重載運輸卸車組織優(yōu)化研究.pdf

1、“集運”、“運輸”、“疏運”是鐵路重載運輸中相對獨立又互相影響的三個環(huán)節(jié)，各環(huán)節(jié)與系統(tǒng)的關(guān)系類似于經(jīng)濟學(xué)中的木桶效應(yīng)，只有三個子系統(tǒng)能力相當(dāng)，協(xié)調(diào)匹配，才能實現(xiàn)系統(tǒng)整體能力的最優(yōu)。長久以來，疏運系統(tǒng)一直處于弱勢地位，其能力滯后于另外兩個子系統(tǒng)，從而限制了整個系統(tǒng)的能力。疏運系統(tǒng)即是以卸車組織為核心的子系統(tǒng)。通過加強對卸車組織的研究，提高疏運系統(tǒng)能力，使疏運系統(tǒng)能力更好的匹配其他兩個系統(tǒng)，對于提高重載運輸整體能力有積極意義。本文以重載鐵路

2、卸車作業(yè)系統(tǒng)為研究對象，結(jié)合Job-shop調(diào)度問題和組合優(yōu)化問題的相關(guān)理論，對卸車作業(yè)系統(tǒng)中的卸車調(diào)度問題進行了優(yōu)化，取得了較好的效果。
　　首先，介紹了重載鐵路集疏運系統(tǒng)的內(nèi)涵與特征，分析了其發(fā)展進程及存在的問題。在此基礎(chǔ)上，對重載運輸?shù)男盾囋O(shè)備進行了介紹，分析了重載鐵路卸車站的平面布置及其與鐵路綜合性貨場、貨站的異同。
　　其次，描述了卸車作業(yè)流程，分析了其特征與影響因素，指出了卸車調(diào)度系統(tǒng)存在的問題。當(dāng)列車到達不均衡

3、，出現(xiàn)集中到達時，若不能很好的分配每個列車對位的翻車機，將產(chǎn)生大量的待卸時間，而合理確定的翻車機對位及卸車時間將大大減少卸車等待時間，從而提高卸車效率。問題類似于車間調(diào)度中的帶約束的并行機調(diào)度問題，針對問題特點，本文構(gòu)建了基于列車在站總時間最小的重載鐵路卸車調(diào)度優(yōu)化模型，該模型是一個多約束的、單目標(biāo)的非線性整數(shù)規(guī)劃問題，屬組合優(yōu)化問題的范疇。
　　最后，根據(jù)模型特點，設(shè)計了基于實數(shù)編碼的遺傳算法求解模型;采用了基于對時間偏好的種群

4、初始化方法，提高了算法的收斂速度;為防止算法陷入局部最優(yōu)而早熟，采用指數(shù)定標(biāo)的方法對適應(yīng)度函數(shù)進行了縮放，選擇算子則采用輪盤賭與精英保留策略相結(jié)合的方法，交叉算子采用基于混合交叉算子的進化策略。經(jīng)大量仿真實驗證明，該算法不僅提高了搜索速度，而且很好的避免了早熟現(xiàn)象。最后編寫了相應(yīng)的Matlab程序，并以大秦鐵路柳村南站4小時階段計劃的卸車調(diào)度為例，驗證了算法的有效性。
　　本文所建模型能較好地解決卸車站的合理卸車及卸車時間選擇問題