn)行方案編制階段，以均衡布點(diǎn)為基礎(chǔ)，通過設(shè)計(jì)反饋調(diào)整方法來協(xié)調(diào)各折返站之間的機(jī)車接續(xù);在列車運(yùn)行圖編制階段，以緊交路條件下的機(jī)車周轉(zhuǎn)圖編制算法為基礎(chǔ)，提出了基于機(jī)車運(yùn)

7、用優(yōu)化的列車運(yùn)行圖反饋調(diào)整方案編制方法。
　　6.在機(jī)車周轉(zhuǎn)圖編制業(yè)務(wù)進(jìn)行需求分析的基礎(chǔ)上，對機(jī)車周轉(zhuǎn)圖編制系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，包括系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)、功能界面設(shè)計(jì)等。結(jié)合機(jī)車周轉(zhuǎn)圖與列車運(yùn)行圖業(yè)務(wù)協(xié)調(diào)需求，對機(jī)車周轉(zhuǎn)圖與列車運(yùn)行圖編制進(jìn)行了系統(tǒng)協(xié)同設(shè)計(jì)。
　　機(jī)車是鐵路運(yùn)輸?shù)臓恳齽?dòng)力，機(jī)車運(yùn)用計(jì)劃的編制質(zhì)量是列車運(yùn)行秩序和運(yùn)輸組織安全的重要保證，論文中機(jī)車周轉(zhuǎn)圖編制理論和系統(tǒng)設(shè)計(jì)兩個(gè)方面的研究成果，基本涵蓋了現(xiàn)有的機(jī)