高速鐵路車站進(jìn)路分配問題優(yōu)化研究.pdf

1、高速鐵路車站是高鐵線路上帶有配線的節(jié)點(diǎn)和作業(yè)場(chǎng)所，其車站通過能力的大小將直接決定著整個(gè)路網(wǎng)的暢通與否。相較于既有線客運(yùn)站，高速鐵路車站技術(shù)設(shè)備更為先進(jìn)，運(yùn)輸組織方式更為現(xiàn)代化，對(duì)旅客的服務(wù)也更為優(yōu)質(zhì)。進(jìn)路分配問題是在動(dòng)車組運(yùn)用計(jì)劃、列車運(yùn)行圖以及車站布置方式等確定的前提下，為了提高車站通過能力而進(jìn)行的進(jìn)路優(yōu)化研究。高速鐵路車站進(jìn)路分配方案編制的自動(dòng)化，對(duì)于提高運(yùn)輸組織效率、技術(shù)作業(yè)安全性以及車站通過能力都有著重要意義。
　　本文根

2、據(jù)高速鐵路車站實(shí)際生產(chǎn)現(xiàn)狀，構(gòu)建高速鐵路車站網(wǎng)絡(luò)模型與進(jìn)路分配問題優(yōu)化模型，采用遺傳算法進(jìn)行求解。本文研究的內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面：
　　(1)高速鐵路車站技術(shù)作業(yè)分析。對(duì)高鐵站的分類以及站場(chǎng)、客運(yùn)等設(shè)備進(jìn)行介紹，對(duì)始發(fā)、終到、停站通過、本線折返和轉(zhuǎn)線折返等幾類列車的技術(shù)作業(yè)流程進(jìn)行分析，對(duì)動(dòng)車組占用咽喉區(qū)和到發(fā)線的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行梳理。
　　(2)構(gòu)建高速鐵路車站網(wǎng)絡(luò)模型。通過定義承載點(diǎn)與銜接點(diǎn)，構(gòu)建高速鐵路車站網(wǎng)絡(luò)模型，為

3、了表示動(dòng)車組在接車、到站停留和發(fā)車階段所占用的進(jìn)路情況建立動(dòng)車組占用信息集，最后根據(jù)狄克斯特拉算法生成車站進(jìn)路明細(xì)表。
　　(3)構(gòu)建進(jìn)路分配問題優(yōu)化模型。通過對(duì)時(shí)間片的劃分，得到動(dòng)車組在高速鐵路車站作業(yè)的時(shí)空約束關(guān)系。綜合考慮到發(fā)線與接發(fā)車進(jìn)路的一致性和唯一性約束，到發(fā)線作業(yè)間隔和進(jìn)路沖突約束以及不停站通過動(dòng)車組由正線接發(fā)約束等為約束條件，以到發(fā)線緩沖時(shí)間均衡、到發(fā)線均衡使用以及旅客站內(nèi)走行距離最短為優(yōu)化目標(biāo)，建立高速鐵路車站進(jìn)

4、路分配問題優(yōu)化模型。
　　(4)設(shè)計(jì)遺傳算法對(duì)模型求解。由于進(jìn)路分配問題是一個(gè)NP-Hard問題，難以用多項(xiàng)式算法對(duì)其求解，本文采用遺傳算法進(jìn)行求解。在算法設(shè)計(jì)上面，編碼方式采用自然數(shù)；對(duì)各子目標(biāo)采用無量綱化處理，依據(jù)子目標(biāo)的權(quán)值計(jì)算適應(yīng)度函數(shù)值；采用輪盤賭策略進(jìn)行選擇，并通過最優(yōu)保存策略確保最優(yōu)個(gè)體能夠遺傳下去；通過運(yùn)用時(shí)間片思想，在交叉、變異等操作上面保證了后代個(gè)體的可行性，提高了算法效率。
　　(5)以濟(jì)南西站為研究對(duì)