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客运站股道运用优化模型及算法随着社会的不断发展和交通运输需求的增加，客运站的股道运用问题日益突出。
如何有效地优化客运站股道的运用，提高运输效率，降低运输成本，已成为客运站管理者和运输专家们急需解决的问题。
针对这一问题，一些优化模型和算法被提出并得到了广泛应用。
本文将就客运站股道运用优化模型及算法进行深入探讨。
一、客运站股道运用的问题客运站的股道运用问题主要包括以下几个方面：股道资源利用率低、列车作业效率低、行车冲突问题等。
由于客运站的列车运行密度大、行车计划复杂，股道资源的分配和运用往往面临较大的挑战。
由于客运列车的始发、终到、接发生时间差大，加之运输量大、不同车次之间的关联性强等原因，客运站股道运用问题也变得尤为复杂。
二、客运站股道运用优化模型为了解决上述问题，学者们提出了一些客运站股道运用优化模型，主要包括：行车组织模型、列车编组模型、列车运行时间模型等。
1. 行车组织模型行车组织模型通过对列车的到站、出站、调车、接发车等行车操作进行合理规划，以提高列车的作业效率和股道资源的利用率。
该模型以车次的到站时间、始发时间、终到时间等参数为输入，通过算法计算出列车的最佳作业方案，使得列车的运行间隔最小化，从而实现股道资源的最优分配和利用。
2. 列车编组模型列车编组模型主要用于确定列车的编组方案，以提高列车的运输效率。
该模型以客流量、站点的需求量、列车的编组限制等参数为输入，通过算法计算出最优的列车编组方案，使得列车的运输能力最大化，同时满足列车编组的各项限制条件。
3. 列车运行时间模型列车运行时间模型主要用于确定列车的运行时间，以保证列车的正点率和运行效率。
该模型以列车的始发、终到时间、中途停车时间、交路、行车速度等参数为输入，通过算法计算出最优的列车运行时间，使得列车的运行效率最大化，同时满足列车运行时间的各项限制条件。
三、客运站股道运用优化算法为了有效应用客运站股道运用优化模型，一些优化算法也被提出并得到了广泛应用，主要包括：遗传算法、模拟退火算法、蚁裙算法等。
铁路系统中的列车路径优化问题随着列车通行里程的增加和运输任务规模的不断扩大，列车调度运力上的限制、铁路网络拓扑、设备限制等问题逐渐凸显。
在这种情况下，如何实现列车路径的合理分配，进而提高车站利用率、节约运营成本，成为了铁路系统中的热门问题之一。
本文将就列车路径优化问题进行深入探讨。
一、列车路径优化的背景铁路运输在运营过程中，需要高度保证各站点的服务质量、列车运行的速度和时效性，同时需要避免列车在运输过程中的拥堵、延误等问题。
在这种情况下，合理优化路径规划，使列车在规定的时间内抵达目的地，并能够减少各种时间、运营成本上的浪费，提升运输效率，就成为了列车路径优化的基本需求。
二、列车路径优化的挑战列车路径优化存在着一些挑战。
1.实例规模的问题列车路径规划存在大量的变量，比如列车运行速度、列车发车时间、铁路路线拓扑结构、车站资源分配等。
当运输任务较为复杂时，很容易导致计算量大、耗时长等问题。
2.变量多样性铁路运输系统中的运营规则、路线设计等都存在一定的复杂性，导致列车路径的跳跃性较大，难以进行有效的规划优化。
3.固有条件限制对于铁路运输系统而言，其实际运营中往往会存在某些天然限制，比如限速、限载量、车站资源有限等问题，这些固有限制对列车路径规划带来一定程度的挑战。
三、列车路径优化的应用列车路径优化应用非常广泛，不仅能够实现系统效率最大化，还可以减少时间和资金的浪费。
1.行程时间和成本的降低路径优化帮助列车尽可能顺畅地通过巨大的铁路拓扑，以有效的方式减少列车与列车之间的干扰，从而可以达到更快的运输速度和更低的成本。
2.资源的最优使用列车路径优化有助于最大化站点资源利用率。
每个站点都是一个有限的资源，必须要以最好的方式来使用，以免浪费稀缺资源。
3.系统的自适应性列车路径优化系统的自适应性，是指这些系统具备在不断变化和变化的情况下，不断调整和改变路线方案的能力。
这是通过机器学习、人工智能等技术实现的。
四、列车路径优化的方法现在广泛应用的列车路径优化方法有以下几种：1.线性规划(LP)线性规划方法将问题转换为优化问题，在此基础上建立一个合理的数学模型，并利用模型计算出可能的最优解，以此为列车路径规划提供创新性解决方案。
西南财经大学数学建模竞赛货运列车编组运输问题货运列车编组运输问题摘要本次问题编程的目的是，在不同问题设定下，制定货运列车的最佳编组方案。
对于问题一：问题一是以运输货物数量最多、运输总重量最小为目标函数的双目标优化问题。
参考公司投资组合问题中为解决利润最大、风险最小而采用的有效前沿的方法，我们用MATLAB编程得到可行的装运方案，做出各方案的运输总重量和运输数量决定的散点图，得到类似的有效前沿，具体方案见4.2表二：对于问题二：问题二是下料问题，因此需要先确定可行的下料方式，即两种车厢可行的货物装载方式。
以每种装载方式的使用次数为决策变量，总使用次数最少为目标函数，建立整数线性规划模型求解。
用MATLAB解得：要将货物运输完毕，B,C,E分别为68、50、41件时使用的最少车厢数量为25，B,C,E分别为48,42,52件时使用的最少车厢数量为21，具体方案见5.2表三、表四。
对于问题三：由于上午、下午需要运输的集装箱数量是随机的，导致铁路部门的利润也是随机的，因此我们以铁路部门的平均日利润最大为目标函数，对上午、下午进行独立分析，构建概率模型，并用MATLAB求解，得到最佳编组方案:上午发的列车带41节Ⅰ型车厢、下午发的列车带38节Ⅰ型车厢。
对于问题四：我们参考图论模型中的dijkstra算法，将模型中的权重新定义为到各站点的收益，利用matlab软件找到收益最大的路线，尽可能满足这条路线上的需求量，然后去掉路线中除去起点和终点的点，再次运用程序计算利润最大的路线，重复以上过程到只剩下起点和终点。
得到最佳编组运输方案为：路线A-B1-C2-D2-E3-F运输3次分别带40、40、29节车厢；路线A-B2-C2-D1-E1-F 满载运输1次；路线A-B2-C4-D3-E3-F运输2次分别带40、2节车厢；路线A-B1-C1-D1-E2-F运输1次带27节车厢；路线A-B2-C3-D2-E2-F运输1次分别带29节车厢，此时铁路部门利润为449050元。
考虑要素协同的高铁列车运行图双层优化模型石敏涵;吕红霞;倪少权;吕苗苗【期刊名称】《交通运输工程与信息学报》【年(卷),期】2022(20)2【摘要】列车停站方案、列车运行图和动车组接续方案间相互影响,将三者进行协同优化能够保证在提高客流需求满足程度的同时,最大程度地降低由动车组运用决定的铁路部门运输组织成本。
因此,本文在分析三者间协同关系的基础上,建立双层模型。
上层模型为以旅客需求满足程度最高、铁路部门运输成本最低为目标的协同优化模型,下层模型为以动车组运用数量和接续时间最小为目标的最优动车组接续模型,且下层模型将最优动车组运用指标决定的铁路部门运输成本传递至上层目标函数中,构成双层模型间的联系。
结合模型的双层特性,设计双层启发式算法求解,外层采用计算效率高、计算效果好的自适应大邻域搜索算法,根据算子的历史表现动态确定算子选择概率,以获得停站方案与运行图综合可行解;内层采用模拟退火算法,在外层输入方案的基础上,确定相应的最优动车组接续方案,并将指标输出至外层。
算例分析结果表明,采用本文提出的协同优化方法进行优化,能在可接受时间范围内得到指标较优的综合方案,验证了本文模型和算法的有效性。
【总页数】11页(P125-135)【作者】石敏涵;吕红霞;倪少权;吕苗苗【作者单位】西南交通大学;综合交通大数据应用技术国家工程实验室;综合交通运输智能化国家地方联合工程实验室【正文语种】中文【中图分类】U292.41【相关文献】1.高铁列车运行图车站与区间冗余时间同步优化模型2.考虑定制化列车的运行图与能力协同优化方法3.高铁列车运行图和到发线分配的协同编制方法4.基于遗传算法的高铁列车运行图结构优化研究5.考虑跳停策略的城轨列车运行图与车站限流协同优化研究因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
双向编组站列车调度调整的优化模型及算法
牛惠民
【期刊名称】《中国铁道科学》
【年(卷),期】2007(028)006
【摘要】研究双向编组站调度优化问题,以解决到达列车接入系统和出发列车编组系统的实时调度调整.在分析双向编组站作业机理和规律的基础上,以列车的编成辆数、编组内容、接续时间、集结地点和作业能力为约束条件,以列车的走行距离、所产生的交换车数为综合优化目标,构造双向编组站列车调度调整的非线性优化模型.根据模型NP-Hard性和变量高度相关性的特点,建立基于网络流技术的遗传算法求解理论.算法的主要思想是在假定0-1变量已经确定的条件下,将整数变量的确定归结为求解网络最小费用流问题.以郑州北编组站为背景,给出算法的实际求解过程.求解算例表明,提出的方法能够有效解决到达列车和出发列车作业地点的实时选择问题.
【总页数】7页(P102-108)
【作者】牛惠民
【作者单位】兰州交通大学,交通运输学院,甘肃,兰州,730070
【正文语种】中文
【中图分类】U292.16;U292.22
【相关文献】
1.编组站智能调度系统阶段计划优化模型及算法研究 [J], 王明慧;赵强
2.编组站阶段计划解编作业优化模型及算法 [J], 何世伟;宋瑞;朱松年
3.单线列车调度问题的双向阻塞车间调度模型及其粒子群求解算法 [J], 张其亮;陈永生
4.编组站车流接续优化模型及算法 [J], 甘志雄;何世伟;申永生;黎浩东;程金星
5.编组站配流计划优化模型及算法研究 [J], 王彦栋
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铁路编组站配流计划优化研究铁路编组站配流计划优化研究摘要：铁路编组站是铁路货运运输的重要组成部分，对铁路货运的效率和质量有着重要影响。
为了提高铁路编组站的配流计划，优化工作流程，本文通过分析编组站配流计划的重要性，介绍了优化研究的目标和意义，并探讨了几种常见的优化算法。
最后，本文提出了一种基于遗传算法的铁路编组站配流计划优化方法，并对该方法进行了实证分析，结果表明该方法可以提高编组站配流计划的效率和质量。
1. 引言随着经济的发展和人民生活水平的提高，铁路货运流量不断增加，对铁路编组站的配流计划提出了更高的要求。
编组站配流计划的优化对于提高货运效率、降低成本、提供良好的服务质量具有重要意义。
2. 铁路编组站配流计划的重要性铁路编组站配流计划是指根据货物的数量、种类、目的地等要素，合理安排编组站内各个车辆的组织、装卸和发车顺序。
合理优化的配流计划可以提高运输效率，缩短停留时间，降低运行成本，增强客户满意度，进一步提升铁路货运的竞争力。
3. 优化研究的目标和意义（1）提高效率：通过优化编组站配流计划，可以提高运输效率，降低停留时间，减少资源浪费。
（2）降低成本：通过合理优化配流计划，可以降低运行成本，提高铁路货运的经济效益。
（3）提供良好的服务质量：通过优化配流计划，可以提升客户满意度，提供更高质量的服务。
4. 铁路编组站配流计划的优化算法（1）贪心算法：根据当前情况下的最佳选择进行决策，逐步优化配流计划。
（2）动态规划算法：通过划分子问题，逐步求解最优解，得到优化的配流计划。
（3）遗传算法：模拟生物进化过程，在不断迭代中寻找最优解，得到优化的配流计划。
5. 基于遗传算法的铁路编组站配流计划优化方法（1）初始化种群：随机生成初始的编组站配流计划，并计算适应度值。
（2）选择：根据适应度值选择优秀个体作为父代，进行交叉和变异操作。
（3）交叉：随机选择两个个体进行交叉操作，生成新个体。
（4）变异：对新生成的个体进行变异操作，增加个体的多样性。
编组站配流计划优化模型及算法研究王彦栋【期刊名称】《物流技术》【年(卷),期】2011(030)010【摘要】通过分析路网性双向编组站的特点,以车辆在站停留时间最小为目标,建立双向编组站配流计划优化模型,通过转换目标函数,确定列车等级和配流代价之间的关系,提出配流的相关优先原则,利用表上作业法和禁忌搜索相结合的算法对模型进行求解,最后通过实例验证了模型和算法的可行性,表明能够为配流计划的优化编制提供相应的理论依据.%Based on the analysis of the characteristics of the road network of the bidirectional marshalling station, the optimization model of its car flow organization is established which is aimed at minimizing the dwell time of the trains. Through converting the target function to determine the relationship between the class of the train and the cost of car-flow allocation, it proposes the principle of car-flow allocation priority. The algorithm to solve the model combines the on-table calculating method and the tabu search and is verified feasible through an empirical example, proving it can provide the relevant theoretic basis for the study of optimizing the car flow organization.【总页数】4页(P84-86,105)【作者】王彦栋【作者单位】北京交通大学交通运输学院,北京 100044【正文语种】中文【中图分类】U291.4+1【相关文献】1.基于阶段配流计划的编组站分类线运用优化研究 [J], 张英群;宋瑞;黎浩东2.不确定条件下编组站动态配流模型及算法研究 [J], 景云;王慈光3.编组站智能调度系统阶段计划优化模型及算法研究 [J], 王明慧;赵强4.编组站动态配流模型与算法研究 [J], 王慈光5.基于车流接续代价最小的编组站配流计划优化研究 [J], 许可;马海东;赵鹏;马亚锋;任逸飞因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
技术站布局的双层规划优化方法
史峰;方琪根;黎新华;莫辉辉;黄永柳
【期刊名称】《铁道学报》
【年(卷),期】2003(025)002
【摘要】铁路技术站的合理布局是铁路部门有效完成运输任务的基本保证,将技术站布局问题分解为技术站选址、技术站建设规模、车流组织优化3个相互关联的子问题,建立技术站布局的双层规划模型,通过对技术站选址方案的枚举和上、下两层规划的迭代求解,有效地将技术站布局问题转化为一系列相对独立的子问题来解决.实际应用表明,采用技术站布局的双层规划优化方法运算快捷,计算结果合理,对技术站布局提供了理想的决策支持.
【总页数】4页(P1-4)
【作者】史峰;方琪根;黎新华;莫辉辉;黄永柳
【作者单位】中南大学,交通运输工程学院,湖南,长沙,410075;铁道第四勘察设计院,线站处,湖北,武汉,430063;中南大学,交通运输工程学院,湖南,长沙,410075;中南大学,交通运输工程学院,湖南,长沙,410075;铁道第四勘察设计院,线站处,湖北,武汉,430063
【正文语种】中文
【中图分类】U291.31;U291.41
【相关文献】
1.通用型综合交通枢纽货运站布局规划与优化方法的研究 [J], 林枫
2.路网编组站布局的双层规划模型研究 [J], 张华锋;陈雷
3.编组站布局规划与铁路车流组织联合优化双层规划模型研究 [J], 李莎;虞楠;林柏梁;田亚明
4.铁路编组站布局的双层规划方法研究 [J], 殷勇;彭其渊
5.铁路危险货物办理站布局优化双层规划模型与算法 [J], 王伶俐;张星臣;马静一因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
列车编组计划
1 列车编组计划
列车编组计划是指车辆排成编队前后跟随或者散乘行线，以保证固定时刻到达目的地，以满足客货运输需求的方案。
它是运营系统运行运行有效控制的重要手段，是运营成功的重要保证。
列车编组计划的主要组成部分包括编组构成、车次与车厢分配、车次间衔接方案、机车分配、停靠站与停靠时间、旅客换乘方案、变更编组的调整方案，以及晚点计划处理方案等内容。
列车编组计划的编制要求紧凑稳定，服从性强，要满足调度命令快速变更，大陆调车任务量比较大，在本国调度命令变更较多，机构复杂，全面上考虑各部门综合要求，优化形成路线有效的衔接及高效的利用。
2 列车编组计划的编制和优化
列车编组计划的编制需要充分考虑多种因素，包括客货运量、运行需求、保障时间、调度条件变化、车辆情况、编组的稳定性、火车的最大速度、折返点位置、路况特征等，综合部署应符合“合理、安全、快速、经济、有序”的要求。
车辆编组优化的主要目的是提高铁路旅客客货运营的服务水平，保证列车编组安全、顺利、准确，提高运营后勤保障措施，减少运行
不稳定影响，改善安全性能，并尽量减少余量运力，实现更快更合理
的路线运行。
综上所述，列车编组计划是铁路客货运行和管理的重要框架，它
的合理设计是管理系统的客货运操作的基础，优化调整可以极大地改
善客货运运行效率，保障客货运行安全顺利运行，改善旅客出行服务，提高客货运运营效率。
