客运专线车站作业计划优化方法探讨
基于客运高峰期铁路部门运输组织工作优化的研究论文（优秀范文5篇）
基于客运高峰期铁路部门运输组织工作优化的研究论文（优秀范文5篇）第一篇：基于客运高峰期铁路部门运输组织工作优化的研究论文铁路客运作为我国最主要的交通运输方式，每年为旅客提供优质的客运服务。
而随着经济发展速度逐年加快，人口流动速度也随之提高，节假日以及春节期间，外出游玩、返乡的旅客数量逐年增加，致使铁路客流量在一定时间内大幅增加，致使铁路运输出现客运高峰期。
这一时期，正常的铁路运输组织手段以及管理方法都无法满足剧增的客运需求，因此必须对运输组织方法进行适当变动，采取针对性的特殊手段，才能保证客运高峰期旅客的出行需求，保证铁路客运安全稳定。
一、铁路客运高峰期概述铁路运输作为我国交通运输的重要方式，是经济发展的基础，也是目前人们所认可的交通运输方式。
而铁路客运作为重要的人流运输方式，每年担负着重要的客运任务，并且随着经济发展，铁路客运高峰现象越来越多，每年的节假日以及春节都是铁路客运的高峰期，这就给铁路客运能力提出更大的挑战，需要铁路运输部门加大组织管理力度，在客流高峰期时积极应对，做好运输调配工作，确保铁路运行的稳定安全。
1.人流特点铁路客运每年都会有几段时期出现客流量剧增的现象，即出现客运高峰期，这一时期具有明显的特征，即客流聚集快且人流起伏大。
同时，由于旅客数量剧增，使得原有的客运设备紧张，并且由于受到天气以及气候的影响，客运过程中客流的组织工作复杂程度极大，安全问题难以控制。
从目前我国铁路客运高峰期的客流人群结构分析，学生、外出旅游人群、返乡探亲人群以及农民工是客流高峰期旅客的主要构成，而这些人流通常具有明显的特点，即：地域性。
地域性是客流高峰客流的主要特征之一，由于我国经济发展的不平衡，使得大量的劳动力从中西部地区涌现东南沿海地区，在春节期间，大部分劳动力又短时间集聚在车站返乡回家，而假期过后又短时内集聚在车站，返回务工地段，造成低于性明显。
方向性。
由于铁运客流具有显著地地域性，这就决定了客流的方向性。
铁路客运站优化课程设计
铁路客运站优化课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解铁路客运站的基本概念、功能布局及优化原则；2. 学生掌握铁路客运站客流分布、设施配置的基本知识；3. 学生了解铁路客运站服务水平与运营效率之间的关系。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识对铁路客运站进行初步的优化设计；2. 学生具备分析铁路客运站客流、设施等数据的能力，提出改进措施；3. 学生能够运用团队合作的方式，共同完成铁路客运站的优化设计方案。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对铁路交通事业的热爱和责任感，关注铁路客运站的发展；2. 学生通过课程学习，认识到优化设计对提高铁路客运站运营效率的重要性；3. 学生在团队合作中，学会尊重他人、倾听意见、发挥个人特长，培养团队协作精神。
课程性质：本课程为应用性较强的课程，结合实际案例，让学生在实际操作中掌握知识。
学生特点：高中生具有一定的逻辑思维能力和自主学习能力，对实际问题充满好奇心。
教学要求：教师需引导学生运用所学知识解决实际问题，注重培养学生的实践能力和团队协作精神。
通过本课程的学习，使学生能够将理论知识与实践相结合，提高解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 铁路客运站概述：介绍铁路客运站的基本概念、功能、分类及发展趋势；参考教材章节：第一章 铁路客运站概述2. 铁路客运站布局设计：讲解客运站布局设计的原则、方法及案例分析；参考教材章节：第二章 铁路客运站布局设计3. 铁路客运站客流分析：分析客运站客流分布、客流组织及客流预测方法；参考教材章节：第三章 铁路客运站客流分析4. 铁路客运站设施配置：探讨客运站设施配置的原则、方法及案例分析；参考教材章节：第四章 铁路客运站设施配置5. 铁路客运站服务水平与运营效率：研究客运站服务水平与运营效率之间的关系，提出提高措施；参考教材章节：第五章 铁路客运站服务水平与运营效率6. 铁路客运站优化设计实践：结合实际案例，指导学生进行优化设计，培养实践能力；参考教材章节：第六章 铁路客运站优化设计实践教学内容安排与进度：第一周：铁路客运站概述第二周：铁路客运站布局设计第三周：铁路客运站客流分析第四周：铁路客运站设施配置第五周：铁路客运站服务水平与运营效率第六周：铁路客运站优化设计实践三、教学方法1. 讲授法：针对铁路客运站的基本概念、布局设计原则、客流分析及设施配置方法等理论性较强的内容，采用讲授法进行教学。
客运专线车站到发线运用优化方法
客运专线车站到发线运用优化方法王保山;侯立新;刘海东【摘要】The topological structure determines the functions of the station arrival and departure tracks. According to the requirement of receiving and departure operation at station, track-use classification can effectively reduce the interference and improve the efficiency of the station. Considering the station topology and its operation programming, the paper formulates the optimization model for of arrival and departure track utilization. The three targets of the model are: meeting the arrival-departure service rules, enhancing the convenience of passenger's riding, and ensuring the balanced utilization of technical equipments. The model is solved by the genetic algorithm (GA). The concept of induce variation is proposed for avoiding illness individual and ensuring the health of whole populations in the algorithm. Finally, the reasonableness of the proposed model and algorithm are proved by a case study. The result shows that the model and the algorithms have good efficiency, could work out more optimum solution, and meet the operation requirements of dedicated passenger station.%车站的拓扑结构限定了作业线的用途,依据车站的接发车作业要求,分类使用作业线可以有效地减少作业干扰,提高车站作业效率.根据车站的拓扑结构和接发车任务,把到发线的优化目标分解为满足到发线运用规则、利于乘降作业、设备均衡使用等目标,并建立了优化模型.运用遗传算法对模型求解.提出了诱导变异的概念,通过诱导变异避免变异产生病态个体,保证群体的健康.最后通过实例验证了模型和算法的合理性.结果表明,在能力允许的条件下,算法的效率较高并能够取得较优解,满足客运专线车站作业的要求.【期刊名称】《交通运输系统工程与信息》【年(卷),期】2012(012)002【总页数】6页(P105-110)【关键词】铁路运输;客运专线;到发线运用;车站作业;遗传算法;诱导变异【作者】王保山;侯立新;刘海东【作者单位】北京交通大学城市交通复杂系统理论与技术教育部重点实验室,北京100044;呼和浩特职业学院,呼和浩特010051;北京交通大学城市交通复杂系统理论与技术教育部重点实验室,北京100044【正文语种】中文【中图分类】U268.4铁路客运专线车站到发线运用计划是客运专线车站作业计划的核心内容,它不仅是基本运行图计划、动车周转接续计划实施的保障,同时也是提高客运服务质量的重要条件.为了编制合理的到发线运用计划,建立相关的数学模型,并利用计算机辅助求解,可以保证车站作业计划编制的速度和质量,对保证运输计划的实施、优化车站设备的使用具有重要意义.国内学者在到发线运用优化方面作了许多工作,谢楚农等运用多目标规划理论与分枝定界法对模型进行求解[1]；青学江等利用遗传算法研究了既有线区段站到发线的合理运用[2]；徐杰等利用时间片建立图论模型研究既有线区段站到发线的合理运用[3].国外学者主要从作业成本最小化等方面进行研究[4,5].以上主要考虑到发线的使用权值、到发线固定使用方案来研究到发线的使用,本文在车站拓扑确定的有效范围内制定到发线的运用规则,并以此为依据,研究客运专线车站到发线在固定接续条件下的均衡使用,与前人的研究相比,本文以客运专线车站为对象,研究在到发线运用规则约束条件下到发线的均衡使用方案,并利用遗传算法求解模型.2.1 问题描述客运专线到发线的使用应该遵循下列的三个条件：（1）动车组在车站内不进行调车作业,即一个接发车作业过程中列车从一个方向接入车站停车（或通过）到向另一个方向发车,期间仅占用唯一一条到发线.（2）一条到发线在同一时刻只能被一个接发车作业占用.（3）一条到发线从服务一个接发车作业结束到可以服务下一个接发车作业,之间必须满足一定的时间间隔.在满足上述三个条件的前提下,客运专线车站作业计划的目标是：（1）以到发线运用规则为约束,安排每一个接发车作业所使用的到发线.（2）为需要乘降作业的接发车计划安排邻接站台的到发线.（3）合理地使用车站设备,按照时间片规划到发线的使用,保证其占用均衡.因此,客运专线车站到发线的优化就是按照到发线运用规则的要求为接发车作业安排有效的到发线,通过对到发线的均衡使用减少接发车作业之间的相互干扰,保证车站作业的正点率,提供更好的客运服务.2.2 变量定义设一个车站有s个车站（及动车段）与其邻接, Si表示第i个邻接站,邻接站集合为与每个邻接站相连的区间有两条正线,则接发车作业类别组合有s2个,Si,j表示从Si 方向接车,向Sj方向发车,接发车作业类别用集合表示为车站可用于接发车作业的到发线有t条,Ti为第i条到发线,到发线集合为接发车作业有p个,Pi为第i个作业,作业集合为接发车作业的信息主要有：式中 jfi为接发车方向,jfi∈JF；ai为到达时刻, 0：00：00≤ai≤23：59：59；di出发时刻,0：00：00≤di≤23：59：59.当ai和di相同时Pi在本站是通过列车,无乘降作业.ti是需要通过模型求解确定的到发线信息.根据车站的拓扑结构所确定的到发线运用方案记为式中 bij表示从Si方向接车,向Sj方向发车时,可以使用的到发线信息：其中为了更好地进行接发车作业,需要合理地使用到发线,即将到发线按照其在站内的位置及与咽喉的衔接关系安排其用途.通过车的到发线运用规则记为式中 zij表示从Si方向接车,向Sj方向发车时,通过列车应该使用的到发线信息在运用规则中使用的到发线首先必须是可以使用的到发线,因此有：①说明运用规则定义的到发线,必须是车站拓扑允许使用的到发线；②说明规则中定义的到发线数量受可用到发线数量限制.停站列车的到发线运用规则记为式中 rij表示从Si方向接车,向Sj方向发车时,停站列车应使用的到发线信息集合（13）定义了对应方向上能够满足乘降作业要求的到发线信息,即邻接站台的作业线.令Ji表示Pi的接车方向,Fi表示Pi的发车方向,表示适用于Pi的第k项规则,通过时为停车时为2.3 优化模型设接发车计划覆盖的时间总长度为L,取时间片长度为ΔL,则任意一条到发线可以根据时间片分割成份.定义为第i个接发车计划在第j个时间片上的作业时间.则到发线平均利用率为满足到发线运用规则条件,且匀衡使用到发线的模型如下：约束（17）表示计划Pi仅占用一条到发线；约束（18）表示Pi占用的是规则中定义的到发线；约束（19）表示当任意两个接发车计划占用同一条到发线时,在时间上没有重叠,即两个不同的作业计划占用同一作业线时不会占用同一个时间片.Fit值越小方案越优.即所有到发线的l个时间片上的利用率方差越小,越满足到发线均衡使用的要求：既满足不同到发线的使用均衡,也保证同一条到发线不同时间片上的均衡.遗传算法GA（Genetic Algorithm）建立在自然选择和群体优势遗传的基础上,能够在问题空间上进行全局、随机的搜索优化[2,3,6],可以求解上述客运专线车站到发线运用模型,按照均衡使用到发线的目标进行求解,求解的过程就是将T分配给P 的过程.3.1 染色体编码染色体是遗传信息传递的载体,染色体中的每个元素称为遗传基因,其相应位置称为遗传坐标.在用遗传算法求解的实际问题中,遗传坐标可以采用二进制编码、自然数编码以及实数编码等.由于车站的到发线一般用自然数标记,所以采用自然数编码,其内容即到发线编号.对应于个体Pi,染色体的长度是p,其染色体基因编码如表1所示.3.2 参数设定群体大小：populationSize=50终止代数：generationSize=1 000交叉概率：crossoverPro=0.8变异概率：mutationPro=0.153.3 诱导变异根据群体的数量使用轮盘赌方法按照crossoverPro定义的概率选择个体,将选中的个体两两分组,每个组内的个体进行基因交叉,交叉的位置根据基因的数量p通过轮盘赌确定.两个个体交换指定位置的基因后,可能会产生“病态个体”,也就是导致到发线遵循的条件（2）不能满足（出现不可行解）,因此需要进行“诱导变异”（疏解冲突）.如某个体在与其配对个体交换第i个基因后,产生了病体,影响群体的健康,诱导变异过程如下：Step1 取出Pi的接发车计划信息；Step2 取适合Pi的可用到发线列表r；Step3 顺序读出染色体p个基因中的第j个基因,若i≠j,且ti=tj,当Pi与Pj的作业时间（含附加作业时间）在某个时间片上有冲突时,需要修改基因tj,也就是找出适合Pj的r,搜索所有基因,剔除在相同时间段内占用的到发线,最后经轮盘赌从空闲到发线中确定其基因.3.4 优化过程在初始群体的基础上经过指定代次的交叉和突变优选获得模型的解：经过若干代的进化得到较优解,并作为模型的解.选取车站平面拓扑图如图1所示,设车站左端衔接x站,右端衔接y站,在本例中仅考虑从x站接车向y站发车（简称方向xy）和从y站接车向x站发车（简称方向yx）,省略从x站接车向x站发车和从y站接车向y站发车两种情况：JF={xy, yx}.车站有11条到发线：T={1,2,3,4,5,6,7,8, 9,10,12},根据车站拓扑,适合xy作业的到发线有：1、2、3、4、5、6、8、10、12共9条,但1、3、5上的作业会横切咽喉；同时适合yx的到发线有：1、2、3、4、5、6、7、9共8条,2、4、6上的作业会横切咽喉.即为了减少作业干扰,乘降作业计划到发线运用规则定义如下（计划中无直通车故忽略相关定义）：取车站10：00至16：00接发车计划74个（到发线附加占用时间4分钟）,利用VC++编写算法求解模型（1）.群体中个体数量50,基因长度74,优化1 000代耗时10秒,结果如图2所示.在图2中横向是时间轴,纵向是到发线,梯形图块所在的横线即表示接发车作业占用到发线信息,梯形左右两端的楔形分别表示接车前和发车后作业线的附加占用,中间矩形表示列车停在作业线上.a图是初始群体中的优良个体；b图是交叉变异一代的优良个体,对比a和b可以看出经过一代优化后作业线运用的均衡性有了较大提高；c图是ΔL取60分钟时第1 000代；d图是ΔL取30分钟时第1 000代.从图2看出从初始解开始到第一代有比较明显的优化,但是在后期进化比较缓慢,因此利用遗传算法常常通过控制进化次数结束优化,实际上得到的并非最优解而是较优解.同时适应度函数对结果影响也很大,对本案例由于ΔL取值不同,d比c更好.因此,ΔL的取值需要根据具体问题分析确定.图3是计划人员编写的接发车计划.计划员编写的接发车计划在车站中心线两侧的3号到发线和4号到发线的使用密度大、占用频率高,离中心线较远的到发线利用率比较低.而利用模型生成的第1 000代的方案（见图2（d））作业线的使用更均衡一些.两者的对比说明算法生成的到发线运用计划优化效果比较明显.随着客运专线网络的日臻完善,对旅行速度和舒适度的要求不断提高,对衔接多个方向的大型站的车站作业提出了更高的要求.利用本模型能够在到发线运用规则和车站接发车作业需求确定的情况下,快速编写车站到发线的均衡使用方案,保证车站作业的质量,同时提高了客运专线车站作业的技术管理水平和运输生产效率.【相关文献】[1] 谢楚农,黎新华.铁路客运站到发线运用优化研究[J].中国铁道科学,2004,25（5）：130-133.[XIEC N,LI X H.Optimization research for utilization of arrival and departure tracks at stationsof high-speed passenger special line[J].China Railway Science. 2004 25（5）：130-133.][2] 青学江,马国忠.遗传算法在区段站到发线的应用研究[J].西南交通大学学报,1998,33（4）：387-393. [QING X J,MA G Z.Research on application of genetic algorithMin utilization of arrival and departure tracks in district stations[J].Journal of Southwest JiaotongUniversity,1998,33（4）：387-393.][3] 徐杰,杜文,常军乾,等.基于遗传算法的区段站到发线运用优化安排[J].中国铁道科学,2003,24（2）：109-114.[XU J,DU W,CHANG J Q,et al.The genetic based algorithms optimization plan of using the arrival and departure track at railway sectional station [J].China Railway Science,2003,24（2）：109-114.][4] Crarey M,Crarville S.Scheduling and platforming trains at busy complexstations[J],Transportation Research, Part A,Policy and Practice,2003,37（A3）：195-224. [5] Zwaneveld P J,Kroon L G,Hoesel P MV.Routing trains through a railway station based on a node packing model[J],European Journal of Operational Reaseach, 2001,128（1）：14-33.[6] 丁勇,刘海东,等.地铁列车节能运行的两阶段优化模型算法研究[J],交通运输系统工程与信息,2011, 11（1）：96-101.[DING Y,LIU H D,et al.A two-level optimization model and algorithMfor energy-efficient urban train operation[J].Journal of Transportation Systems Engineering and Information Technology.2011, 11（1）：96-101.]。
春运期间铁路列车运行组织方案优化研究
春运期间铁路列车运行组织方案优化研究随着春运的临近，铁路运输在短时间内需应对大量旅客的集中出行需求。
为了提高运行效率、确保乘客的出行安全和舒适，铁路部门应该制定合理的运行组织方案，并进行优化研究。
本文将从列车运行方案的优化、运行时刻表的合理安排以及人员与资源调度方面进行探讨。
一、列车运行方案的优化考虑到春运期间的运输压力，为提高列车的运行效率，可以优化列车的排班和编组，并合理安排下行列车和上行列车之间的间隔时间。
具体方法如下：1. 考虑到客流量较大的城市线路，可以增加发车次数或者增长运输能力，以适应大量旅客的出行需求。
这需要铁路部门根据历年的客流数据进行预测，并提前制定计划。
2. 对于运输能力较大的列车，可以采取“立体式”运营方式，即连续开行上下行列车，减少列车间隔时间，提高整体的运行效率。
3. 合理调整列车的运行速度，根据客流情况和线路的安全限速制定运行速度，以保证运行的稳定与安全。
二、运行时刻表的合理安排安排运行时刻表是铁路列车运行组织的重要环节，具体安排需要考虑以下几点：1. 根据市场需求和旅客出行时间特点，对不同线路和不同时段的列车进行合理分布。
根据不同线路的远近程特点，适当调整运行速度，以缩短列车在途时间。
2. 合理安排交路运行，避免列车交叉与冲突，提高运输效率。
对于高拥堵路段，可通过合理安排时刻表，提高列车通过率，减少运行时间。
3. 对于高峰期的列车，适当延长车程或适量减少停靠站，以缩短运行时间，提高乘客的出行速度。
三、人员与资源调度在春运期间，运营调度人员和运力资源的合理利用非常关键，为此可以从以下几个方面进行调度：1. 提前安排运营调度人员，确保人力资源都能够覆盖到位。
加强部门间的协作与沟通，提前解决潜在问题。
2. 根据客流情况，合理调配火车司机和列车长的工作任务，以确保高效稳定的运输。
优先选择经验丰富的驾驶员负责客流量大的线路和重点时段。
3. 运营调度人员需要通过各种信息系统，实时监测列车运行情况，及时调整列车编组和时刻表。
客运专线列车开行方案的优化方法研究
收稿日期:2004-09-06作者简介:徐瑞华(1963-),男,江苏苏州人,教授,工学博士,博士生导师.E 2mail :rhxu @客运专线列车开行方案的优化方法研究徐瑞华,邹晓磊(同济大学沪西校区运输管理工程系,上海 200331)摘要:通过分析客运专线列车开行方案的特性及其确定过程,提出了通过车流合并来确定和优化列车开行方案的方法.给出了车流合并的概念,研究了车流合并对运输组织的影响并提出了车流合并的原则;设计了合并车流的数据结构及相关计算机算法,并结合实例进行了验证.关键词:客运专线;列车开行方案;车流合并中图分类号:U 292.3 文献标识码:A 文章编号:0253-374X (2005)12-1608-04Study on Train Plans Optimization forPassenger Traffic Special LineX U R ui 2hua ,ZO U Xiao 2lei(Department of Transport Management Engineering ,Tongji University West Campus ,Shanghai 200331,China )Abstract :The paper analyzed the characteristics of train plans on the passenger traffic special line and gave a method to make and optimize train plans by recombining passenger flows.Based on the re 2searches on conceptions and principles of recombining passenger flows ,and its influence on train opera 2tion ,correlative data structures and validated algorithms were given for the passenger 2flow recombina 2tion method.Key words :passenger traffic special line ;train plans ;recombination of passenger 2flow 客运专线能实现客货列车分线运行,从根本上缓解干线能力紧张状况,提高路网的整体运输能力.建设覆盖全国主要城市的快速客运网络,在主要干线建设客运专线,实现客货分线运行,已成为我国铁路跨越式发展战略的主要内容.列车开行方案的确定是客运专线旅客运输组织工作中十分重要的内容.客运专线列车开行方案应以客运量为基础,以客流性质、特点和规律为依据,科学合理地安排旅客列车开行等级、种类、起迄点、数量、编组内容、停站方案、列车席位利用、车底运用等内容[1].影响列车开行方案确定的因素包括客流条件和运输组织条件两类.前者包括OD 客流(起讫点客流)的流向、流量以及重点服务对象,后者包括线路条件、列车条件和行车组织方式.客运专线列车开行方案的计算体现了从OD 客流到OD 车流(本文所述车流均指车辆数,列流指列车数,定义见第1节),并进一步转变为列流的过程,因此,其确定应按图1所示的过程进行.国外客运专线起步早,其列车开行方案的研究相对成熟;国内客运专线起步晚,相关研究多基于既有线路.国内外相关研究中提出可以采取列流合并第33卷第12期2005年12月同济大学学报(自然科学版)JOURNAL OF TON G J I UN IVERSITY (NATURAL SCIENCE )Vol.33No.12 Dec.2005的方法,将短途列流合并,开行长途列流,节省车底需要组数和解决车站设备或能力不足的问题,提高车辆日车公里.这种方法在日本新干线和我国铁路运输中已经得到了应用.文献[1]提出在京沪高速铁路开行合并式列车.图1 客运专线列车开行方案确定步骤Fig.1 Process of m aking train plans forpassenger traff ic special line 列流合并是在列流方案形成后采用的局部优化方法[2,3],不适用于不同运程列车编组不同情况下的列车开行方案优化问题.本文提出了首先进行OD 车流合并,然后在此基础上形成列流和列车开行方案的计算方法.1 列车开行方案确定方法的分析为讨论方便,定义如下基本术语:OD 车流:根据OD 客流换算形成的OD 间需要车数.n 站停车流:直达不停站车流称为零站停车流,中途停n 站车流称为n 站停车流.车流合并和合并车流:按一定方法,把短程OD 车流合并为中长程车流的过程称为车流合并,生成的车流称为合并车流.合并站:两股OD 车流合并,原后方OD 车流到达站和原前方OD 车流始发站为同一车站,该站称为合并站.可以证明,合并站即为合并车流的停站;在车流合并方法中,中途停站均为合并站.若一次合并了n +1股OD 车流,则有n 个合并站,为n 站停车流.合并车流量:合并车流数量的简称.多股车流合并,选取合并前最小的OD 车流流量为合并车流量.正向合并:按合并的OD 车流股数由少到多、生成合并车流由长到短的顺序,进行车流合并的方法.逆向合并:按合并的OD 车流股数由多到少、生成合并车流由长到短的顺序,进行车流合并的方法.根据OD 车流计算出的各区段列车开行数量,理论上可成为列车开行方案.但考虑到运输组织和旅客旅行的方便以及车底使用的节省,部分中短途OD 车流可以合并成运程较长的车流.车流合并需考虑以下问题.1.1 车流合并方法对运输组织的影响[4,5]1.1.1 对运输质量的影响(1)服务频率的变化 在短途客流服务水平不下降的前提下,车流合并后中长途车流增多,对于中长途旅客的服务频率增大,时间自由度增大.(2)列车发车时间带变化及影响 车流合并后的列车运行时间比合并前长,发车时间带变窄.如图2所示,若采用垂直检修天窗,合并前两列车发车时间带分别为A —B 和C —D ,合并后为A —E.而E —B ,C —F 可作为未合并列车的额外发车时间带,在三角区可安排其他列车运行线.但由于长途列车发车时间带相对集中,可能导致必要的中短途列车运行线在A —E 插入困难.图2 发车时间带的变化Fig.2 Change of the b ands of train 2departing time1.1.2 对售票和席位分配系统的影响车流合并后,沿途车站的始发终到车流减少,票额的分配与管理变得复杂.为保证座席的连续利用,对联网售票和席位分配系统要求较高.1.1.3 对车底运用的影响车流合并后,总的列车走行公里没有变化,但开行数量减少.从理论上说,是车底折返(或接续)次数减少.车底总的折返(或接续)时间减少,车底运用效率提高,可减少车底需要数量,并减少基础设施投资.1.1.4 对车站工作的影响车流合并方案中,由于合并站始发、终到列车减少,可减少车站到发线的占用及相应的调车作业,减少到发线需要数量或降低其负荷.但是,合并站的大9061 第12期徐瑞华,等:客运专线列车开行方案的优化方法研究量旅客要在短时间内乘降,站台容量、疏散旅客的能力及旅客组织工作必须加强.1.2 车流合并方法优化的原则理论上,当一种车流的到站与另一种车流的发站为同一车站,这两种车流就可能合并.但这只是车流合并的必要条件.因为车流的种类、运程和始发终到车站数量较多,所以合并的方案也较多.在车流合并时,要进行优化,简化运输组织,满足旅客运输,尽量避免负面影响. 如图3所示,a ,b ,c ,d ,e ,f 为OD 车流,可合并成的车流有bf ,cd ,cef ,ce ,ef 多种.选择哪几种车流合并,就存在优化问题.具体有以下原则:①既要减少列车开行数量,又要减少运行速度差异,充分利用线路能力;②合理确定发、到时间带,方便中长途旅客的出行,但不给短途旅客出行造成不便;③既要考虑减少车底的折返,又不能过分增加车底周转时间,以减少车底的需要量,同时避免乘务组工作强度过高;④符合线路、车站设备和能力的实际情况.图3 OD 车流合并示意图Fig.3 Sketch of OD carriage 2flow recombination2 车流合并方案的计算与确定2.1 数据结构(1)OD 车流 定义二维数组W (n ,n ),n 为线路车站总数,数组元素W (i ,j )表示OD 间(V i ,V j )的OD 车流.图4表示未来某快速客运专线6个节点车站由预测OD 客流生成的预测OD 车流(左边数字),和采用不同运程相同编组时的OD 列流(右边数字).其邻接矩阵A 如下: D V 1V 2V 3V 4V 5V 6OA = 35403540180 30252560 303070 75125 150V 1V 2V 3V 4V 5V 6图4 OD 车流和列流图Fig.4 OD carriage flow s &OD train flow s (2)合并车流 用线性单链表S q ij ={V i ,…,V k ,…,V j }表示.其中,V i ,V j 分别表示合并车流的起点和终点,其他节点表示一个停站(合并站);有m 个节点的链表表示(m -2)站停车流;q 表示合并车流的序号,若设沿某方向从V i 到V j 间有Q 种合并车流,则1≤q ≤Q.该链表也表示该车流的停站方案.图5表示将W (1,3),W (3,5),W (5,6)三个OD 车流合并为一个2站停车流,V 3,V 5为合并站,合并流量为30.该合并车流可用图6的链表示. (3)列车开行方案 为复合结构数组F ( ).数组元素即为图6的链所表示的合并车流.图5 三股车流合并为一股Fig.5 R ecombination from three carriage flow s into one161 同济大学学报(自然科学版)第33卷 图6 合并车流链Fig.6 Chain of recombined carriage flow s2.2 主要算法合并算法的目标是:在已知OD 车流的条件下合并车流,满足OD 客流运输,减少列车开行数量,简化运输组织.算法暂不考虑客运设备的配置条件.为保证满足OD 客流运输,遵循合并前后区间车流密度相一致的规律,以此作为约束条件.模型简单表述如下:min Z =∑ni =1∑nj =1∑Qq =1W (Sq ij )s.t. D (i ,i +1)=∑io =1∑nd =i +1W (o ,d ) D ′(i ,i +1)=∑io =1∑nd =i +1∑Qq =1W (Sqod ) D (i ,i +1)=D ′(i ,i +1)其中:D (i ,i +1)为合并前区间(V i ,V i +1)的车流密度;D ′(i ,i +1)为合并后区间(V i ,V i +1)的车流密度.正向合并的主要算法和涉及步骤:OD 车流合并,推算列车停站方案和合并流量,确定开行方案.2.2.1 OD 车流合并,推算列车停站方案把车流合并,将推算列车停站方案的方法抽象为决策函数f (i ,j ),即决定OD 之间(V i ,V j )车流停站方案的决策.在求解过程中,反复调用这个函数,甚至出现了函数调用自己的现象.用递归的思想可以解决这个问题.用算法描述语言表示如下:(1)求出线路上所有的列车停车方案F ( )For i =1to n step =1Do For j =n to i +1step =-1Do f (i ,j ) 求i ,j 间的所有停车计划 Enddo Enddo(2)决策函数f (i ,j )设计对于给定的i ,j ,将(V i ,V j )间的车流接续、合并到(V i ,V j )的OD 车流.p 表示某一停站V k 到V j 间的站数,p 由小到大,说明离V i 由远到近.q 代表停站次数,由小到大,说明停站次数由少到多推算.对于(V i ,V j ),定义计算起点为i (Start =i ),终点为j (End =j );临时数组Stemp ( )存放停站信息.则If End -Start >1Do For p =1to (End -Start -1)DoFor q =1to p Do Stemp [1]=Start Stemp [q +2]=End Comb (End -1,p ,q )Enddo EnddoEnddo(3)求算给定p ,q 的所有停站方案的函数Comb (Top ,m ,k )可以描述为For x =Top to k +Top -m step =-1Do Stemp [k ]=x if k >1do comb (x -1,x -1-(Top -m ),k -1)Enddo 2.2.2 推算合并流量,确定开行方案在F ( )中,已经存储了站间直达车流信息.现在要根据车流信息推算每种列车停站方案下可以开行的列车数量.取列车停站方案链中车流最小的节点的车数作为该合并车流的合并流量,其余节点剩余车流参加其他停站方案的推算.推算步骤如下:①查找车流.遍历数组F ( ),顺序读取合并车流,确定合并流量.②重置车流.每组合并车流中的最小OD 车流清零.其他OD 车流相应减少,剩余流量参加其他合并车流的推算.返回①.③推算结束.如果F ( )中所有合并车流全部调用,原OD 车流全部分配,标志结束.至此,列车开行方案推算完毕.2.3 算法效果对前例,若所有列车采用相同编组(假设为10),用此算法推算结果如图7所示.可以看出,车流合并之后,因保证OD 客流的运输,区间车流密度不变,车流量不变,但有效减少了车流的去向,增加了中长途车流,方便了中长途旅客的出行.区间的列流密度变化很小,中长途列流增加,短途列流大量减少,列车开行数量明显减少,由合并前的98列减少到64列,使运输组织相对简单.若采用长、中、短程不同编组,合并后的减少将更加明显.根据前面的分析,对中长途旅客的服务频率增大;对短途旅客,非始发列车增加.对于长大干线,运输质量改善了.(下转第1703页)1161 第12期徐瑞华,等:客运专线列车开行方案的优化方法研究sound phased 2array applicator for hyperthermia cancer therapy [J ].IEEE Trans on U FFC ,1988,35(5):561-572.[8] Cain C ,Umemura S.Concentric 2ring and sector 2vortex phased 2array applicators for ultrasound hyperthemia [J ].IEEE Trans Microwave Theory Tech ,1986,34(5):542-551.[9] Cory P ,Jabboury K ,Armour E ,et al.Human cancer treatmentwith ultrasound[J ].IEEE Trans Sonics Ultrason ,1984,31(5):444-456.[10] 霍彦明.高强度超声聚焦技术的研究[D ].上海:上海交通大学生物医学工程系,2000. HUO Yan 2ming.The study of focusing technique in HIFU [D ].Shanghai :Biomedical Engineering Department ,Shanghai Jiao 2tong University ,2000.[11] 冯 若,刘忠齐,姚锦钟,等.超声诊断设备原理与设计[M ].北京:中国医药科技出版社,1993. FEN G Ruo ,L IU Zhong 2qi ,YAO Jin 2zhong ,et al.Principle anddesign of ultrasonic diagnosis equippment [M ].Beijing :Chinese Medical Science and Technology Press ,1993.[12] Stepanishen P R.Transient radiation from pistons in an infiniteplanar baffle[J ].J Acoust Soc Amer ,1971,49(5):1629-1638.[13] Lockwood J C ,Willette J C.High 2speed method for computingthe exat solution for the pressure variations in the near field of a baffled piston[J ].J Acoust Soc Amer ,1973,53(3):735-741.[14] Crombie P ,BascomP A J ,Cobbold R S C.Calculating the pulsedresponse of linear arrays :Accuracy versus computational efficien 2cy[J ].IEEE Trans on U FFC ,1997,44(5):997-1009.[15] 栾桂东,张金铎,王仁乾.压电换能器和换能器阵:下册[M ].北京:北京大学出版社,1990.176-182. LUAN Gui 2dong ,ZHAN G Jin 2duo ,WAN G Ren 2gan.Piezoelec 2tricity transducen and array :2nd half [M ].Beijing :Beijing University Press ,1990.(编辑:曲俊延)(上接第1611页)图7 合并后的车流和列流图Fig.7 R ecombined carriage flow s &train flow s3 结语本文提出通过合并车流优化列车开行方案的方法,相关软件已在计算上实现.经验证明,能满足OD 客流运输需求。
客运专线工程项目优化管理
客运专线工程项目优化管理摘要：随着我国客运专线、高速铁路快速发展，加强工程项目优化管理势在必行。
本文结合宝兰客专项目的施工组织案例，探讨了客运专线项目管理过程中组织、进度、安全质量、成本等方面工作的优化及管理。
关键词：客运专线；工程项目；优化；管理一、工程概述施工工程项目管理，是工程管理的主要内容，也是管理学的一个只要部分，主要特点是产品固定人员流动。
在这里我将对客运专线工程项目管理进行讨论,主要对一线施工单位工程项目管理进行论述优化，客运专线工程管理相对于其它工程管理的特点是，露天作业，线性作业，专业划分严格。
在我国大陆客运专线工程施工项目管理机构设置，一般为两级管理，有铁路特级承包资质的单位设局项目部，下设工区，由该工程局的子分公司承担，以综合工程量和专业划分，如一工区、二工区、三工区、架梁工区、铺轨工区、电务工区、物资管理中心等。
宝兰客专六标段位于甘肃省天水市麦积区与秦安县境内，线路全长32.641公里，标段总投资26.8亿元。
管段内2座隧道合计12.996公里、13座桥梁合计15.782公里、路基4.016公里。
新建秦安车站1座，箱梁预制场梁场2处（预制箱梁450榀），双块式无砟轨道铺设64.729公里。
下设一、二、三、四工区、中心试验室和物资调配中心。
二、现代工程项目管理的主要内容工程项目管理的内涵是：从项目开始到项目结束，通过策划、控制和管理，使项目的成本、进度和质量目标得意实现，可解释如下：（一）“从项目开始到项目结束”指的是项目的实施期，项目策划，指的是目标控制前的一系列筹划和准备工作，费用目标对业主而言是投资目标，对施工方而言是成本和利润目标，工程施工项目管理的核心任务是项目的成本目标控制。
（二）按工程施工组织的特点，一个项目往往由许多参与单位承担不同的建设任务，而各单位工作性质工作任务和工作利益不同，因此就形成不同类型的项目管理。
可分为：业主方的项目管理、设计方的项目管理、施工方的项目管理、建设总承包方的项目管理。
高速铁路客运规划方案的优化研究
高速铁路客运规划方案的优化研究随着社会经济的发展和人们对出行的需求不断增加，高速铁路客运规划方案的优化研究成为了一个备受关注的话题。
高速铁路作为一种高效、快速、环保的交通方式，对于提升交通运输效率、改善人民出行条件具有重要意义。
因此，如何优化高速铁路客运规划方案，成为了一个亟待解决的问题。
一、高速铁路客运规划方案的背景和意义高速铁路的建设和发展是我国交通运输事业的重要组成部分。
随着高速铁路网络的不断完善，人们的出行方式发生了巨大的变化。
高速铁路的快速、安全、舒适的特点，使得越来越多的人选择乘坐高铁出行。
然而，高速铁路客运规划方案的制定与优化，仍然面临着一些挑战和问题。
首先，高速铁路客运规划方案的制定需要充分考虑人口分布、经济发展、交通需求等因素。
不同地区的人口密度、经济发展水平以及交通需求的差异，都会对高速铁路客运规划方案产生影响。
因此，如何在满足人民出行需求的同时，兼顾经济效益和社会效益，是一个需要解决的问题。
其次，高速铁路客运规划方案的优化需要考虑线路布局、站点设置、列车运行速度等因素。
线路布局的合理性直接影响着高速铁路的运行效率和服务质量。
站点设置的合理性则直接关系到人民的出行便利性和交通运输的效率。
列车运行速度的提高，不仅可以减少出行时间，还可以提高高速铁路的运输能力和竞争力。
因此，如何在保证安全性的前提下，提高高速铁路的运行速度，也是一个需要解决的问题。
二、高速铁路客运规划方案的优化方法为了优化高速铁路客运规划方案，可以采用多种方法和技术手段。
下面介绍几种常用的优化方法。
1. 综合评价方法综合评价方法是一种常用的优化方法，可以通过对不同方案进行综合评价，选取最佳方案。
综合评价可以考虑多个指标，如客流量、运行速度、经济效益等，从而综合考虑不同因素的影响。
通过建立数学模型和运用评价方法，可以对不同方案进行量化评估，选取最优方案。
2. 数据分析方法数据分析方法是一种基于大数据和统计分析的优化方法，可以通过对大量的历史数据进行分析，发现规律和趋势，从而优化客运规划方案。
面向稳定性的高速铁路车站作业计划优化方法
面向稳定性的高速铁路车站作业计划优化方法苗建瑞;于勇;孟令云;杨肇夏【摘要】To improve the interaction between train platforming plan (TPP) and train schedule, as well as improve the stability of TPP, this paper proposes a set partition based integer programming model, which excludes the station resource compatible constraints. The objective of the model is to minimize the gap between TPP and fixed usage schemes of platforms, while improves the stability of train schedule by making the headway times among potential conflicting tasks as rational as possible. The paper, also presents an ant colony spluiifin algorithm with consideration of problem specifics. Finally, some experiments in the background of Changsha South Railway Station of China are conducted to analyze the parameter and to examine the effectiveness of the proposed solution approach. Results show that the stability of the TPP solutions obtained through the proposed model could be unproved by 37% (with an extra 29% resource cost) compared to the traditional models which only focus on optimizing resource utilization.%从便于车站作业计划与时刻表的协调编制及提高计划稳定性的角度出发,以具有潜在冲突的作业之间间隔时间合理、车站资源运用费用最小化为目标,在忽略车站资源相容性约束的基础上构建了基于集合划分的车站作业计划整数规划模型,设计了基于蚁群算法的求解方法.本文以长沙南站为例验证了算法的有效性,并对参数的选择进行了分析.结果表明,与仅考虑资源运用权重的模型相比较,本文给出的模型以29％的资源运用权重降低换来了37％的计划稳定性提高.【期刊名称】《交通运输系统工程与信息》【年(卷),期】2012(012)003【总页数】8页(P115-121,153)【关键词】铁路运输;车站作业计划;蚁群算法;高速铁路;稳定性【作者】苗建瑞;于勇;孟令云;杨肇夏【作者单位】北京交通大学轨道交通控制与安全国家重点实验室,北京100044;香港理工大学纺织与制衣学系,香港;北京交通大学交通运输学院,北京100044;北京交通大学交通运输学院,北京100044【正文语种】中文【中图分类】U292.11 引言高速铁路车站作业计划是规定列车占用咽喉道岔、到发线顺序的计划，其内容主要包括为列车分配到发线，安排进出站以及车底调转进路等.一般是在列车到发时刻已知条件下编制的，对于有列车始发终到的车站，还需明确动车组的接续关系.一个车站的作业计划安排是否合理不仅影响本站的设施利用和客运服务质量，还可通过列车的传导作用，在路网范围内产生影响.国内外对车站作业计划的研究长期以来主要集中在编组站领域［1，2］，随着铁路客运业务在全世界范围内的复苏，客运站作业计划编制问题逐渐引起学者们的兴趣.Kroon［3］指出车站作业计划可归结为集合配置问题(Set Packing Problem)，并证明了当列车有3条可选路径时，车站作业计划将成为NP-Complete 问题.在此基础上，Zwaneveld［4］提出了网络规模缩减方法以及相应的分支切割(Branch-and-Cut)求解算法.史峰、陈彦［5，6］等在Kroon的工作基础上，对模型进行了改进，提出使用道岔和到发线的相容性约束代替进路相容性约束，以解决搜索空间庞大的问题.为了提高求解效率，Carey［7］提出了一种模拟人工的算法.贾文峥［8］研究了大型客运站进路分配和作业缓冲时间的关系，以提高车站作业计划的抗干扰性为目标，建立了基于约束规划车站进路分配模型，并设计了回溯搜索的求解算法.由于车站通过能力的限制，在给定的列车到发时刻下，不一定所有的列车均能安排到可行的到发线和进路(即可行解不存在)，针对这个问题，既有研究［3-6，9］大多采用为尽量多的列车安排进路和到发线的方法来避免模型无解.事实上，列车在某个车站的作业仅为其整个行程中的一小部分，能否完成作业要比选择那一条到发线和进路重要得多，因此当可行解不存在时，调整到发时刻是首选的处理方式.同时，为了保证列车运行计划的整体优化度，到发时刻的调整量应越小越好.文献［7］虽然考虑了这个因素，但其对到发时刻的调整是基于一个车站进行的，可能存在疏解了一个车站的冲突，却导致另外一个车站产生新冲突的情况.针对车站作业计划和列车运行计划间的这种关系，考虑高速铁路列车高准点率运行的要求，本文以车站资源运用抗干扰性能好为目标，以所有作业都能安排到资源为约束，建立了车站作业计划的混合整数规划模型，设计了基于蚁群的求解算法.当车站作业计划的可行解存在时，算法能够使具有潜在冲突关系的作业间的间隔时间尽量长;当可行解不存在时，算法可给出需要调整到发时刻的列车以及相应的调整量.2 问题分析与建模2.1 高速铁路车站作业分析高速铁路列车运行密度高、追踪间隔时间短，为了保证较高的列车正点率，就必须对列车在站内的各个作业环节进行规划.列车在站内的所有作业可归结为进站、出站和调车转线作业.当具有动车组接续关系的终到列车和始发列车停靠不同到发线时，需要进行调车转线作业，与同到发线立折相比，调车转线将增加额外作业，应尽量避免.本文假定动车组折返均执行同到发线立折作业，在此条件下，列车在站内的作业可描述为进站、占用到发线和出站三个环节.车站作业计划的优劣可从多个方面评价，但正如前文所述，为所有列车都安排无冲突的进路和到发线，或给出列车到发时刻偏移量最小的调整方案是车站作业计划编制的最基本的要求.此外，与区间相比，列车在车站内的作业更容易受到扰动，加强车站作业计划的稳定性将对整个列车运行计划的稳定性起事半功倍的作用.列车对线路占用的冲突是造成车站作业计划无可行解的根本原因，具体表现为一个轨道区段的两次占用时间段有重叠，即两次占用间的间隔时间为负值，同时加强作业稳定性的一个有效手段就是使轨道区段相邻的两次占用的间隔时间尽量长［9］.由此可知，车站作业计划的可行性和稳定性都可通过轨道区段相邻两次占用的间隔时间体现.提高旅客服务质量和设施利用效率是车站作业计划在可行解存在条件下追求的目标.车站到发线固定使用方案是在综合考虑旅客服务质量和作业效率基础上制定的.基于以上分析，本文将以车站作业计划稳定性好为首要目标，以到发线运用方案与固定使用方案匹配性好为次要目标构建车站作业计划优化模型.2.2 模型的符号定义对于一个车站的作业计划，可用表1中的符号表示其输入的已知量.表1 车站作业计划的输入量符号定义Table 1 Symbols definition of TPP model input符号含义R={r1，r2，…，r*}所有进路的集合S={s1，s2，…，s*} 所有到发线的集合T={t1，t2，…，t*} 所有列车的集合M=R∪S 车站资源集合Mck⊆M 所有与∀k∈M在空间上有交叉的车站资源集合s(k)∈S ∀k∈M关联的到发线，若k∈R，则s(k)与为k连接的到发线;若k∈S，则s(k)=k Pt={p0，p1，p2}∀t∈T在车站的作业集合P=∪∀t∈TPt 所有列车作业的有序集hb i和he P中第i项作业的开始时刻和结束时刻t(p)∈T ∀p∈P对应的列车o(p)∈{0，1，2}∀p∈P的作业类型，0=占用到发线，1=进站，2=出站Mi⊆M P中第i项作业可用的车站资源集合wik P中第i项作业使用车站资源k∈M的i费用设pi和pj分别为P中下标为i和j的元素，则有序集P中元素的顺序符合以下规则:(1)若条件＜满足，则有i＜j成立.(2)在=∧t(pi)=t(pj)的条件下，当o(pi)=0，或o(pi)=1∧o(pj)=2，必有i＜ j成立. wik的取值与k的类型有关，若k∈S，则wik与到发线固定使用方案的匹配度相关，匹配度越高，wik值越小;而对于k∈ R，设置 wik=定义变量xik∈{0，1}表示pi对资源k∈M的使用关系，若pi使用k，则xik=1.变量yij∈{0，1}表示pi与pj是否有可能发生冲突，若这两项作业使用的资源在空间上存在交叉关系，则yij=1.变量zij∈{0，1}表示pi和pj的冲突邻接关系，若pj 是pi后第一个可能与pi发生冲突的作业，则zij=1.定义作业稳定性评价函数 f(zij，δij)，其中δij的取值规则为:当zij=1时，f(·)为根据δij的范围取不同常量的阶跃函数;当zij=0时f(·)=0.2.3 高速铁路车站作业计划建模在以上符号定义的基础上，设L为一个巨大的常量，则车站作业计划的0-1整数规划模型可表达为式(1)为模型目标函数，由于wik和f(·)均为无量纲值，因此可采用将wik和f(·)设置为不同数量级的方法来协调资源运用总费用和计划稳定性这两个目标.式(2)-式(3)的含义为每项作业能且只能分配到一个资源，且该资源是本项作业可用的资源之一;式(4)用来保证一个列车的各项作业在空间上是连续的，其含义是为一个列车的任意两项作业分配的资源，其关联的到发线应该是相同的;式(5)-式(6)用于甄别pi和pj是否具有冲突的可能，这两个公式联合起来保证只有当条件xik成立时，yij的值才能为1.式(7)-式(8)用以确定pi和pj的冲突邻接关系.为了便于表述，下文中我们将这个模型称为稳定性增强模型.由于忽略了资源占用的相容性约束，并强调每项作业必须分配到一个资源，导致稳定性增强模型与文献［3-6］的模型有较大差异.由于式(3)是典型的集合划分问题(Set Partition Problem)约束，因此本文模型描述的车站作业计划属于一类带有附加约束的集合划分问题.3 基于蚁群算法的车站作业计划求解方法由于集合划分问题是一个NP-Complete问题，从该问题派生出的车站作业计划也将是一个NP-Complete问题.对于大型的客运车站，求解尤其困难.蚁群算法(Ant Colony Optimization，ACO)［10］是一种在大规模组合优化问题的求解上表现出色的近似算法.使用蚁群算法需要解决解构造图的建立和启发式信息构造等问题.在明确以上问题的基础上，按照蚁群算法的流程即可完成车站作业计划的求解.3.1 列车事件网络定义作业p∈P与资源k∈M的二元组n=＜p，k＞为列车事件，p(n)∈P为节点n的作业分量，k(n)∈M为n的资源分量，I(n)为p(n)在P中的下标.以列车事件为节点可构建列车事件网络.该网络具有如下特性:(1)节点集合 NP={n| ＜ pi，k ＞，pi∈P，k∈Mi};(2)节点ni至 nj间存在有向边 eij的条件是I(ni)+1=I(nj)，0 ＜ I(ni)＜，若t(p(ni))=t(p(nj))，则 eij的存在还需要满足条件s(k(nj))=s(k(ni)).在列车事件网络中，每一个节点表示一个资源分配的可能，模型的可行解就是网络中自I(n)=1的节点起至I(n)=的节点止的一条路径，模型的求解即转换为列车事件网络中的路径搜索.为了便于搜索，可在I(n)=1节点前和I(n)=|P|节点后各添加一个哑节点作为路径搜索的起点和终点，其形态如图1所示.图1 列车事件网络Fig.1 Train event network3.2 路径搜索规则蚁群算法中，当蚂蚁m位于节点i时，需要以一定的规则选择其要到达的下一个节点j，转移的规则一般按照式(9)确定:式中τij为eij边上历史遗留下的信息素浓度;ηij为启发信息;β是决定ηij影响力的参数;为m在节点i上时所有可能转移到的节点的集合.q是［0，1］间的均匀分布随机变量，q0(0≤q0≤1)是一个参数，J是根据式(10)的概率分布生成的随机变量，其中是转移概率.式中τij、ηij和β是决定路径搜索的关键参数，其中β，τij可按照通用的蚁群算法来设置，但ηij则需要根据问题特点进行设计.根据本文模型目标，ηij值应与作业稳定性评价函数f(·)以及资源的使用费用 wI(nj)k(nj)有关，由此给出其确定方法如式(11).式中 pv为列车t(p(nj))的占用到发线作业;k'(pv)为pv使用的车站资源.4 算例分析本文选择武广高速铁路上的长沙南站对算法进行了验证，长沙南站有到发线14条，进路184条，其站型如图2所示.长沙南站接发列车共148列，其中始发终到列车48列，其余为途停列车.算例中到发线的使用费用wik根据接发车方向和距主站房的距离这两个因素确定，并使其值域在［0，10］内，进路的使用费用则按照2.2节中的方法设定.当zij=1时，稳定性评价函数f(·)的取值规则为:δij处于 (－∞，0)、［0，5)、［5，10)、［10，15)、［15，20)和［20，+ ∞)区间时，f(·)分别为1 000 －10δij、80、40、20、10 和 0.式(9)中q0的取值过大将导致算法贪婪性过强，容易陷入局部最优;而过小则导致探索性太强，算法的收敛速度较慢.为了确定q0的合理取值，我们对q0在0.1～0.9范围内的不同取值进行了实验，每个取值完成100次求解.所得目标函数值变化的曲线如图3所示，单次求解中，目标函数值的收敛过程如图4所示，其中0.7 min或0.7 max分别表示q0=0.7时目标函数值最小或最大的一次求解过程.从图3可看出，当q0≥0.8时，目标函数值的方差较大，而q0自0.7始，虽然目标函数值变化不是太剧烈，但其均值在逐步增大.从图4可看出，虽然0.8 min和0.9 min的目标函数收敛值比0.7 min的要小，但其收敛速度较慢.综上所述，建议q0=0.7.图2 长沙南站站形图Fig.2 Infrastructure of railway station Changsha South当q0=0.7时，100次求解结果的资源运用费用均值为469，稳定性评价的均值为9 219.为了说明模型在稳定性增强方面的效果，我们在稳定性增强模型和算法的基础上，去除了目标函数中的稳定性评价部分，并在求解过程中对不可行解增加一个较大的罚值，由此构建了资源运用费用最小化的车站作业计划模型和算法.同样在q0=0.7条件下，进行100次求解运算，所有解的资源运用费用均值为363，稳定性评价的均值为14 710;两种结果的对比显示稳定性增强模型比资源运用费用最小化模型在稳定性优化方面提高了37%，在资源运用费用方面增加了29%，也就是说稳定性增强模型是以提高资源运用的费用来换取稳定性的提高.车站线路的相邻两次占用的间隔时间长短对计划的稳定性有决定性的影响，为了从细节上观察两种模型的求解结果，我们选择一个资源运用费最小化模型的稳定性评价最好的解，与稳定性增强模型的最差的一个解进行对比.从表2中可看出资源运用费最小化模型的解中，列车密集使用权重较高的到发线，而稳定性增强模型的解相邻两次占用的最小间隔时间基本在20 min以上，具有较好的抗干扰性.车站咽喉线路的运用需要通过道岔组的占用来反映，资源运用费用最小化模型解中最繁忙的道岔组是13号，占用了86次，最清闲的道岔组是2、4两组，没有被占用过.稳定性增强模型解中最繁忙的道岔组是12号，占用81次，最清闲的也是2、4号，各占用了4次.由于时刻表是按照列车最小追踪间隔时间编制的，且受到站形图的限制，因此无论哪个模型求解出的结果，大部分道岔组的相邻两次占用间隔时间的最小值均小于5 min.这个结果一方面表明本算例中决定车站作业稳定性的关键环节在于进出站作业过程，另外一方面也表明长沙南站到发线的通过能力远远大于咽喉通过能力.表2 到发线相邻两次占用间隔时间Table 2 The headway time of sidings occupation资源运用费用最小化模型的解稳定性增强模型的解目标函数值:370，稳定性评价:14 350，资源运用费用:370 目标函数值:9 922，稳定性评价:9 470，资源运用费用:452相邻两次占用间隔时间(分钟)车站设备占用次数相邻两次占用间隔时间(分钟)均值方差最大值最小值车站设备占用次数均值方差最大值最小值3 4 164 152 413 39 3 4 155 59 212 71 5 1 528 494 877 179 5 5 126 100 291 39 7-----7 3 261 447 929 0 9 1 537 55 576 498 9 3 266 183 440 54 11 - - - - - 11 8 115 150 474 21 13 4 204 208 449 17 13 18 49 37 147 21 15 50 14 21 147 0 15 24 36 28 166 20 4 45 13 27 185 0 4 23 35 33 185 1 6 17 41 60 219 0 6 15 61 50 219 22 8 5 115 99 211 4 8 14 60 53 235 21 10 3 261 247 620 60 10 8 96 82 262 24 12 - - - - - 12 2 340 261 636 144 14 - - - - -14 2 337 313 681 70 16 - - - - - 16 1 528 662 996 605 研究结论车站作业计划是整个列车运行计划中的一个环节，其编制与列车运行图有着紧密的互动关系，为了提高车站作业计划的稳定性，同时能够体现这种互动关系，本文在考虑车站资源运用效用的基础上，将无可行解情况下列车到发时刻调整量最小和有可行解情况下计划稳定性高这两个目标归纳为相邻的有冲突可能的作业间的间隔时间尽量长这个目标，在此基础上构建了基于集合划分的车站作业模型，设计了相应的蚁群求解算法，并以长沙南站为案例对算法进行了分析，确定了相关参数.算例结果表明，算法能在一定程度上提高车站作业计划的稳定性.参考文献:【相关文献】［1］ He Shiwei，Song Rui，Chaudhry Sohail S.An integrated dispatching model for rail yards operations［J］.Computers ＆ Operations Research，2003，30:939-966.［2］李文权，王炜，程世辉.铁路编组站到发线运用的排序模型和算法［J］.系统工程理论与实践，2000，6:75-78.［LI W Q，WANG W，CHENG S H.Scheduling model and algorithm of using up-and-down lines on railway marshalling station［J］.Systems Engineering-Theory ＆ Practice，2000，6:75-78.］［3］ Kroon Leo，Romeijn H.Edwin，Zwaneveld Peter J.Routing trains through railway stations:complexity issues［J］.European 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European Journalof Operational Research，2001，128:14-33.［5］陈彦，史峰，秦进，等.旅客列车过站径路优化模型与算法［J］.中国铁道科学，2010，31(2):101-107.［CHEN Y，SHI F，QIN J，et al.Optimization model and algorithm for routing passenger trains through a railway station［J］.China Railway Science，2010，31(2):101-107.］［6］史峰，陈彦，秦进，等.铁路客运站到发线运用和接发车进路排列方案综合优化［J］.中国铁道科学，2009，30(6):108-113.［SHI F，CHEN Y，QIN J，et prehensive optimization of arrival-departure track utilization and inbound-outbound route assignment in railway passenger station［J］.China Railway Science，2009，30(6):108-113.］［7］ M Carey，Carville Sinead.Scheduling and platforming trains at busy complex stations［J］.Transportation Research Part A，2003，37:195-224.［8］贾文峥.大型铁路客运站的进路分配问题及缓冲时间研究［D］.北京交通大学，2010.［JIA W Z.Route allocation problem and buffer times at large-scale passenger rail stations ［D］.Beijing:Beijing Jiaotong University，2010］［9］Hansen Ingo Arne，Pachl J¨orn.Railway timetable＆trafficanalysis.modelling.simulation［M］.Eurail Press DW RailMedia，2008.［10］ Dorigo Marco，Stützle Thomas.Ant colony o ptimization［M］.MA USA:The MIT Press，2004.。
加强旅客列车的作业管理（2篇）
加强旅客列车的作业管理旅客列车的作业管理是指对列车的各项运营工作进行统一协调、指导和监督的管理活动。
加强旅客列车的作业管理，对于提高列车的准点率、服务质量和安全性具有重要意义。
本文将从以下几个方面探讨如何加强旅客列车的作业管理。
一、加强列车作业计划管理列车作业计划是列车运行的基础，对于准确掌握列车运行情况、合理安排列车运行时间和资源具有重要作用。
因此，加强列车作业计划管理是有效提高列车运行效率的关键。
1. 提高列车作业计划编制的科学性和准确性。
通过使用先进的列车作业计划编制软件，结合列车实时运行数据，快速生成准确的列车运行计划。
同时，加强与其他部门的协作，共同解决列车运行中的问题，确保计划的科学性和实际可行性。
2. 对列车作业计划进行动态调整和优化。
根据列车运行情况和旅客需求的变化，及时对列车作业计划进行调整和优化。
通过分析列车运行数据，找出影响列车准点率和运行效率的问题，制定相应的措施和调整方案，确保列车作业计划的合理性和有效性。
3. 建立健全列车作业计划管理制度。
制定明确的列车作业计划编制、调整和审核流程，明确各岗位职责，确保列车作业计划管理工作的有序进行。
同时，加强对列车作业计划管理人员的培训和培养，提升他们的专业技能和管理能力。
二、加强列车运行调度管理列车运行调度是保障列车正常运行和准时到达的重要工作。
通过加强列车运行调度管理，可以提高列车的运行效率和准点率，达到更好的服务效果。
1. 加强列车运行调度的协调和沟通。
建立健全列车运行调度的沟通机制，加强与相关部门的协作和沟通，及时获取列车运行信息和需求，确保列车运行调度的及时准确。
2. 对列车运行调度进行精细化管理。
通过对列车运行数据的分析和监测，了解列车运行的情况和存在的问题，制定相应的调整措施和运行方案，确保列车的正常运行和准点到达。
3. 提高列车运行调度人员的素质和能力。
加强对列车运行调度人员的培训和培养，提升他们的专业技能和工作能力。
旅客导向型客运专线开行方案优化研究
旅客导向型客运专线开行方案优化研究旅客导向型客运专线开行方案优化研究一、引言旅客导向型客运专线是指铁路等客运交通工具在满足旅客出行需求的同时，以提供高效、便捷、舒适的旅行体验为导向的客运服务模式。
客运专线具有运行速度快、频次高、服务质量好等优势，对于缓解交通压力、提升旅客满意度具有重要意义。
然而，由于各种客流因素的影响，需要优化旅客导向型客运专线的开行方案，以提供更好的服务。
二、优化旅客导向型客运专线的目标1. 提高运行效率：通过优化开行方案，减少开行时间、提高运行速度，缩短旅行时间，提高列车运行的效率。
2. 提升服务质量：通过增加列车的定员数、提供更多的服务设施，满足旅客多样化的需求，提高服务质量。
3. 确保安全性：在优化开行方案的同时，确保列车运行的安全性，减少事故风险，保障旅客的安全出行。
三、优化旅客导向型客运专线的方法1. 客流预测和分析：对客流进行预测和分析，了解旅客的出行规律，包括高峰期、低峰期、上下班时间等，以此为基础进行开行方案的优化。
2. 列车开行频次的优化：根据客流情况，合理安排列车开行的频次，提高出行的便捷性，尽量减少旅客的等待时间。
3. 车次调整方案的优化：调整车次的间隔时间，避免中途停靠时间过长，提高列车的运行效率。
4. 增加高峰期列车运行数量：在旅客集中出行的高峰期，增加列车运行的数量，满足旅客的出行需求。
5. 提供多元化服务设施：根据旅客的需求，提供多样化的服务设施，如餐饮、便利店等，提升旅客的乘车体验。
四、优化旅客导向型客运专线的效果1. 提高旅客满意度：通过优化开行方案，提供更好的服务，满足旅客的需求，提高旅客的满意度。
2. 缓解交通压力：优化开行方案，提高运行效率和服务质量，吸引更多旅客使用客运专线，从而缓解交通压力，减少道路拥堵。
3. 提升专线的竞争力：通过提供高效、便捷、舒适的旅行体验，优化客运专线的开行方案，提升专线的竞争力，吸引更多旅客使用。
四、结论通过对旅客导向型客运专线的开行方案进行优化研究，可以提高客运专线的运行效率、服务质量，满足旅客多样化的需求，提升旅客的满意度。
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客运专线车站作业计划优化方法探讨
摘要：随着近些年高速铁路建设的加快，我国自主
研发高铁动车组进程的提速，客运专线已经成为我国城市之间发运旅客最重要的方式，并给人们的生产生活带来了极大的便利。
而作为客运专线车站作业计划来说，运行计划、交路计划对列车接发、调车起到关键作用，是车站运输的核心，如何做好客运专线车站作业计划的优化，是铁路交通运输专业重点考察的问题。
关键词：客运专线；车站作业；计划优化客运专线在这几年的快速发展带动了我国经济的发展
与人口的跨地区交流，我国高铁列车设计时速 380 公里的机车全面投入使用，使得我国南北城市实现当日到达，极大的方便了人们的出行，缩短了人们的出行时间。
另一方面，客运专线的使用，很大程度上解放了既有线铁路货物运输，使得我国客货运铁路运输组织有了很大的发展空间。
对于客运专线的车站作业计划，需要重点做好列车到发时刻、进路、到发线运用等问题，这是解决列车作业冲突、确保列车正常行驶、保证列车准点运行的基础，也是保障旅客安全出行的关键。
、客运专线车站作业的内容
1.列车作业流程列车以车站作业方式分类分为始发列车、终到
列车、通
过列车、停站列车和立折列车。
不同的列车类型有其自己的车站作业流程。
始发列车作业过程依次为：出段作业、旅客上车、列车
出发。
列车出段即动车组列车从动车段出库，进入客运站到发线的过程，其过程中若以调车方式办理，则车速较慢，占用作业咽喉时间较长。
终到列车作业流程依次为：列车到达、旅客下车、列车
入段。
列车入段即在由从客运站到发线进入到动车段的过程，其中若以调车方式办理，则占用作业咽喉时间较长。
通过列车作业流程依次为：列车到达、列车出发。
通过
列车只能在正线上进行作业，接车进路和发车进路同时办理。
停站列车作业流程依次为：列车到达、旅客乘降、列车
出发。
停站列车占用到发线时间较长，一般安
立折列车作业流程依次为：列车到达、旅客下车、列车
整备、旅客上车、列车出发。
到站立即折返列车不需要入段办理整备作业，只在到发线上一定时间停留，办理少量的技术作业。
一般情况下，到站立即折返列车都在侧线上停车
2.车站作业原则满足发车需要。
发车需要满足下述三点：一
是为了安全，
到发线一般分方向安排运用；二是一般通过列车使用正线，
其它情况使用侧线；三是有旅客上下车作业的列车必须使用有站台的股道。
方便旅客乘降。
客运专线沿途客运站执行客运专门化作
业，应将某一方向的列车固定在某一线路，特别是铁路局密集开行的局管内列车需要固定站台，便于较大客流旅客乘车。
对于存在接续关系的列车应尽量安排临靠相同站台，以减少旅客换乘时间，与减少旅客在车站内的走行，另外要做好组织，以免旅客误乘。
减少交叉干扰。
接发列车与站内作业不可避免会产生交
叉干扰，应根据到发场咽喉布置情况安排到发线运用方案。
对列车到发时间及站内调车作业时间进行合理安排，各次列车占用
线路组织应该以减少列车到发与调车进路的交叉干扰，提高车站作业效率和安全性为标准。
进线占用过程中，在编制车站作业计划时要充分考虑咽喉区作业能力的限制，通过对到发线以及进路运用的合理规划，尽量减少作业之间的交叉干扰。
二、列车运行计划与车站作业计划协同的内容 1.列车运行计划
与车站作业计划协同原则列车运行计划和车站作业计划作为客运专线运输计划
的两个基本作业计划。
其中，列车运行计划决定着列车的运行次序和列车的到发时间，而车站作业计划决定了列车在站技术作业开始的时间和地点。
列车运行计划的内容要充分考虑涉及车站的作业能力，
尤其是要保证运行计划的可执行性，如果现有车站接送车辆能力不足或列车到发不均衡，整个车站作业组织就会受到影响。
因此，列车运行计划与车站作业计划之间是相互影响，互相配合的过程。
协同列车运行与车站运行计划，应该在编制阶段充分考虑大型、特大车站的作业能力，以及在作业密集时段的计划。
运行计划的编制需要从多个方面考虑组合优化问题，同时也要兼顾车站到发线和咽喉作业能力。
因此，需要建立完善的列车运行计划与车站作业计划协同图，在不影响列车运行计划编制效率的基础上，提高两者的协同效果。
2.列车运行计划与车站作业计划协同处理过程
第一步，以到发限制时段为标准，通过车站的到发线、
咽喉等设备的合理运用来寻求列车的合理作业时间，进而确定列车的合理到发时间区间，通过合理到发时间区间的确定来指导列车运行计划的编制，从而达到均衡车流到发和缓解车站作业压力的目的。
第二步，以列车到发时间点作为标准，进行车站作业计
划的编制。
要充分地考虑到列车运行计划与车站作业计划的协同，如何通过车站作业的合理组织来有效的解决，两个协同处理问题、列车合理到发时间区间的问题。
实际生产过程中，列车运行和车站作业组织受到的影响因素很多，并且人的因素占有很重要的地位，特别是一些技术人员的经验和教训，对于编制效果良好的作业计划是十分必要的。
、客运专线列车运行计划与车站作业计划遇到的问题
分析
1.异常情况下客运专线车站作业计划的调整客运专线从既有线
中独立出来，有些是专门修建的专线，
有的是根据既有线路，改造成为的专线。
对于途经车站，些是专门修建的客运站，一些是已有车站升级改造而成，这样，列车运行计划与车站作业计划就是一个较为复杂的系统。
客运专线上运行的列车往往较为密集，每天发运旅客较
多。
对于客运专线的情况，受自然环境、气候等影响较大，尤其是目前每小时 350km 与 250km 的高速轨道列车，在运行中遇到的情况会更复杂。
因此，在复杂的环境与因素的影响下，列车会遇到故障、晚点运行等问题，会造成列车运行计划与车站作业计划的变更，如晚点进站、通过、出发，变更停靠股道、站台，同时也有可能出现因列车被迫运休而使得动车组运用方案需要调整的情况。
针对特殊情况，车站就需要变更原有作业计划，针对实
际情况，进行相应的调整。
对于客运专线车站调整作业计划，主要是根据列车等级对受到影响的列车进行调整。
同时，考虑客运专线车站设备、列车运行计划以及动车组运用计划，对客运专线车站作业计划进行相应的调整。
2.多个车站之间的车站作业计划编制的协调问题
独立车站的研究通过编制计划和算法，较为容易解决计
划问题。
而车站之间的相互影响，则更为复杂，如果忽略了车站之间作业组织的影响，一个区段的列车运行就会出现运行混乱的情况，也给车站工作人员带来了很大的麻烦。
3.客运专线引入既有客运站后通过不同速度列车的问题很多车
站在修建后都会遇到时速 120km 与 250km 以上
的列车进入同一个车站的问题，即普速列车和动车组使用个车站。
这样会出现以下几种困难，一是两车场咽喉区设置渡线实现车场间的衔接的问题；二是车场间共用到发线的作业问题；三是车站相邻区间设置联络线的问题。
解决此问题，就要考虑三个方面，一是高速列车车场与中，普速列车车场在同一平面并列布置，且车场两端咽喉区通过设置渡线互相连通，且保留在两个铁路系统间设置联络线的需要。
二是高等级旅客列车只在客运专线上运行，相邻既有线上的高等级中速列车上客运专线运行。
三是、客运专线上开行的本线动车组在运营初期采用两个速度等级 200 与 300km/h ，跨线旅客列车采用 200km/h 。
参考文献
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