熱備動(dòng)車(chē)組配置方案優(yōu)化模型
發(fā)布時(shí)間:2022-01-02 16:14
熱備動(dòng)車(chē)組的配置方案影響熱備動(dòng)車(chē)組的救援效率,對(duì)保證鐵路正常運(yùn)行秩序起著重要作用。針對(duì)配置方案中熱備動(dòng)車(chē)組數(shù)量的確定和備用地點(diǎn)的選擇,以全面覆蓋鐵路事故風(fēng)險(xiǎn)為約束,分別以熱備動(dòng)車(chē)組平均響應(yīng)時(shí)間最短及配置成本最少為目標(biāo),建立熱備動(dòng)車(chē)組配置方案優(yōu)化的多目標(biāo)規(guī)劃模型,并設(shè)計(jì)分步搜索的禁忌搜索算法對(duì)多目標(biāo)模型的Pareto解集進(jìn)行求解,最后結(jié)合算例,驗(yàn)證了模型和算法的可靠性。研究結(jié)果表明,得到的熱備動(dòng)車(chē)組配置方案能夠滿足決策制定者的不同偏好,熱備動(dòng)車(chē)組配置數(shù)量和地點(diǎn)協(xié)同優(yōu)化的方案較兩者分步優(yōu)化更能提高熱備動(dòng)車(chē)組應(yīng)急效率。
【文章來(lái)源】:鐵道科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2020,17(07)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:8 頁(yè)
【部分圖文】:
某鐵路局管內(nèi)高速鐵路網(wǎng)示意圖Fig.1Schematicdiagramofhigh-speedrailwaynetworkinarailwayadministration表1模型Pareto解的各目標(biāo)值及方案Table1GoalvaluesandParetosolutionofmodetitle
第7期徐禾穎,等:熱備動(dòng)車(chē)組配置方案優(yōu)化模型1643從運(yùn)算結(jié)果可以看出,當(dāng)熱備動(dòng)車(chē)組列數(shù)較少時(shí),增加列數(shù)可以較為明顯地縮短熱備動(dòng)車(chē)組的響應(yīng)時(shí)間,但從整體結(jié)果來(lái)看,增加熱備動(dòng)車(chē)組列數(shù)所能帶來(lái)的響應(yīng)時(shí)間節(jié)省十分有限,且會(huì)使配置成本激增。熱備動(dòng)車(chē)組的數(shù)量超過(guò)10列后,再增加熱備動(dòng)車(chē)組的數(shù)量將不會(huì)帶來(lái)響應(yīng)時(shí)間的減少。為了說(shuō)明熱備動(dòng)車(chē)組配置數(shù)量和熱備地點(diǎn)協(xié)同優(yōu)化的方案相較分別求解更具有優(yōu)越性,將模型的有效解集和熱備動(dòng)車(chē)組數(shù)量給定情況下的最小響應(yīng)時(shí)間進(jìn)行方案對(duì)比,如圖2所示。圖2中“o”代表多目標(biāo)模型的Pareto解的目標(biāo)函數(shù)值,“+”代表不同熱備動(dòng)車(chē)組數(shù)量下響應(yīng)時(shí)間最小的方案的目標(biāo)函數(shù)值。圖2方案對(duì)比Fig.2Diagramofschemecomparison從圖2中可以看出,多目標(biāo)規(guī)劃求得的解集不僅可以給出不同熱備動(dòng)車(chē)組數(shù)量下響應(yīng)方案最優(yōu)解,還可以給出更加豐富的決策信息,且方案中能夠?qū)崿F(xiàn)熱備動(dòng)車(chē)組數(shù)量和配置地點(diǎn)的協(xié)同優(yōu)化。當(dāng)路局內(nèi)的熱備動(dòng)車(chē)組列數(shù)發(fā)生變化,或最佳方案中節(jié)點(diǎn)的股道運(yùn)用緊張時(shí),無(wú)需從頭制定熱備動(dòng)車(chē)組的配置方案,只需在Pareto解集中依據(jù)需要重新選擇即可。4結(jié)論1)對(duì)熱備動(dòng)車(chē)組的配置方案進(jìn)行研究,建立熱備動(dòng)車(chē)組配置列數(shù)和熱備地點(diǎn)協(xié)同優(yōu)化的熱備動(dòng)車(chē)組配置優(yōu)化多目標(biāo)規(guī)劃模型,并設(shè)計(jì)模型求解的分步求解算法。從算例分析中可看出,本文提出的模型和算法可以有效地解決熱備動(dòng)車(chē)組配置問(wèn)題,并能從平均響應(yīng)時(shí)間和配置成本的角度給出相對(duì)較優(yōu)的方案。2)在下一步的研究中,對(duì)始發(fā)車(chē)站和待救援弧段的權(quán)重還有優(yōu)化的空間,可以針對(duì)不同的線路條件及不同車(chē)型的故障率分別進(jìn)行討論。3)除了綜合考?
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]趨近理想灰關(guān)聯(lián)多約束的交通救援中心中值選址模型[J]. 盧媛媛,郭志堅(jiān),王寶玲,張倩茹,蘆奇. 公路交通科技. 2018(07)
[2]基于覆蓋理論的鐵路救援列車(chē)部署方案研究[J]. 湯霖,孟學(xué)雷,郭文博,尚蕾. 鐵道科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2018(06)
[3]武漢市軌道交通線網(wǎng)應(yīng)急救援站選址研究[J]. 冉連月,吳賢國(guó),劉洋,張立茂. 中國(guó)安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù). 2018(04)
[4]基于集合覆蓋模型的高鐵應(yīng)急資源儲(chǔ)備點(diǎn)選址優(yōu)化[J]. 孫劍萍,宮素萍,湯兆平,劉歡. 中國(guó)科技論文. 2017(19)
[5]關(guān)于高速鐵路啟用熱備動(dòng)車(chē)組相關(guān)問(wèn)題的探討[J]. 張芳英. 甘肅科技. 2017(17)
[6]最大弧覆蓋問(wèn)題的一種鄰域搜索算法[J]. 王蕊,高隨祥,石瑋亮,戴龍飛. 計(jì)算機(jī)仿真. 2014(10)
[7]基于最大服務(wù)距離的動(dòng)車(chē)組備用地點(diǎn)選擇研究[J]. 鄭康立,王正彬. 鐵道運(yùn)輸與經(jīng)濟(jì). 2014(05)
[8]鐵路救援基地層級(jí)規(guī)劃選址模型[J]. 吳艷華,王富章,李芳. 交通運(yùn)輸工程學(xué)報(bào). 2013(03)
[9]考慮服務(wù)數(shù)量和服務(wù)時(shí)間的緊急救援站選址[J]. 胡丹丹,王國(guó)利,楊超. 公路交通科技. 2012(10)
[10]動(dòng)車(chē)組動(dòng)態(tài)備用方式研究[J]. 花偉,張才春,范振平,徐利民. 鐵道運(yùn)輸與經(jīng)濟(jì). 2011(01)
博士論文
[1]高速鐵路成網(wǎng)條件下動(dòng)車(chē)組運(yùn)用計(jì)劃編制理論與算法研究[D]. 周宇.北京交通大學(xué) 2017
[2]高速鐵路動(dòng)車(chē)組運(yùn)用計(jì)劃編制理論與方法研究[D]. 李華.北京交通大學(xué) 2013
碩士論文
[1]基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的城市軌道交通應(yīng)急救援站選址研究[D]. 祝蕾.東南大學(xué) 2018
[2]基于多方協(xié)同的應(yīng)急服務(wù)設(shè)施選址模型研究[D]. 舒周攀.華中科技大學(xué) 2017
[3]高速鐵路動(dòng)車(chē)組備用問(wèn)題研究[D]. 孫寶策.北京交通大學(xué) 2012
[4]地鐵突發(fā)事件應(yīng)急救援資源的配置研究[D]. 徐之恒.西南交通大學(xué) 2012
本文編號(hào):3564488
【文章來(lái)源】:鐵道科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2020,17(07)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:8 頁(yè)
【部分圖文】:
某鐵路局管內(nèi)高速鐵路網(wǎng)示意圖Fig.1Schematicdiagramofhigh-speedrailwaynetworkinarailwayadministration表1模型Pareto解的各目標(biāo)值及方案Table1GoalvaluesandParetosolutionofmodetitle
第7期徐禾穎,等:熱備動(dòng)車(chē)組配置方案優(yōu)化模型1643從運(yùn)算結(jié)果可以看出,當(dāng)熱備動(dòng)車(chē)組列數(shù)較少時(shí),增加列數(shù)可以較為明顯地縮短熱備動(dòng)車(chē)組的響應(yīng)時(shí)間,但從整體結(jié)果來(lái)看,增加熱備動(dòng)車(chē)組列數(shù)所能帶來(lái)的響應(yīng)時(shí)間節(jié)省十分有限,且會(huì)使配置成本激增。熱備動(dòng)車(chē)組的數(shù)量超過(guò)10列后,再增加熱備動(dòng)車(chē)組的數(shù)量將不會(huì)帶來(lái)響應(yīng)時(shí)間的減少。為了說(shuō)明熱備動(dòng)車(chē)組配置數(shù)量和熱備地點(diǎn)協(xié)同優(yōu)化的方案相較分別求解更具有優(yōu)越性,將模型的有效解集和熱備動(dòng)車(chē)組數(shù)量給定情況下的最小響應(yīng)時(shí)間進(jìn)行方案對(duì)比,如圖2所示。圖2中“o”代表多目標(biāo)模型的Pareto解的目標(biāo)函數(shù)值,“+”代表不同熱備動(dòng)車(chē)組數(shù)量下響應(yīng)時(shí)間最小的方案的目標(biāo)函數(shù)值。圖2方案對(duì)比Fig.2Diagramofschemecomparison從圖2中可以看出,多目標(biāo)規(guī)劃求得的解集不僅可以給出不同熱備動(dòng)車(chē)組數(shù)量下響應(yīng)方案最優(yōu)解,還可以給出更加豐富的決策信息,且方案中能夠?qū)崿F(xiàn)熱備動(dòng)車(chē)組數(shù)量和配置地點(diǎn)的協(xié)同優(yōu)化。當(dāng)路局內(nèi)的熱備動(dòng)車(chē)組列數(shù)發(fā)生變化,或最佳方案中節(jié)點(diǎn)的股道運(yùn)用緊張時(shí),無(wú)需從頭制定熱備動(dòng)車(chē)組的配置方案,只需在Pareto解集中依據(jù)需要重新選擇即可。4結(jié)論1)對(duì)熱備動(dòng)車(chē)組的配置方案進(jìn)行研究,建立熱備動(dòng)車(chē)組配置列數(shù)和熱備地點(diǎn)協(xié)同優(yōu)化的熱備動(dòng)車(chē)組配置優(yōu)化多目標(biāo)規(guī)劃模型,并設(shè)計(jì)模型求解的分步求解算法。從算例分析中可看出,本文提出的模型和算法可以有效地解決熱備動(dòng)車(chē)組配置問(wèn)題,并能從平均響應(yīng)時(shí)間和配置成本的角度給出相對(duì)較優(yōu)的方案。2)在下一步的研究中,對(duì)始發(fā)車(chē)站和待救援弧段的權(quán)重還有優(yōu)化的空間,可以針對(duì)不同的線路條件及不同車(chē)型的故障率分別進(jìn)行討論。3)除了綜合考?
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]趨近理想灰關(guān)聯(lián)多約束的交通救援中心中值選址模型[J]. 盧媛媛,郭志堅(jiān),王寶玲,張倩茹,蘆奇. 公路交通科技. 2018(07)
[2]基于覆蓋理論的鐵路救援列車(chē)部署方案研究[J]. 湯霖,孟學(xué)雷,郭文博,尚蕾. 鐵道科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2018(06)
[3]武漢市軌道交通線網(wǎng)應(yīng)急救援站選址研究[J]. 冉連月,吳賢國(guó),劉洋,張立茂. 中國(guó)安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù). 2018(04)
[4]基于集合覆蓋模型的高鐵應(yīng)急資源儲(chǔ)備點(diǎn)選址優(yōu)化[J]. 孫劍萍,宮素萍,湯兆平,劉歡. 中國(guó)科技論文. 2017(19)
[5]關(guān)于高速鐵路啟用熱備動(dòng)車(chē)組相關(guān)問(wèn)題的探討[J]. 張芳英. 甘肅科技. 2017(17)
[6]最大弧覆蓋問(wèn)題的一種鄰域搜索算法[J]. 王蕊,高隨祥,石瑋亮,戴龍飛. 計(jì)算機(jī)仿真. 2014(10)
[7]基于最大服務(wù)距離的動(dòng)車(chē)組備用地點(diǎn)選擇研究[J]. 鄭康立,王正彬. 鐵道運(yùn)輸與經(jīng)濟(jì). 2014(05)
[8]鐵路救援基地層級(jí)規(guī)劃選址模型[J]. 吳艷華,王富章,李芳. 交通運(yùn)輸工程學(xué)報(bào). 2013(03)
[9]考慮服務(wù)數(shù)量和服務(wù)時(shí)間的緊急救援站選址[J]. 胡丹丹,王國(guó)利,楊超. 公路交通科技. 2012(10)
[10]動(dòng)車(chē)組動(dòng)態(tài)備用方式研究[J]. 花偉,張才春,范振平,徐利民. 鐵道運(yùn)輸與經(jīng)濟(jì). 2011(01)
博士論文
[1]高速鐵路成網(wǎng)條件下動(dòng)車(chē)組運(yùn)用計(jì)劃編制理論與算法研究[D]. 周宇.北京交通大學(xué) 2017
[2]高速鐵路動(dòng)車(chē)組運(yùn)用計(jì)劃編制理論與方法研究[D]. 李華.北京交通大學(xué) 2013
碩士論文
[1]基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的城市軌道交通應(yīng)急救援站選址研究[D]. 祝蕾.東南大學(xué) 2018
[2]基于多方協(xié)同的應(yīng)急服務(wù)設(shè)施選址模型研究[D]. 舒周攀.華中科技大學(xué) 2017
[3]高速鐵路動(dòng)車(chē)組備用問(wèn)題研究[D]. 孫寶策.北京交通大學(xué) 2012
[4]地鐵突發(fā)事件應(yīng)急救援資源的配置研究[D]. 徐之恒.西南交通大學(xué) 2012
本文編號(hào):3564488
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