动车组运用与列车时刻表编制协同优化模型与算法研究

基本信息
批准号:71701062
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:19.00
负责人:徐小明
学科分类:
依托单位:合肥工业大学
批准年份:2017
结题年份:2020
起止时间:2018-01-01 - 2020-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:卢晓珊,谭卫民,周珏,吴超峰,王超,黄妍慧
关键词:
车辆运用计划高速列车列车交路计划客运专线列车运行图编制
结项摘要

High-quality train timetables and electric multiple units (EMU) working schemes are very important to improve the organizational efficiency of passenger trains and EMU utilization rates, and to reduce the operation costs of the high-speed railway system. Therefore, it is a valuable research topic to integrate train timetabling problem and EMU planning problem with given railway networks, train services and EMU resources from the perspective of system optimization. To this end, this project plans to make a comprehensive investigation on the coordination between EMU planning problem and train timetabling problem, and then study the integrated problem and related applications. Specifically, a state-space-time network is firstly constructed where the state is defined as the service situation of the EMU. On the basis of the state-space-time network, we then formulate network flow models for EMU assignment problem, EMU planning problem and integrated EMU planning and train timetabling problem. Secondly, to solve those problems, we shall propose a series of solution methods on the basis of Lagrangian relaxation theory. Lastly, a number of case studies with different scales will be conducted to verify the effectiveness of models and the efficiency of solution methods. This project is an extended research on the train scheduling problem, and it is expected to provide a new solution method to solve similar integrated problems and to give theoretical supports for the improvement of high-speed railway operations.

高质量列车时刻表和动车组运用计划对提升高速铁路客运列车行车组织效率,降低高铁系统运营成本具有重要意义。在既定路网、行车计划以及动车组资源配置条件下,如何从全系统角度有效协同优化动车组运用与列车时刻表编制是一个值得深入探讨的课题。为此,项目拟通过实地调研总结,凝练出动车组运用与列车时刻表优化之间的紧密内在关联,探讨动车组运用与列车时刻表编制协同优化问题及其应用。具体地,首先定义动车组服务状况为“状态”,构建“状态-空间-时间”三维空间网络,逐步建立“动车组分配问题”,“动车组运用问题”以及“动车组运用与列车时刻表编制协同优化问题”的网络流模型。其次,设计基于拉格朗日松弛理论的求解算法实现问题的有效求解。进一步,通过开展大量、多规模层次算例研究验证模型有效性与算法效率。本项目是列车调度问题研究的拓展,预期成果不仅可为类似协同优化问题研究提供新思路,也可为我国高速铁路运营管理工作提供理论支持。

项目摘要

高质量列车时刻表和动车组运用计划对提升高速铁路客运列车行车组织效率,降低高铁系统运营成本具有重要意义。在既定路网、行车计划以及动车组资源配置条件下,如何从全系统角度有效协同优化动车组运用与列车时刻表编制是一个值得深入探讨的课题。本项目凝练出了动车组运用与列车时刻表优化之间的紧密内在关联,定义了动车组运用与列车时刻表编制协同优化问题,建立了基于网络流理论的协同优化模型,设计并开发了基于拉格朗日松弛理论的协同优化问题求解算法,算例结果验证了模型的有效性和算法的高效性,形成了一套解决动车组运用与列车时刻表编制协同优化的解决方案。在此基础上,进一步开发了城轨系统乘务排班和乘务轮班计划的协同编制方案。本项目相关研究成果在《Transportation Research Part B\C》、《Journal of Scheduling》、《山东科学》等国内外期刊发表论文5篇(其中SCI检索4篇),获授权专利和软件著作权各1项。按时并超额完成了既定目标。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

拥堵路网交通流均衡分配模型

拥堵路网交通流均衡分配模型

DOI:10.11918/j.issn.0367-6234.201804030
发表时间:2019
2

基于资本驱动的新型互联网营造系统初探

基于资本驱动的新型互联网营造系统初探

DOI:
发表时间:2016
3

基于EPR 政策的耐用品设计寿命的决策研究 ———从计划报废的视角

基于EPR 政策的耐用品设计寿命的决策研究 ———从计划报废的视角

DOI:
发表时间:2020
4

地铁曲线接收段盾构近距离斜穿既有车站施工风险控制———以南宁轨道交通5号线下穿既有1号线广西大学站为例

地铁曲线接收段盾构近距离斜穿既有车站施工风险控制———以南宁轨道交通5号线下穿既有1号线广西大学站为例

DOI:10.3973/j.issn.2096-4498.2021.07.015
发表时间:2021
5

分层地质类材料靶体抗超高速侵彻模型实验

分层地质类材料靶体抗超高速侵彻模型实验

DOI:10.11883/bzycj-2018-0230
发表时间:2019

徐小明的其他基金

批准号:30800650
批准年份:2008
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11326107
批准年份:2013
资助金额:3.00
项目类别:数学天元基金项目
批准号:41604074
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41401053
批准年份:2014
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11601339
批准年份:2016
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目

相似国自然基金

1

综合调度指挥系统中的动车组运用优化编制算法研究

批准号:60674006
批准年份:2006
负责人:赵鹏
学科分类:F03
资助金额:23.00
项目类别:联合基金项目
2

网络条件下高速铁路动车组运用优化理论与方法研究

批准号:71761023
批准年份:2017
负责人:田志强
学科分类:G0116
资助金额:30.00
项目类别:地区科学基金项目
3

高速动车组模型辨识与多目标优化控制策略研究

批准号:61164013
批准年份:2011
负责人:杨辉
学科分类:F03
资助金额:60.00
项目类别:地区科学基金项目
4

高速铁路动车组运用和检修综合优化的相关问题研究

批准号:71771016
批准年份:2017
负责人:高原
学科分类:G0116
资助金额:49.00
项目类别:面上项目