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区段站阶段计划调整模型与算法研究

王正彬  
【摘要】: 车站是铁路运输的基本生产单位。车站工作组织的好坏,不仅对加快货车周转,提高车站的通过能力,而且对协调区间通过能力、提高整个路网的通过能力都有重要意义。研究铁路运输系统的作业组织优化,首先应研究铁路技术站工作组织优化。在日常工作中,车站各作业系统内部及作业系统间工作协调的主要手段是车站调度指挥人员通过车站作业计划的预先编制来进行的。车站作业计划包括班计划、阶段计划。班计划是车站总任务的宏观安排,阶段计划是分阶段实施日班计划,是日班计划的细化或调整。因此,要使全站作业协调好,必须做好阶段计划的编制与调整。目前我国区段站阶段计划的编制仍然停留在手工编制的层次上,编制速度慢,并且技术作业图表也主要是采用手工绘制,工作量大。阶段计划的计算机编制与调整是车站长期以来有待解决的问题,也正是本论文的选题背景。 本文首先介绍了区段站必需的设备,分析了区段站各种作业过程和全站作业的协调条件,为阶段计划的调整模型建立打下基础。 为了给所建立的模型寻找快速有效的算法,本文简要介绍了遗传算法的基本原理。针对编码直接决定了遗传操作及问题求解难度的特点,在遗传算法的基本原理中对编码问题作了详细介绍。介绍了遗传算法进一步改进的几种措施。为阶段计划的模型求解作好准备。 阶段计划的核心问题之一是确定出发列车的车流来源。由于实现车流分配的主要动力是调机,调机在本站作业车及中转改编车作业中起主导作用,因此以调机活动为核心,创造性的将车流分配与调机活动作为一个密不可分的整体来考虑,即从确定列车的解体、编组顺序出发,以出发列车满轴为目标,建立了车流推算模型,结合运输问题的表上作业方法,设计了求解该问题的混合遗传算法。并对调机数量及调机分工进行了讨论。 根据车流推算模型得到解体、编组顺序,就可得各列车占用到发线的时间区间,从而以尽可能符合原计划中拟订的到发线使用方案为目标,建立了到发线运用的调整模型并设计了相应的遗传算法。 为了进一步验证所建立的模型的正确性及算法的有效性,以成都局燕岗车站为背景,开发了车站技术作业图表绘制程序,生成了车站的技术作业图表,实现图表在屏幕上用鼠标拖动修改,并对操作过程中出现的错误给予提示;嵌入了阶段计划车流推算功能及到发线运用功能,并通过大量的人机交互接口,实现阶段计划的计算机编制与调整。 从车站调度员作为车站调度指挥的重要岗位,站在全站的角度,合理、有效的安排车站的运输生产过程,协调全站的各项作业,提高车站的能力出发,提出了由车站调度员调用车流推算模块及到发线运用模块,得到各列车占用到发线的具体股道安排,并将此结果下达给车站值班员;车站值班员根据车站调度员下达的到发线占用安排,办理相应的列车接发作业的改革建议。


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