非固定区段运用的双机牵引机车周转优化模型

交通运输系统工程与信息 ›› 2012, Vol. 12 ›› Issue (1): 139-144.

非固定区段运用的双机牵引机车周转优化模型

王军，张星臣^*，王超，郑亚晶，李桢

北京交通大学交通运输学院，北京 100044

收稿日期:2011-11-07 修回日期:2011-12-14 出版日期:2012-02-25 发布日期:2012-03-06
作者简介:王军（1973-），男，内蒙古准格尔旗人，高级工程师，博士生.
基金资助:
国家自然科学基金（60940026）；北京市教委科学研究与研究生培养共建项目（T09H100010）.

Dual Traction Locomotive Turnaround Optimization Model Based on NonFixed Sections

WANG Jun, ZHANG Xing-chen, WANG Chao, ZHENG Ya-jing, LI Zhen

School of Traffic and Transportation, Beijing Jiaotong University, Beijing 100044, China

Received:2011-11-07 Revised:2011-12-14 Online:2012-02-25 Published:2012-03-06

摘要/Abstract

摘要： 对于不成对机车周转图，多基于固定的机车运转区段且为单机牵引进行研究，传统机车周转图的勾划方法难以适应非固定区段机车周转图编制的需求.机车的非固定区段运用有利于缩短机车周转时间，优化机车周转方案，对提高机车运用效率意义重大.本文在充分考虑部分双机牵引不成对机车周转图中可能出现的情况:到达单机牵引列车数与出发单机牵引列车数不同,到达双机牵引列车数与出发双机牵引列车数不同.综合分析铁路运输运营效益、列车运行图均衡性等具体要求，以机车在站停留时间、机车周转图均衡性、机车周转距离、机车运用数量等4个目标函数为求解目标的基础上，建立了机车周转图的01多目标规划模型，并给出求解的方法.最后以西宁西—西宁货区段进行实例验证，得出了对应的最少机车总消耗时间，最优附挂方案和机车周转图.

关键词: 铁路运输, 机车周转图模型, 线性规划, 机车, 不成对, 非固定区段

Abstract: Regarding the unpaired locomotive turnaround diagram, previous studies usually focused on fixed sections and single traction. The traditional method for locomotive turnaround diagram determination failed to meet the demand of nonfixed sections. Reasonable utilization of the locomotive in nonfixed sections usually reduces the locomotive turnaround time, optimizes the locomotive turnaround plan and thus improves the locomotive efficiency. This paper takes full consideration of two possible situations in dual traction unpaired locomotive turnaround diagram: the number of arrival single traction train does not equal the number of departure single traction train; the number of arrival dual traction train does not equal the number of departure dual traction train. By comprehensively analyzing the benefits of rail transport operation and the balance of train diagram, four objective functions are formulated: locomotive dwell time in station; the balance of locomotive turnaround diagram; locomotive turnaround distance,and locomotive number. Then, the 0-1 multiobjective planning model of locomotive turnaround diagram is developed and a corresponding algorithm is proposed. In the last section, the Xining East stationXining cargo section is taken as an example. Several key results are obtained: the least corresponding locomotive elapsed time, optimal attached solution and locomotive turnaround diagram.

Key words: railway transportation, locomotive working diagram model, linear programming, locomotive, unpaired, nonfixed section

中图分类号:

U292.6

王军, 张星臣, 王超, 郑亚晶, 李桢. 非固定区段运用的双机牵引机车周转优化模型[J]. 交通运输系统工程与信息, 2012, 12(1): 139-144.

WANG Jun, ZHANG Xing-Chen, WANG Chao, ZHENG Ya-Jing, LI Zhen. Dual Traction Locomotive Turnaround Optimization Model Based on NonFixed Sections[J]. Journal of Transportation Systems Engineering and Information Technology, 2012, 12(1): 139-144.

导出引用管理器 EndNote|Ris|BibTeX

链接本文: http://www.tseit.org.cn/CN/abstract/abstract18330.shtml

http://www.tseit.org.cn/CN/Y2012/V12/I1/139

参考文献

[1] 史峰，胡安洲. 机车周转图的线性配置算法[J]. 铁道学报，1996，8(4)：18-24.[SHI F, HU A Z. A linear algorithm to deploy a locomotive circulating diagram [J]. Journal of the China Railway Society, 1996, 8(4):18-24.]
[2]陶然，吕红霞，陈广秀. 基于MTSP的机车周转图编制模型与算法[J]. 西南交通大学学报，2006，41(5)：653-657.[TAO R, LV H X, CHEN G X. Model and algorithm for making locomotive working diagram based on multiple traveling salesmen problem [J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2006, 41(5): 653-657.]
[3]王铁，王慈光，肖蕾．肩回交路下机车牵引方式的研究[J]．陕西工学院学报, 2005, 2(21): 66-68.[WANG T, WANG C G, XIAO L. Study of mode of traction in shouldercircuit locomotive routing[J]. Journal of shanxi Institute of Technology, 2005, 2(21): 66-68.]
[4]刘领兵，吕红霞，陈广秀. 多端点不成对机车周转图模型与算法[J]. 交通运输工程与信息学报，2006(6)：106-109.[LIU L B, LV H X, CHEN G X. Nonpairs locomotive working diagram model and its algorithm in uncertain railroad region [J]. Journal of Transportation Engineering and Information, 2006 (6): 106-109.]
[5]左大杰，王慈光. 客运专线动车组列车重联运行相关问题探讨[J]. 铁道运输与经济，2009， 31(7)：32-34.[ZUO D J. WANG C G. Some problems of the multipleunit running motor coach train of the fastspeed passenger transport’s special railway line [J]. Railway Transport and Economy, 2009, 31(7): 32-34.]
[6]崔少斐. 基于不固定区段运用的机车周转问题研究[D]. 北京：北京交通大学，2009. [CUI S F. Research on locomotive turnover problem based on unfixed sections[D]. Beijing: Beijing Jiaotong University, 2009.]
[7]欧伟，吕恩琳. 多目标模糊优化分层序列法的权系数优化统一 [J]. 重庆建筑大学学报，2006，28(3)：56-58.[OU W, LV E L, Weighting coefficient optimization unification of lexicographic method in fuzzy multiobjective optimization design [J]. Journal of Chongqing Jianzhu University, 2006, 28(3): 56-58.]
[8]林锉云，董加礼. 多目标优化的方法与理论[M]. 北京：科学出版社，1991.[LIN C Y, DONG J L. Methods and theory of multiobjective optimization[M]. Beijing:Science Press, 1991.]
[9]谢金星，薛毅. 优化建模与LINDO/LINGO软件[M]. 北京：清华大学出版社，2005. [XIE J X, XUE Y. Optimization mathematical model and the LINDO/LINGO software[M]. Beijing: Tsinghua University Press, 2005.]

[1]	耿庆桥, 贾元华, 陈军团. 基于变权可拓物元的铁路“走出去”公私合营项目风险决策[J]. 交通运输系统工程与信息, 2022, 22(2): 64-71.
[2]	戚建国, 周厚盛, 杨立兴, 周亚茹, 张春田. 灵活编组条件下轨道交通客货协同运输方案优化[J]. 交通运输系统工程与信息, 2022, 22(2): 197-205.
[3]	张晓明, 徐芳, 江文辉, 蒋朝哲. 考虑资金约束的中欧班列运价与运量决策分析[J]. 交通运输系统工程与信息, 2022, 22(1): 30-36.
[4]	张春田, 戚建国, 杨立兴, 高原, 高自友. 基于不确定旅客需求的高速铁路鲁棒列车开行方案研究[J]. 交通运输系统工程与信息, 2022, 22(1): 115-123.
[5]	周勇, 张杰, 钟祾充, 李文锋, 王国栋. 铁路集装箱中心站多轨道吊柔性协同调度优化[J]. 交通运输系统工程与信息, 2022, 22(1): 133-141.
[6]	宋浪, 王健, 杨滨毓, 安实. 连续流交叉口左转非机动车交通组织创新设计[J]. 交通运输系统工程与信息, 2022, 22(1): 225-233.
[7]	李德昌, 杨华龙, 赵帅奇, 郑建风. 排放控制区下集装箱班轮运输船期设计与燃油补给联合优化[J]. 交通运输系统工程与信息, 2022, 22(1): 273-281.
[8]	李嫚嫚, 杨京帅, 赵建有, 赵博选, 丁楠. 基于不确定需求的电动汽车共享系统规划方法[J]. 交通运输系统工程与信息, 2021, 21(6): 17-24.
[9]	卢亚菡, 杨立兴, 孟凡婷, 夏东阳, 戚建国. 城轨线路列车时刻表与车站客流控制协同优化方法[J]. 交通运输系统工程与信息, 2021, 21(6): 195-202.
[10]	牛惠民. 轨道列车时刻表问题研究综述[J]. 交通运输系统工程与信息, 2021, 21(5): 114-124.
[11]	胡臣杰, 张军. 基于时空等待特征系数的大型活动出行规划研究[J]. 交通运输系统工程与信息, 2021, 21(4): 148-155.
[12]	宋浪，朱湧，王少飞，沈剑波. 连续流交叉口信号协调配时及延误模型[J]. 交通运输系统工程与信息, 2021, 21(3): 55-63.
[13]	杨震，马健霄，王宝杰，李根. 考虑行人保护策略的交叉口信号配时优化模型[J]. 交通运输系统工程与信息, 2021, 21(3): 71-77.
[14]	刘葛辉，陈绍宽，刘爽，金华，王丹阳. 资源约束下城市轨道交通基础设施维修任务安排优化模型[J]. 交通运输系统工程与信息, 2021, 21(3): 163-169.
[15]	徐智勇. 铁路电分相布设及纵断面协同优化研究[J]. 交通运输系统工程与信息, 2021, 21(3): 170-175.