基于拉格朗日算法的技術(shù)站單組列車編組計劃優(yōu)化研究.pdf

1、貨物列車編組計劃（也稱列車編組計劃或者編組計劃）是車流組織的技術(shù)性文件，也是鐵路運輸科學(xué)生產(chǎn)管理中的一個重要組成部分。一個合理的貨物列車編組計劃不僅有利于車站的工作組織，還能提高車站機(jī)車車輛的運用水平。所以，做好貨物列車編組計劃的編制是保證高效鐵路運輸?shù)闹匾蝿?wù)，對于做好鐵路運輸組織工作也有重要的意義。其中，技術(shù)站間列車編組計劃是貨物列車編組計劃中的重要組成部分，而技術(shù)站間列車編組計劃又分為技術(shù)站單組列車編組計劃和技術(shù)站分組列車編組計劃

2、，本文主要的研究對象是技術(shù)站間單組列車編組計劃的優(yōu)化。
　　本論文研究范圍為我國的鐵路，并且是在技術(shù)站間計劃車流量、集結(jié)參數(shù)、技術(shù)站無改編節(jié)省、車流運行徑路等已知的條件下進(jìn)行的優(yōu)化研究。本論文研究的是技術(shù)站間單組列車編組計劃的優(yōu)化，并借鑒、參考了之前的相關(guān)研究成果，在此基礎(chǔ)上，通過使用系統(tǒng)和科學(xué)的理論分析方法，結(jié)合鐵路運輸組織理論、數(shù)學(xué)算法理論、最優(yōu)化理論等，將技術(shù)站間單組列車編組計劃的優(yōu)化問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)規(guī)劃的問題，然后再加以解決

3、。
　　本文的研究內(nèi)容主要包括一下幾個方面:
　　(1)本文首先闡述了優(yōu)化技術(shù)站間單組列車編組計劃背景和意義，并從模型和算法兩方面分別介紹了國內(nèi)和國外相關(guān)文獻(xiàn)的研究現(xiàn)狀。
　　(2)本文在第二部分綜合介紹了列車編組計劃編制問題，并展開討論了三種列車編組計劃，包括裝車地直達(dá)編組計劃、技術(shù)站間列車編組計劃和區(qū)段管內(nèi)列車編組計劃，重點說明和闡述了技術(shù)站單組列車編組計劃的編制。
　　(3)本文在第三部分闡述了技術(shù)站單組列

4、車編組計劃的優(yōu)化理論，并分析了現(xiàn)有的三種較為成熟的模型，包括技術(shù)站單組列車編組計劃線性0-1規(guī)劃模型、二次0-1規(guī)劃模型和線性整數(shù)規(guī)劃模型進(jìn)行分析。同時，本文也簡單介紹了適用于求解技術(shù)站單組列車編組計劃線性0-1規(guī)劃模型的分支定界法，適用于求解技術(shù)站單組列車編組計劃二次0-1規(guī)劃模型的遺傳算法，以及適用于求解線性整數(shù)規(guī)模模型的Gomory割平面法。
　　(4)本文先闡述了列車編組方案的復(fù)雜度，又分析了影響列車編組計劃的限制條件，接

5、著定義模型的決策變量和各個參數(shù)，然后以集結(jié)車小時和改編車小時的最小化為目標(biāo)函數(shù)，以技術(shù)站改編能力限制、調(diào)車線數(shù)量限制和車流接續(xù)條件為約束條件，建立技術(shù)站間單組列車編組計劃優(yōu)化模型。
　　(5)本文先介紹了拉格朗日算法的概念，接著闡述拉格朗日的函數(shù)形式，在更新拉格朗日的乘子部分，本文介紹了次梯度算法，并分析本文模型在拉格朗日算法中的展開和迭代計算步驟。在算例的舉例和分析部分，本文通過Matlab軟件對一個有8個中間站的算例進(jìn)行計算，