基于机车顺次接续的机车周转图编制方法.pdf

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1、第35卷，第2期中国铁道科学Vo1．35No．22014年3月CHINARAILWAYSCIENCEMarch，2014文章编号：1001—4632(2014)02—0098—06基于机车顺次接续的机车周转图编制方法张杰，倪少权，葛露露。，陈钉均(1．西南交通大学交通运输与物流学院，四川成都610031；2．西南交通大学综合交通运输智能化国家地方联合工程实验室，四川成都610031)摘要：根据机车周转图编制流程，以到达车站的接续机车总数、出发车站的接续机车总数、机车在折返站的折返时间和机车只能在同一车站接续为约束条件，以机车全周转时间最少为目标函数，建立机车周转图编制优化模型。

2、证明了机车周转图具有顺次接续特征：对于任意1个机车折返站的机车接续可行解，在机车在站折返时间不变的条件下，总可以转化为从某一机车接续开始按照顺次接续原则形成的可行解。据此分别构建成对和不成对机车周转图编制优化模型的求解算法。以宝成线广元至成都区段为例，采用本文构建的模型和算法进行机车周转图编制。结果表明：采用该模型算法编制的机车周转图与其实际的机车周转图相比，机车全周转时间节省了72h(3．8)，机车台数节省了3台(3．8)，取得了较好的运用效果。关键词：机车周转图；机车全周转时问；机车接续中图分类号：U29261：U268．2文献标识码：A机车是铁路运输的重要资源，优化机车周

3、转有列车的动力配置，即机车全周转时间最少，或者图，不仅能减少机车在站停留时间，加速机车周是机车台数最少。机车周转图须满足以下要求：为转，提高机车运用效率，而且能够有效地降低铁路每列列车配置合适的机车台数，以满足列车牵引定运输成本，确保列车安全正点运行。因此，专家学数和列车区间运行时分的要求；满足每台机车在本者对机车周转图编制的理论进行了研究，提出了机段和折返段进行整备作业对相应技术作业时间的要车周转图编制问题的数学优化方法，并针对不同机求；不允许出现对开单机。此外，双机牵引列车应车运转制、成对和不成对机车周转图进行了模型和尽可能接续双机牵引列车，这是因为重联机车的摘算法的研究。

4、目前，机车周转图的编制模型主要有除和连挂需要额外的技术作业时间，并且，如果多多商品流模型口4]、时空网络模型[5]、TSP模型、机牵引列车接续多列单机牵引列车，当多机牵引列最小费用最大流模型『7]等，求解分为表上作业车晚点时将直接影响到多列列车。法[8‘]、线性规划算法[1、匈牙利算法、遗传算法等智能算法[1，部分模型和算法取得了机车周转2机车周转图编制优化数学模型图编制问题的优化解，并投入到实际运用中。本文在这些已有研究成果的基础上，通过分析机车接续定义如下参数：S(是===1，2，⋯，K)为机特征，提出一种基于机车顺次接续的机车周转图编务折返段车站或机务基本段车站(下文统称

5、为机车制方法，可实现机车周转图编制问题的快速求解。折返站)，K为其总数；L(一1，2，⋯，M)为列车，M为列车总数；，和t分别为列车L1机车周转图编制问题描述在运行区段的始发时刻、终到时刻和运行时间；和厂分别为列车L的牵引机车台数、附挂机车台机车周转图编制问题是依据机车的交路、运转数；为k站的机车最短折返作业时间。制度、乘务制度、乘务方式和本段及折返段技术作定义如下O一1参数：以表示列车L是否在车业时间等，以最少的机车资源实现列车运行图上所站S停车并换挂机车，若是则取口一1，否则取收稿日期：2013—01—20；修订日期：2013—11—20基金项目：国家自然科学基金资助项目(

6、61273242)；铁道部科技研究开发计划项目(2012X011一C，2013X006一A)作者简介：张杰(1977)，男，湖南湘潭人，副教授，博士研究生。第2期基于机车顺次接续的机车周转图编制方法a一0；d表示列车L是否从车站S出发并换挂此，本文在分析机车顺次接续特征的基础上，设计机车，若是则取d一1，否则取d一0；X(≠i相应的求解算法，以实现对该模型的快速求解。且J一1，2，⋯，M)表示机车接续变量，如果机车牵引列车L后接着牵引列车L，则取：==l，3机车周转图的顺次接续特征否则取一0。机车在折返站S的折返时间为机车顺次接续是指对于1个机车折返站，在成f一z一1，>对机车

7、周转图中，其到达列车集合为={L，t／j—～+1440=1，≤一1，2，⋯，』＼，)，N为到达列车总数，其出发列车10z：=：0集合为Ua一{L，q=1，2，⋯，N}；将集合U中的根据机车周转图编制流程，以机车全周转时间列车按到达时刻先后进行排列，集合Ua中的列车t最少为目标函数，在一定的约束条件下，建立机按出发时刻先后进行排列，如果在该折返站的机车车周转图编制优化模型为接续形式为{．．·，(L，L一)，(Lp，L)，MMM(Lp+，L。+)，⋯)，即顺次到达(或出发)列车￡一min(∑=1