考虑列车开行方案周内波动的动车组运用计划编制方法技术

本发明专利技术涉及一种考虑列车开行方案周内波动的动车组运用计划编制方法。基于半固定运行区段的动车组运用模式，部分动车组采用固定运行区段的运用模式担当部分固定开行列车，部分动车组采用不固定运行区段的运用模式担当部分固定开行列车和不固定开行列车；将动车组运用问题转化成旅行商问题(TSP问题)，通过构建动车组运用接续网络，分层建模，建立满足动车组检修需求的动车组交路日计划优化模型和动车组运用周计划优化模型；根据分层模型进行分阶段求解，设计基于蚁群算法的动车组运用计划优化算法，得到优化的动车组运用周计划。该方法能够重组运输资源供给，以高效提升运输产品质量，满足客流需求多样性。满足客流需求多样性。满足客流需求多样性。

【技术实现步骤摘要】
考虑列车开行方案周内波动的动车组运用计划编制方法


[0001]本专利技术属于高速铁路动车组运用计划的编制领域，具体涉及一种考虑列车开行方案周内波动的动车组运用计划编制方法。

技术介绍

[0002]国内外学者对于高速铁路动车组运用计划的编制与优化展开了很多的研究，由于国内外高速铁路在运输组织层面存在较大区别，所以在动车组运用方面的相关研究也不能完全适配。目前我国动车组资源相对匮乏，而旅客需求日益提高，实现“一日一图”等复杂背景下的动车组运用成为下一步研究的重点。而且，目前我国在进行动车组运用周计划以及大规模案例下动车组运用计划编制方面的研究较少，因此，亟需实现考虑列车开行方案周内波动的动车组动态运用研究。
[0003]在周末或其他客流高峰时期，高速铁路列车的开行方案相较平日会出现较大波动，对动车组运力资源的组织提出了更高的要求和挑战。针对于此种情况，目前的高速铁路动车组运用计划编制方法主要面临如下问题：
[0004](1)对相关作业标准以及现场情况的考虑较少。国外高铁路网结构简单、动车组类型较为单一、动车组运用方式灵活且检修场所分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种考虑列车开行方案周内波动的动车组运用计划编制方法，其特征在于，所述方法包括：基于半固定运行区段的动车组运用模式，部分动车组采用固定运行区段的运用模式担当部分固定开行列车，部分动车组采用不固定运行区段的运用模式担当部分固定开行列车和不固定开行列车；将动车组运用问题转化成旅行商问题，通过构建动车组运用接续网络，分层建模，包括建立满足动车组检修需求的动车组交路日计划优化模型和建立动车组运用周计划优化模型；根据分层模型进行分阶段求解，设计基于蚁群算法的动车组运用计划优化算法，得到优化的动车组运用周计划。2.根据权利要求1所述一种考虑列车开行方案周内波动的动车组运用计划编制方法，其特征在于，所述建立满足动车组检修需求的动车组交路日计划优化模型，具体包括：建立目标函数：式中：V表示动车组运用接续网络中的点集合，V＝L∪R，由列车运行图中所有的运行线与运用计划编制周期内所有的交路段组成；L表示列车运行图中所有的运行线集合，也是动车组运用接续网络中点集合的一部分，l为运行线集合L中任一运行线，R表示运用计划编制周期内所有交路段的集合，也是动车组运用接续网络中点集合的一部分，r为运用计划编制周期内所有交路段的集合中任一交路段，v
i
表示列车节点i，v
j
表示列车节点j，i表示列车节点i的标识，j表示列车节点j的标识；i：＝v
i
∈V表示将列车节点集合V中的任一列车节点v
i
的节点标识赋值给i；j：＝v
j
∈V将列车节点集合V中的任一列车节点v
j
的节点标识赋值给j；x
ij
为列车接续弧e
ij
的交路担当变量，以0
‑
1变量的形式表示，当值为1时表示列车接续弧e
ij
被当前交路选中，为交路弧；当值为0时表示列车接续弧e
ij
未被当前交路选中，或者列车接续弧e
ij
不存在；c
ij
为列车接续弧e
ij
的费用值，以列车间具体的接续时间表示；具体数值的计算方法如下：CT表示列车间接续作业时间标准，也就是动车组进行立折作业的最短时间，同时也包含了坐席方向调整与车厢内卫生打扫的时间；表示列车节点v
j
的始发时间；表示列车节点v
i
的终到时间；表示列车节点v
i
的终到车站；表示列车节点v
j
的始发车站；表示列车节点v
i
使用的车底类型；表示列车节点v
j
使用的车底类型；表示列车节点v
i
所属铁路局；表示列车节点v
j
所属铁路局。
3.根据权利要求2所述一种考虑列车开行方案周内波动的动车组运用计划编制方法，其特征在于，建立动车组交路日计划优化模型的过程中设置约束条件，具体包括：约束(1)：动车组交路计划需要保证列车运行图上每条运行线都有相应的动车组车底担当，即保证每个节点必须被动车组交路覆盖，且仅能被覆盖一次：每个节点必须被动车组交路覆盖，且仅能被覆盖一次：约束(2)：动车组交路计划不仅需要制定列车任务之间的具体接续关系，还需要对动车组车底的一级检修作业做出安排，所以在进行检修作业安排时需要保证只有接续弧e
ij
被当前交路选中，且接续弧e
ij
为检修资格弧时，才能够在接续弧e
ij
上安排一级检修作业：式中：E表示列车接续弧集合，也是动车组运用接续网络中的边集合；边e
ij
＝(l
i
,l
j
)表示列车l
i
与列车l
j
间的接续关系，也可以表示列车与交路段间的接续关系或者交路段与交路段间的接续关系，简称列车接续弧e
ij
；x
ij
为列车接续弧e
ij
的交路担当变量，以0
‑
1变量的形式表示，当值为1时表示列车接续弧e
ij
被当前交路选中，x
ij
值为1的列车接续弧e
ij
为交路弧；当值为0时表示列车接续弧e
ij
未被当前交路选中，或者列车接续弧e
ij
不存在；y
ij
为列车接续弧e
ij
的检修安排变量，以0
‑
1变量的形式表示，当值为1时表示列车接续弧e
ij
被当前交路选中，且安排一级检修作业，y
ij
值为1的列车接续弧e
ij
为检修弧；值为0时表示列车接续弧e
ij
上并未安排一级检修作业；u
ij
为列车接续弧e
ij
的检修资格变量，以0
‑
1变量的形式表示，当值为1时表示列车接续弧e
ij
上可以安排动车组车底的一级检修作业，值为0时表示列车接续弧e
ij
不具备安排动车组一级检修作业的条件；u
ij
具体数值的计算方法如下：c
ij
为列车接续弧e
ij
的费用值，以列车间具体的接续时间表示；ET表示动车组车底进行一级检修的检修作业时间标准，也就是动车组车底在动车段所进行一级检修作业的时间；S表示路网中所有车站的集合，s为集合中任一车站，S
P
为与动车段所相连接的车站集合，且车站集合，且表示列车节点v
i
终到的车站；约束(3)：在动车组车底担当列车任务后，动车组车底的累计运行时间与累计运行里程均不可超过一级检修修程修制所规定的的时间和里程标准，即保证各动车组交路均符合检修修程的约束：修修程的约束：式中：M
Ι
表示动车组车底一级检修修程标准中的里程标准，T
Ι
表示动车组车底一级检修
修程标准中的时间标准；m
ij
为列车接续弧e
ij
的运行里程累计变量，表示在当前交路中动车组车底从前一次一级检修作业完成后至完成节点v
i
担当时的累计运行里程；具体数值的计算方法如下：其中，表示列车节点v
i
的运行里程；K表示列车节点v
i
在当前交路的前序；n表示列车节点的数量；y
ki
表示列车节点vk与v
i
间是否有检修作业安排的检修安排变量；mk
i
表示在接续列车节点v
i
之前的动车组累计行驶里程；t
ij
为列车接续弧e
ij
的运行时间累计变量，表示在当前交路中动车组车底从前一次一级检修作业完成后至节点v
i
终到时刻止的累计运行时间；具体数值的计算方法如下：终到时刻止的累计运行时间；具体数值的计算方法如下：表示列车节点v
i
的运行时间；t
ki
表示在接续列车节点v
i
之前的动车组累计行驶时间；x
ki
表示列车接续弧e
ki
是否被当前交路选中的变量，如果被选中x
ki
＝1，如果未被选中x
ki...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂磊，公衍韬，贺振欢，付慧伶，佟璐，谭宇燕，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：