基于运营效益最优的铁路货运班列编组辆数模型建立方法技术

本发明专利技术提供一种基于运营效益最优的铁路货运班列编组辆数模型建立方法，包括：建立不同运输方式的客户选择概率模型；建立客户选择运输方式的广义费用模型；建立广义费用模型中的服务特性系数的标定模型；根据客户选择概率模型、广义费用模型和标定模型获得铁路货物平均等待时间范围；建立铁路货运班列的营业收入模型；建立铁路货运班列的运营成本模型；建立铁路货运班列运量模型；根据各个模型建立铁路货运班列编组辆数模型。本发明专利技术通过建立最终的铁路货运班列编组辆数模型，采用模型获取到运营效益最优时对应的编组辆数和开行频次，按照获取的编组辆数和开行频次组织铁路货运班列开行，以达到货运运营效益最优的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及铁路运输
，尤其涉及一种基于运营效益最优的铁路货运班列编组辆数模型建立方法。
技术介绍
长期以来，我国铁路货物运输组织模式主要面向内部生产型，较少考虑客户的运输需求。有关铁路货运班列开行方案的研究，大多是以铁路既有的货运量为基础，通过历史数据进行货运量的预测，班列的编成辆数通常被视为一个常量(经验值)或者给定的区间值；针对班列编成辆数的研究，多从编组站的车流集结问题出发，很少考虑客户货源的产生周期及运输需求频次，进而造成铁路货运缺乏市场竞争力，运营效益不理想。
技术实现思路
本专利技术提供一种基于运营效益最优的铁路货运班列编组辆数模型建立方法，用于解决现有技术中未能从客户需求角度制定编组方案，无法优选出班列编组辆数和开行频次造成的运营效益不理想的问题。本专利技术提供一种基于运营效益最优的铁路货运班列编组辆数模型建立方法，包括：S1、建立基于Logit模型的不同运输方式的客户选择概率模型，所述客户选择概率模型为： P i = exp ( U ‾ / U i ) Σ i = 1 3 exp ( U ‾ / U i ) ]]>其中，Pi为客户选择运输方式i的概率；Ui为选择运输方式i的广义费用；为不同运输方式的平均广义费用；i为表示不同运输方式，其中i＝1，表示公路；i＝2，表示铁路；i＝3，表示航空；S2、建立客户选择运输方式的广义费用模型，所述广义费用模型为： U i = θ 1 E i + θ 2 F i + θ 3 B i + θ 4 S i Y i ]]>其中，Ei为第i种运输方式的经济性参数，用货物运输的总费用表示；Fi为第i种运输方式的快速性参数，用货物运输的时间价值表示；Bi为第i种运输方式的便捷性参数，用发车(起飞)前货物平均等待时间价值表示；Si为第i种运输方式的安全性参数，用货物运输过程的货损货差率表示；Yi为第i种运输方式的准时性参数，用货物的准点率表示；θ1、θ2、θ3、θ4：服务特性系数；S3、建立所述广义费用模型中的服务特性系数的标定模型，所述标定模型的步骤包括：根据经济性参数，快速性参数、便捷性参数和安全性参数两两之间的重要性评判，获得判断矩阵A；确定判断矩阵中每一行的乘积Mi，采用方根法计算获得Mi的n次方根对向量正规化，获得其中，Wi为服务特性系数；S4、根据所述客户选择概率模型、广义费用模型和标定模型获得铁路货物平均等待时间范围；S5、建立铁路货运班列的营业收入模型，所述营业收入模型为：其中，I为A、B两站点间开行铁路货运货物班列的收入，元/列；mk为固定周期内第k种铁路货运班列编成辆数，辆；fk为第k种铁路货运班列的开行频次，列/日；qk为固定周期内第k种铁路货运班列车辆平均载货吨数，吨/辆；为不同货物的平均运价率，元/吨公里；S6、建立铁路货运班列的运营成本模型，所述运营成本模型为：其中，C(m,f)为运营成本，为第k种铁路货运班列运营径路上线路使用费用单价，元/辆公里；X表示线路；j为铁路货运班列所经过线路按照分机型和分区段的标准支付的机车牵引费的支付类型，不同类型相应的单价不同；a为机车自重，吨；b为货车自重，吨；为某货运班列运营径路的第j种机车牵引费的付费单价，元/吨公里；J表示机车；l为货车种类；为第l种货车的车辆使用费单价，元/辆日；vk为固定周期内第k种铁路货运班列平均运营速度，公里/小时；L为表示车辆行驶里程；为第k种班列的运营吨公里支出，元/吨公里；B表示班列；γ为发送作业服务费清算比例，％；p为到达作业成本支出单价，元/吨；S7、建立铁路货运班列运量模型，所述铁路货运班列运量模型为：其中，G铁为A、B两地间日均通过铁路运输的货运量，吨；G总为A、B两地间日均货运量，吨；S8、根据营业收入模型和运营成本模型，以及客户选择概率模型、广义费用模型、标定模型和铁路货运班列运量模型建立铁路货运班列编组辆数模型，以通过铁路货运班列编组辆数模型获得班列编组辆数和开行频次；所述铁路货运班列编组辆数模型为单一类型班列的模型时，为：优选地，还包括：所述铁路货运班列编组辆数模型为多类型班列的模型时，为：优选地，所述经济性参数，快速性参数、便捷性参数、安全性参数和准时性参数的获取公式为：Ei＝ei·L，其中，Ei为经济性参数，ei为不同运输方式的单位运价率，元/吨公里，L为运价里程，公里；V(T)＝M×IR/HY，其中，Fi为快速性参数，V(T)为货物的时间价值，M为货物平均价格，元/吨，IR为货物延误成本率，％，HY为24小时，vi为平均运营速度，km/h；Bi＝ti×V(T)，Bi为便捷性参数，ti为不同运输方式的货物平均等待时间，小时；Si＝M×δi，Si为安全性参数，δi为不同运输方式的货损货差率。优选地，根据经济性参数，快速性参数、便捷性参数和安全性参数两两之间的重要性评判，获得判断矩阵A，包括：对经济性参数，快速性参数、便捷性参数和安全性参数两两之间按照预设五个等级进行重要性评判；根据各个等级对应的预设分值进行矩阵分布，形成判断矩阵A。由上述技术方案可知，本专利技术实施例提供的基于运营效益最优的铁路货运班列编组辆数模型建立方法，通过根据上述各个模型建立最终的铁路货运班列编组辆数模型，采用模型获取到运营效益最优时对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于运营效益最优的铁路货运班列编组辆数模型建立方法，其特征在于，包括：S1、建立基于Logit模型的不同运输方式的客户选择概率模型，所述客户选择概率模型为：Pi=exp(U‾/Ui)Σi=13exp(U‾/Ui)]]>其中，Pi为客户选择运输方式i的概率；Ui为选择运输方式i的广义费用；为不同运输方式的平均广义费用；i为表示不同运输方式，其中i＝1，表示公路；i＝2，表示铁路；i＝3，表示航空；S2、建立客户选择运输方式的广义费用模型，所述广义费用模型为：Ui=θ1Ei+θ2Fi+θ3Bi+θ4SiYi]]>其中，Ei为第i种运输方式的经济性参数，用货物运输的总费用表示；Fi为第i种运输方式的快速性参数，用货物运输的时间价值表示；Bi为第i种运输方式的便捷性参数，用发车(起飞)前货物平均等待时间价值表示；Si为第i种运输方式的安全性参数，用货物运输过程的货损货差率表示；Yi为第i种运输方式的准时性参数，用货物的准点率表示；θ1、θ2、θ3、θ4：服务特性系数；S3、建立所述广义费用模型中的服务特性系数的标定模型，所述标定模型的步骤包括：根据经济性参数，快速性参数、便捷性参数和安全性参数两两之间的重要性评判，获得判断矩阵A；确定判断矩阵中每一行的乘积Mi，采用方根法计算获得Mi的n次方根对向量正规化，获得其中，Wi为服务特性系数；S4、根据所述客户选择概率模型、广义费用模型和标定模型获得铁路货物平均等待时间范围；S5、建立铁路货运班列的营业收入模型，所述营业收入模型为：其中，I为A、B两站点间开行铁路货运班列的收入，元/列；mk为固定周期内第k种铁路货运班列编成辆数，辆；fk为第k种铁路货运班列的开行频次，列/日；qk为固定周期内第k种铁路货运班列车辆平均载货吨数，吨/辆；为不同货物的平均运价率，元/吨公里；S6、建立铁路货运班列的运营成本模型，所述运营成本模型为：其中，C(m,f)为运营成本，为第k种铁路货运班列运营径路上线路使用费用单价，元/辆公里；X表示线路；j为铁路货运班列所经过线路按照分机型和分区段的标准支付的机车牵引费的支付类型，不同类型相应的单价不同；a为机车自重，吨；b为货车自重，吨；为某货运。班列运营径路的第j种机车牵引费的付费单价，元/吨公里；J表示机车；l为货车种类；为第l种货车的车辆使用费单价，元/辆日；vk为固定周期内第k种铁路货运班列平均运营速度，公里/小时；L为表示车辆行驶里程；为第k种班列的运营吨公里支出，元/吨公里；B表示班列；γ为发送作业服务费清算比例，％；p为到达作业成本支出单价，元/吨；S7、建立铁路货运班列运量模型，所述铁路货运班列运量模型为：其中，G铁为A、B两地间日均通过铁路运输的货运量，吨；G总为A、B两地间日均货运量，吨。S8、根据营业收入模型和运营成本模型，以及客户选择概率模型、广义费用模型、标定模型和铁路货运班列运量模型建立铁路货运班列编组辆数模型，以通过铁路货运班列编组辆数模型获得班列编组辆数和开行频次；所述铁路货运班列编组辆数模型为单一类型班列的模型时，为：其中，Ne为剔除旅客列车通行能力后一区段货运列车通行能力的临界值。...

【技术特征摘要】
1.一种基于运营效益最优的铁路货运班列编组辆数模型建立方法，其特征在于，包括：S1、建立基于Logit模型的不同运输方式的客户选择概率模型，所述客户选择概率模型为： P i = exp ( U ‾ / U i ) Σ i = 1 3 exp ( U ‾ / U i ) ]]>其中，Pi为客户选择运输方式i的概率；Ui为选择运输方式i的广义费用；为不同运输方式的平均广义费用；i为表示不同运输方式，其中i＝1，表示公路；i＝2，表示铁路；i＝3，表示航空；S2、建立客户选择运输方式的广义费用模型，所述广义费用模型为： U i = θ 1 E i + θ 2 F i + θ 3 B i + θ 4 S i Y i ]]>其中，Ei为第i种运输方式的经济性参数，用货物运输的总费用表示；Fi为第i种运输方式的快速性参数，用货物运输的时间价值表示；Bi为第i种运输方式的便捷性参数，用发车(起飞)前货物平均等待时间价值表示；Si为第i种运输方式的安全性参数，用货物运输过程的货损货差率表示；Yi为第i种运输方式的准时性参数，用货物的准点率表示；θ1、θ2、θ3、θ4：服务特性系数；S3、建立所述广义费用模型中的服务特性系数的标定模型，所述标定模型的步骤包括：根...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓东，康福泉，王沛，韩伯领，谭立刚，郎茂祥，
申请(专利权)人：中国铁路总公司，北京交通大学，
类型：发明
国别省市：北京;11