铁路大提速下京沪线列车调度问题研究 朱益飞 代胜吉 焦胜博
高速列车时刻优化和调度策略研究
高速列车时刻优化和调度策略研究随着高速铁路的建设，越来越多的人选择通过铁路出行。
高速列车不仅是当前交通运输最快捷、最便捷的交通工具，而且还具有环保、节能等优点。
因此，高速列车的时刻优化和调度策略研究显得尤为重要。
一、高速列车时刻优化时刻优化是高速列车调度的重要组成部分。
通过时刻优化，可以实现列车在最短的时间内安全、高效、快速地到达目的地。
时刻优化主要包括列车运行速度、途径站点、到站时间等方面。
1.列车运行速度列车的运行速度直接影响列车的到站时间和乘客的出行时间。
在综合技术条件允许下，提高高速列车的运行速度可以减少运行时间，并提高乘客的旅行体验。
然而，提高运行速度还需考虑行车安全、车辆稳定等问题。
2.途径站点途径站点的选择与列车的到站时间密切相关。
针对不同的线路和需求，可通过精细化调度，优化站点选择。
例如，在高峰期和节假日，加密班次、增加中途停靠站点，让更多的乘客使用公共交通出行。
3.到站时间到站时间的优化是高速列车调度中重要的一环。
通过逐一分析列车到达各个站点的时间，可以优化列车的发车时间和到站时间。
因此，将列车的到站时间尽可能地压缩，提高运行的整体效率。
二、高速列车调度策略针对高速列车运行过程中的各种情况，制定符合实际的调度策略非常重要。
以下是几种常见的高速列车调度策略：1.列车配对调度高速列车运行所需的巨大能量，仅有攻克气动阻力难题，将列车的单位能耗不断降低，采用列车配对调度，可以降低能耗、增加列车的吸引力，促进旅客出行。
2.滚动计划调度滚动计划调度是一种度量、规划、指导列车运作的管理方法。
在列车顺利运行时，可以随时调整列车的运行计划，以实现更优秀的列车运作效果。
3.余地调度余地调度是一种充分利用运行余地进行列车动态调度的方法。
当列车遇到某些状况时，如红灯、交叉等，可以考虑对列车进行余地调度。
此时，列车可以采取变速、超车、小幅调整等操作，以提高运行效率。
根据需要，高速列车的时刻优化和调度策略应该不断改进和完善。
京沪高速铁路列车运行调整问题的探讨
京沪高速铁路列车运行调整问题的探讨
汤奇志;时颢;尹红
【期刊名称】《中国铁路》
【年(卷),期】2001(000)001
【摘要】提出了我国高速铁路运行调整的基本原则和可能的运行调整方法,分析不同运行调整方案的优缺点、实施条件和实施效果,对高速铁路运行调整方法、能力利用以及运行图铺画提出了建议.
【总页数】2页(P37-38)
【作者】汤奇志;时颢;尹红
【作者单位】铁道部科学研究院;铁道部科学研究院;铁道部科学研究院
【正文语种】中文
【中图分类】U27
【相关文献】
1.城轨列车运行调整问题的模糊优化设计研究 [J], 魏倩;陈永刚
2.基于粗糙集理论的列车运行调整方法探讨 [J], 陈东;李永辉;张强锋;高四维
3.高速旅客列车运行调整问题的图论模型与启发式算法 [J], 刘伟斌;孙磊;王林
4.高速铁路列车运行调整问题的优化模型 [J], 颉栋栋;张延东
5.列车运行调整专家系统的探讨 [J], 程宇
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聚焦中国铁路第六次大面积提速调图
聚焦中国铁路第六次大面积提速调图
佚名
【期刊名称】《中国铁路》
【年(卷),期】2007(000)005
【摘要】@@ 2007年4月1 2日,铁道部举行铁路第六次大面积提速调图新闻发布会.铁道部党组成员、副部长胡亚东向社会各界宣布,铁路第六次大面积提速调图将于4月18日零点起正式付诸实施.铁道部总调度长安路生、总工程师何华武、副总工程师兼运输局局长张曙光出席新闻发布会并回答了记者提问.
【总页数】1页(P1)
【正文语种】中文
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1.一个世纪性的工程——全国铁路第六次大面积提速调图 [J], 刘志军
2.中国铁路第六次大面积提速调图200 km/h速度级固定设施技术创新 [J], 何华武
3.中国铁路第六次大面积提速调图 [J], 朱一迪
4.中国铁路2007第六次大面积提速调图 [J],
5.中国铁路2007第六次大面积提速调图 [J],
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数学建模论文写作注意及技巧
体现摘要中“三要素”的关键词组（ 体现摘要中“三要素”的关键词组（一 般是名词） 般是名词）
4.问题重述 问题重述 对问题充分分析的基础上， 对问题充分分析的基础上，写出自己 对问题的理解，不是复制拷贝. 对问题的理解，不是复制拷贝 5.问题分析 问题分析 为建模和求解做必要的铺垫,有承上启 为建模和求解做必要的铺垫 有承上启 下的作用. 下的作用 整篇论文的引论部分， 整篇论文的引论部分，起到吸引读者和 继续阅读的铺垫作用. 继续阅读的铺垫作用
关于铁路大提速下京沪线列车的最优调度模型铁路大提速下的京沪线列车调度京沪线客货列车提速调度优化模型摘要abstract对论文内容不加注释和评论的简短陈述作用不阅读论文全文即能获得必要的信息并吸引读者产生浓厚的兴趣和肯定
论文写作
全国评阅时将首先根据摘要和论 文整体结构及概貌对论文优劣进行 初步筛选。 初步筛选。 一、写作要点 1.充分体谅读者，为读者着想； 充分体谅读者，为读者着想； 充分体谅读者 2.体现三要素：解决什么问题、 体现三要素：解决什么问题、 体现三要素 用到什么方法、得到什么结果； 用到什么方法、得到什么结果； 3. 论文整体结构清晰，文章前后 论文整体结构清晰， 呼应，一气呵成； 呼应，一气呵成；
6.模型假设 模型假设 为明确问题、简化问题、自设条件、 为明确问题、简化问题、自设条件、限 制模型的适用范围等的必要说明 部分假设需写出合理性解释，或必要的检验 部分假设需写出合理性解释，或必要的检验. 合理性解释 7. 变量说明 为便于读者阅读和理解， 为便于读者阅读和理解，在论文前置部 分给出贯穿文章的主要变量. 分给出贯穿文章的主要变量 整体变量整体说明， 原则 整体变量整体说明，局部变量局 部说明，重复变量反复说明. 部说明，重复变量反复说明 电力市场输电阻塞管理模型
数学建模论文(摘要)
三．论文写作前的思考和工作 规划
1.答卷需要回答哪几个问题――建模需要解 决哪几个问题
2.问题以怎样的方式回答――结果以怎样的 形式表示
3.每个问题要列出哪些关键数据――建模要 计算哪些关键数据
4.每个量，列出一组还是多组数――要计算 一组还是多组数……
四．论文写作的基本原则
1.准确――科学性 2.条理――逻辑性 3.简洁――数学美 4.创新――研究和应用目标要求之一，
这些类型的列表，不管编号与否，都有三个非 常重要的用途。 1. 打破了大块文本，减少了阅读的乏味感。 2. 强调重要的思想。 3. 当略读的时候，容易得到关注。
具体数据的展示是比较困难的。提供一 些图表是最好的手段。
你应该以表格的形式来罗列数据。
你需要在表格下面写一段解释性的文本， 指出数据的总的发展趋势，异常情况和 整体结果。
（2） 需要说明计算方法或算法的原理、思 想、依据、步骤。若采用现有软件，说明采 用此软件的理由，软件名称 ；
（3） 计算过程，中间结果可要可不要的， 不要列出。
（4） 设法算出合理的数值结果。
要重视的问题8 结果分析、检 验，模型检验、修正及结果表示
（1） 最终数值结果的正确性或合理性是第一位的；
附2：摘要的重要性与写作安 排（3）
摘要（甚至是整篇文章），应该由整个 团队合作完成。
一种实现方式是，每个队员单独地花一 个小时（至少）时间写一个他们认为最 好的摘要。然后，大家聚到一起，相互 阅读这些摘要。
要重视的问题3 —ຫໍສະໝຸດ 关键词 一般3-5个； 所用方法、所属领域标志性词汇； 要求用词规范，多用专业词汇； 检索文献的重要工具，放在摘要后面 注意：标题和关键词中一般不能使用
强化货运安全技术管理确保提速调图顺利进行
强化货运安全技术管理确保提速调图顺利进行
朱铁男
【期刊名称】《铁道货运》
【年(卷),期】2005(000)001
【摘要】在铁路第五次大面积提速调图过程中,为了确保运输安全,铁路货运安全管理部门全面强化货运安全技术管理,在加强基础理论研究、建立和完善明细化装载加固方案管理模式、利用先进监测设备和信息化手段建立货运计量和安全检测监控系统,以及落实安全责任制等方面做出了努力,取得了较好效果.
【总页数】3页(P4-6)
【作者】朱铁男
【作者单位】铁道部,运输局,北京,100844
【正文语种】中文
【中图分类】U294.1
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1.突出重点,全力以赴确保第五次大面积提速调图的安全 [J], 胡亚东
2.强化安全管理确保第六次大面积提速调图顺利实施深化内涵挖潜全面完成2007年运输生产经营任务——在全国铁路调度工作会议上的讲话(摘要) [J], 张海军
3.积极制定措施确保第五次提速调图的顺利实施 [J], 王毅;刘同芳
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5.南昌铁路局信息技术部门为确保第六次大面积提速调图顺利实施做好落实工作[J],
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中国铁路第五次大面积提速调图的新突破
中国铁路第五次大面积提速调图的新突破
杨兰卿
【期刊名称】《世界轨道交通》
【年(卷),期】2004(000)005
【摘要】2004年4月18日，中国铁路正式实施第五次大面积提速调图。
中国铁路第五次大提速是铁道部全面实施铁路跨越式发展的首次大提速，是铁路部门落实新的科学发展观，努力适应全面建设小康社会对铁路运输需求的重要举措.此次提速网络总里程达16500多km，其中时速160km及以上提速线路7700多km，部分旅客列车以160km时速长距离运行，19对直达特快列车平均运行时间超过11h。
它的实施集中体现铁路运输生产力发展的新水平以及铁路在“以人为本。
诚信服务”的新理念下所做的巨大努力，其实施在下列13个方面取得了新的突破，将给中国铁路带来前所未有的变
【总页数】3页(P9-11)
【作者】杨兰卿
【作者单位】《世界轨道交通》记者
【正文语种】中文
【中图分类】U292
【相关文献】
1.铁路第五次大面积提速调图相关机务问题的探讨 [J], 徐为民
2.聚焦中国铁路第六次大面积提速调图 [J],
3.铁路实施第五次大面积提速和新的列车运行图取得圆满成功 [J], 胡亚东
4.确保铁路第五次大面积提速调图万无一失 [J], 李晓华
5.全国铁路即将实施第五次大面积提速调图 [J],
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铁路货物运输中的调度优化问题研究
铁路货物运输中的调度优化问题研究随着我国经济的快速发展以及“一带一路”战略的深入推进，铁路货物运输在国内外贸易中的作用日益凸显。
然而，随着货运量的逐渐增加和运输距离的加长，铁路货物运输中的调度优化问题日益凸显。
因此，如何有效地解决这一问题已成为一个亟待研究的问题。
一、铁路货物运输中的调度问题在铁路货物运输中，货物的调度是一个十分繁琐的过程。
它涉及到货物运输的起点、终点、途经路线、货物的数量、种类、装载和卸载时间等众多要素。
在这样的情况下，调度问题就显得尤为重要。
首先，货物的调度与铁路的运输能力密不可分。
运输能力的大小直接决定了货物的调度能力。
因此，提高铁路运输能力也是解决货物调度问题的关键。
其次，铁路货物运输中的调度问题同时还需要考虑主要的两个因素，即货物的优先级和时间。
对于不同种类的货物，考虑到它们的价值和特殊需求，我们需要做好优先级规划，确保高价值和特殊需求的货物优先出车。
对于运输时间，我们需要在保证货物质量的前提下，利用科技手段提前预判铁路的运行状况，合理安排货物的运行时间，尽量减少货物在途中的滞留时间。
二、铁路货物运输中的调度优化问题研究如何解决铁路货物运输中的调度问题并实现优化？事实证明，科技手段和信息技术在这一领域中起了很大作用。
通过研究和使用这些技术，我们可以实现铁路货物运输的调度优化。
1、信息技术的利用信息技术可以帮助我们收集和分析铁路货物运输的相关数据，掌握铁路货物运输的实时情况，从而能够更好地进行货物调度和优化。
例如，我们可以使用GPS跟踪仪等技术来实现对运输过程的实时监控，及时掌握货物的运输情况，从而更好地进行货物调度和安排。
2、科技手段的应用科技手段可以帮助我们更加智能化地进行货物调度和运输。
例如，利用人工智能和机器学习等技术，可以建立一套复杂的货物调度模型，通过预测和优化，帮助决策者更好地进行货物调度和管理。
此外，铁路公司还可以采用无人驾驶列车等技术，通过自动化的方式完成货运过程，提高货物调度效率和安全性。
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铁路大提速下京沪线列车调度问题研究焦胜博代胜吉朱益飞摘要本文以新一轮铁路大提速下京沪线列车调度为研究背景，对货车安排问题、临时列车安排问题、提速后货车运力、高铁列车时刻安排、列车晚点调度策略等几个问题进行了具体分析求解，求解结果具有一定的实用意义。
对于第一问，对京沪线上徐州至济南段所有经停站相邻两站构成的子区间进行分析。
将货车插入问题简化为线性规划问题，首先采用多目标规划，然后采用线型优化的可行解，通过迭代子域的变化逐渐增大解的范围，最终得到优化解。
对于第二问，首先分析临时列车增加的条件，然后在不改变原有客运列车的基础之上，对相应的货车进行了临时列车的替换，使之符合增加临时列车的条件，不仅对货车的影响达到最小，而且没有改变原有的货车的运行时间，最终达到了按实际需要增加北京－上海、北京－南京、天津－上海、北京－合肥（有效区间为北京－蚌埠）、北京－青岛（有效区间为北京－济南）临时列车的目的。
对于第三问，在铁路提速后列车速度的基础之上，根据运行时间计算公式，给出新的列车时刻表、货车在徐州至济南段的插入情况；给出货车运力计算公式，根据提速前后货车插入情况的运行图，计算提速后和提速前的货车运力。
最终得出结论：提速后货车运力提高了34.5%。
对于第四问，在第一问的模型约束基础之上加上距离约束条件，建立约束模型，同时计算得出需增加的列车数量，最后给出2010年京沪高铁的列车运行时刻表。
对于第五问，首先将京沪线列车串系统分成三个基本组成系统（子系统），对每一个子系统的晚点策略进行分析；然后给出任意一趟列车晚点的调整策略；最后以T159次列车在济南至泰山段晚点20min为例进行分析，给出了具体的调整策略:T159出现晚点状况后1033次列车应以90km/h速度行驶，1033次列车后面的K172次、K75次等列车无需调整。
关键词列车调度区间分析多目标规划运行图货车运力调整侧路一、问题重述我国铁路自1997年以来先后进行了５次大提速，以前客车的最高时速为60至80公里/小时，到2004年4月18日的第５次提速后，京沪等部分干线客车的最高时速达到了160至200公里/小时。
据悉，在2006年实施第6次大提速后，将使部分干线上运行客车的最高时速都提高到200公里/小时。
另外，我国在“十一五”期间将修建京沪高速客运专线铁路，计划运行初期的最高时速为300公里/小时。
目前，我国铁路大都采用客货混运的机制，目前主要干线铁路客车最高时速可达160公里/小时，货车最高时速为80公里/小时，客车与货车的运行数量比例大约为5 ：7。
根据铁路安全规程的要求，既有线路同方向相继列车的间隔时间不得少于7分钟。
京沪线是我国最繁忙的铁路线之一，贯通北京至上海，途经40多个城市，全长1463公里(参看附件1) 。
目前全线采用上行线和下行线独立双向运行方式，分别运行着175趟和176趟客车，最高时速160公里/小时，具体的车次和时刻表如附件2和附件3所示。
请你研究以下问题：（1）从京沪全线选择一个区间段，如济南至徐州，或南京至上海，根据现行的列车时刻表最多能安排多少趟货车，并制订出具体的“列车运行图”。
（2）对现行的列车时刻表进行分析，如果要在客流增加时（如春运和黄金周期间）在北京至上海、北京至南京、天津至上海、北京至合肥、北京至青岛间各增开一对临时客车，在不改变现行列车时刻表及尽量减少对货车影响的条件下，制订出临时客车的时刻表(只安排京沪线区间)及“列车运行图”（只考虑客车）。
（3）如果在第6次大提速时将京沪线上的客车的最高时速提高到200公里/小时，货车的最高时速提高到120公里/小时，制订出相应的客车时刻表和“列车运行图”。
按照第（1）题选择的区间段进行估计，与提速前相比货车可以提高多少运力？（4）针对2010年即将投入运行的京沪高速铁路客运专线（现京沪线用作货运），如果高速列车时速达到300公里/小时，普通列车提速到200公里/小时。
在安全行车规程的要求之下（同方向相继列车的间隔距离不得少于4500米），并考虑各经过城市的客运需求量，给出现有客车相应的时刻表，同时还能至少增加多少客车，运行时刻表如何？(5) 如果某一列客车因故晚点，就会影响到后续列车的正常运行，给出可行的实时调整相关列车的运行策略，使得造成的影响最小，并就某一列客车进行分析。
二、模型假设1、忽略列车的长度，将其视为一质点，不影响运行路程；2、同相行驶的列车间至少相隔7分钟才可以正常运行；3、假设货车在运行时，速度保持不变（设为70km/h）；4、假设火车启动附加时间、停车附加时间为0 分，即火车启动的时候速度就达到运行速度；到站停车时，火车由运行速度立刻减到0 km/h；5、临时列车的运行速度等于货车的运行速度；6、列车提速后，已有列车在始发站的发车时刻保持不变；7、假设在我们选的区间徐州到济南站各次列车在每站的停靠时间为2min；8、客运列车晚点影响客运列车，不考虑对货车的影响。
三 符号说明j M ：第j 个站点可以插入的货车数目 ijf t ：第j 站第i 列货车的发车时间 ijd t ：第j 站第i 列货车的到站时间ij S ：表示第i 列列车在第j 站到始发站的距离 iss S ：表示列车i 从始发点到终点的距离iss T ：表示列车i 从始发点到终点的时间 i T ：第i 列快车发车时间i t ：第i 列慢车发车时间四、徐州至济南段货车安排的分析建模4.1最大插入货车安排问题分析由于在京沪铁路采用上行线和下行线的双向独立运行方式，所以我们只考虑上行线，且选择的是徐州到济南区段。
考虑到将货车插入问题可简化为线性规划问题，故首先采用0、1 规划，然后采用线型优化的可行解，通过迭代子域的变化逐渐增大解的范围，即可达到优化解。
4.2最大插入货车量的模型建立假设某线路途经n 个车站，设为第1个站点和第n 个站点分别为始发站和终点站，其余各站称为中转站点。
对于任意两相邻站点之间均存在最多安排的货车数目),...,2,1(max 'n j M M j j == (1)列车在区间、车站不发生冲突需满足的条件： （1）货车发车时间间隔约束：7''1≥-+ijf jf i t t (2)（2）货车、客车发车时间间隔约束：7'≥-ijf ijf t t (3)7'≥-ijd ijf t t (4)其中VS S t t ijij ijf d ij -+=++1''1（3）货车与客车的运行总量比大约为7:55:7:'≤i j G M (5)4.3数据处理上行线列车运行图在某一时间范围内只有一辆列车占用某一闭塞区间，并且列车的越行等作业在车站进行。
考虑存在部分列车不经过徐州——济南区间中的每一站，故需利用统计数据分别计算徐州——济南的区间（枣庄、腾州、邹城、兖州、磁窑）各站到站时间和发车时间。
计算公式如下：计算客车在各运行区间到站时间：1440)(Θ=ss issij ijd T S S t (6)其中Θ为运算符号，运算级别与加减相同，符合从左到右计算原则。
原则如下：⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<≥-=Θ1440,1440,14401440)(ss iss ij ss iss ij ss issij ss iss ijss issij T S S T S S T S S T S S T S S (7) 计算客车在各运行段出站时间：T t t ijd ijf θ+= (8)其中θ——0,1为规划变量，若经过此站停车为1，否则为0。
具体计算结果参见附件.xls 。
4.3.2求解结果根据已知数据，利用MATLAB 工具包求解线性规划模型，得到徐州至济南各区间段可插入货车数量以及插入的时间。
可插入货车数量求解结果如下：货车插入时间计算结果参见附录2.1。
4.4列车运行图的绘制根据4.3.2中所得货车插入时间数据，以时间（分）为横坐标，里程（公里）为单位绘制货车的运行图：图 1从图中可以看出从徐州到济南途中各停靠站点之间可以插入的货车数量以及插入的时间和到站时间。
五、临时列车时刻表制定5.1 临时列车增加条件（1）增开的临时客车与原有的客车之间没有相互追及的问题（2）增开的临时客车之间不能有相互追及的问题（3）要尽量使得新增的临时客车对已有的货车影响最小为了增开临时列车，则必须避免由此产生的区间、站线以及最小间隔时间的冲突，但是由题意可知，客车运行时间不能进行调整，因此只能对货车做出调整。
5.2 临时列车增加策略查阅资料可知我国铁路运行较为平稳，除遇到黄金周、春节或是其他特殊情况如地震等自然灾害情况，基本上不需要增加临时列车。
前面已经讨论了临时列车的增加条件，但若因为增加临时列车而对货车进行重新调整不仅造成了工作量非常大，而且经济方面影响也较明显。
下面提出一个较为简单但切实可行的调整策略：在前面所给的运行图中选取货车线路，减少最少的货车来替换为临时客车，其速度与货车速度相当，为70 km/h。
该策略在不改变原有客运列车的基础之上，对相应的货车进行了临时列车的替换，使之对货车的影响达到最小，并且没有改变原有的货车的运行时间，达到了货车损失最小的目的。
5.3 临时列车在运行图上的选取对于客流增加时要增开的5对临时客车：北京－上海，北京－南京，天津－上海，北京－合肥（有效区间为北京－蚌埠），北京－青岛（有效区间为北京－济南），进行分析。
发现其中有3对临时客车经过北京－天津；5对经过天津－济南；4对经过济南－蚌埠；3对经过蚌埠－南京；2对经过南京－上海。
故分析列车运行图，并从中选出五条做为临时列车线路，如下表2、表3、表4所示：表 2表 3表 45.4 客车运行图根据5.3中选取的数据，以时间（分）为横坐标，里程（公里）为单位绘制所选取5辆货车的运行图：图 2六、第六次大提速下京沪线列车时刻表及运行图6.1第六次大提速基本条件第六次大提速下将京沪线上的客车的最高时速提高到200公里/小时，货车的最高时速提高到120公里/小时，在京沪铁路现有的客车运行中，始发站的所有的列车车次保持不变，而且发车的时刻也保持不变。
6.2京沪铁路客运列车（上行）新时刻表第六次提速前假设列车Z 、T 、K 、N 的速度分别为160 km/h 、140 km/h 、120 km/h 、100 km/h 。
提速后分别为200 km/h 、 160 km/h 、140 km/h 、120 km/h 。
在进行计算时，假设其它非京沪线路的列车进入京沪线路的时刻也保持不变，总的运行的时间与在京沪线路的运行的路程有关。
运行的时间的公式：∑+-+=T V x V x T T ijijj ij θ前客后客(i =1，2，…k ;j =1,2,…n )运用Excel 电子表格进行数据处理得：京沪铁路客运列车（上行）新时刻表：显提前，运行周期明显缩短。