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客运专线列车运行调整模型及算法研究

王慧妮  
【摘要】:列车运行调整就是当列车运行实际状态偏离预定值,造成列车运行紊乱时,通过重新规划列车运行时刻表,尽可能恢复列车有序运行状态的过程。列车运行调整要以计划时刻表(基本图)为基础,具有高实时性、强约束性、组合优化等特点。 本文研究了客运专线列车运行调整计划的优化编制问题,主要从以下几个方面对客运专线列车运行调整问题进行了探讨: 1.分析了列车运行调整的特征、影响列车运行调整的因素,客运专线列车运行调整的特点及调整策略。 2.以总的列车加权晚点和最小为优化目标,建立了客运专线列车运行调整的优化模型。 3.列车运行调整计划的优化问题是一类大规模组合优化问题,属于NP—Hard问题,存在大量的约束条件,且运行调整计划的编制需要很高的实时性,因此很难用数学规划方法来对模型进行求解。本文采用了智能优化算法——遗传算法对模型进行了求解。根据列车运行调整问题的特点,采用了二维矩阵编码,设计了相关的交叉算子和变异算子,并提出了约束条件的处理方法。 4.以武广客运专线研究情况为背景构造了实例,并在matlab7.0仿真环境下编制了列车运行调整的遗传算法,对实例进行了求解,并对结果进行了分析,验证了模型和算法的可行性。


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