差异化运输产品开行设计优化模型研究

交通运输系统工程与信息 ›› 2013, Vol. 13 ›› Issue (3): 144-150.

差异化运输产品开行设计优化模型研究

王波^1,2，何世伟^*1，王保华³

1. 北京交通大学交通运输学院，北京 100044; 2. 广铁集团惠州车务段，广东惠州 516023; 3. IBM中国研究院，北京 100193

收稿日期:2012-11-05 修回日期:2013-03-01 出版日期:2013-06-25 发布日期:2013-07-02
作者简介:王波（1974-），男，黑龙江齐齐哈尔人，博士生.
基金资助:
国家重点基础研究发展计划资助课题（2012CB725403）；铁道部科技研究开发计划课题（2012X006-C）.

Design and Organization of Differentiation Transport Product of Railway

WANG Bo^1,2, HE Shi-wei¹, WANG Bao-hua³

1.School of Traffic and Transportation, Beijing Jiaotong University, Beijing 100044, China;2. Huizhou Train Operation Depot of Guangzhou Railway (Group) Corporation, Huizhou 516023, Guangdong, China; 3. IBM China Research Lab, Beijing 100193, China

Received:2012-11-05 Revised:2013-03-01 Online:2013-06-25 Published:2013-07-02

摘要/Abstract

摘要：

随物流服务发展的多元化、竞争的激烈化，铁路需要实施差异化战略增强竞争力.在车流组织过程中的优化是保证差异化实施的重要环节.本文在不同服务水平的约束下，以总开行成本最小为目标构建差异化铁路运输产品开行设计优化模型.考虑铁路运输每支车流的可选径路数量的规模，求出车流可选径路集，在此基础上为每支车流选择合适径路.针对模型特点，设计一种两阶段启发式算法进行求解.最后设计算例对模型与算法进行验证，算例结果表明，所提出的优化思想和方法对铁路运输组织有一定的借鉴意义.

关键词: 铁路运输, 差异化战略, 运输组织, 运输产品

Abstract:

With the diversification of logistics service development and the intensification of competition, the railway needs to implement differentiation strategy to improve its competitiveness. The optimization in the process of traffic organization is an important link to ensure the differentiation. Under the restriction of different service levels, this paper proposes the optimization model of the design and organization of differentiated transportation products of railway, with the object function of minimum total operation cost. Taking the number of optional route for each traffic flow into consideration, this study gets the optional route set for all the flows at first, and then selects a suitable route for each traffic flow. According to the characteristics of the model, this paper designs a kind of twostage heuristic algorithm to solve it. Finally, this paper devises a numerical example to test and verify the model and algorithm. The results shows that the optimization ideas and methods proposed have a certain referential significance to the railway transportation organization.

Key words: railway transportation, differentiation strategy, transportation organization, transport product

中图分类号:

U292.3

王波，何世伟，王保华. 差异化运输产品开行设计优化模型研究[J]. 交通运输系统工程与信息, 2013, 13(3): 144-150.

WANG Bo, HE Shi-wei, WANG Bao-hua. Design and Organization of Differentiation Transport Product of Railway[J]. Journal of Transportation Systems Engineering and Information Technology, 2013, 13(3): 144-150.

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参考文献

[1]史峰, 李致中, 孙焰, 等. 列车编组计划网络优化方法[J]. 铁道学报, 1994, 16(2) ：74-79. [ SHI F, LI Z Z, SUN Y, et al. A network optimizing method for the train formation plan[J]. Journal of the China Railway Society, 1994, 16(2): 74-79.]

[2]曹家明, 朱松年. 铁路网上技术直达列车编组计划优化的0－1 二次规划法[J]. 铁道学报, 1993, 15(2): 62-69. [CAO J M, ZHU S N. The 0-1 quadratic programming method for the single group train formation plan on railway network[J]. Journal of the China Railway Society, 1993, 15(2) : 62-69.]

[3]林柏梁, 朱松年. 技术直达列车编组计划的阶跃函数模型及同构变换[J]. 西南交通大学学报, 1994, 29 (1): 91-96. [LI B L, ZHU S N. A step function model of the train formation plan and its equivalent transformation[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 1994, 29 (1) : 91-96.]

[4]查伟雄, 黄孝章, 秦作睿. 直线方向列车编组计划有利去向模型及其多项式算法[J]. 北方交通大学学报, 1996, 20 (6): 641-644. [ZHA W X, HUANG X Z, QIN Z R. The beneficial directions model and a polynomial algorithm for the train formation plan on straight line[J]. Journal of Beijing Jiaotong University, 1996, 20 (6) : 641-644.]

[5]林柏梁，朱松年，史德耀, 等. 装车地直达列车编组计划的优化模型[J]. 中国铁道科学，1995，16（2）：108-114. [LIN B L, ZHU S N, SHI D Y, et al. The optimal model of the direct train formation plan for loading area[J]. China Railway Science, 1995, 16(2): 108-114.]

[6]D Kim. Large scale transportation service network design:Models, algorithms and applications [D]. Massachusetts: Massachusetts Institute of Technology, 1997.

[7]T G Crainic.Service network design in freight transportation[J]. European Journal of Operational Research, 2000, 122(2): 272-288.

[8]Lin ChengChang, Chen SheuHua. An integral constrained generalized hubandspoke network design problem[J]. Transportation Research Part E: Logistics and Transportation Review,2008, 44(6): 986-1003.

[9]董晓岩, 刘军, 季常煦. 基于多种运输方式的行包快捷货物运输网络模型的设计与研究[J]. 物流技术, 2006, 36(10): 36-39. [DONG X Y, LIU J, JI C X. How to design a parcel express network model based on multitransportation[J]. Logistics Technology, 2006, 36(10): 36-39.]

[10]沈睿. 铁路行包快运服务网络设计理论与方法研究[D]. 北京: 北京交通大学, 2006. [SHEN R. Research on service network design for china railway express parcel transportation[D]. Beijing: Beijing Jiaotong University, 2006.]

[11]王莹, 刘军. 铁路行包快运专列开行方案优化编制方法的研究[J]. 交通运输系统工程与信息, 2007, 7 (3): 125-129. [WANG Y, LIU J. Research on the optimization method of railway parcel express trains plan[J]. Journal of Transportation Systems Engineering and Information Technology, 2007, 7 (3): 125-129.]

[12]王保华，何世伟，宋瑞, 等. 快捷货运动态服务网络设计优化模型及其算法[J]. 铁道学报，2009，31（5）:17-22. [WANG B H, HE S W, SONG R, et al. Optimization model and algorithm of dynamic express shipment service network design[J]. Journal of the China Railway Society, 2009, 31(5):17-22.]

[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]	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.
[7]	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.
[8]	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.
[9]	钟明轩，乐逸祥，周磊山. 高铁站列车和调车作业计划一体化编制方法[J]. 交通运输系统工程与信息, 2021, 21(3): 176-186.
[10]	吕敏，帅斌，周照玉，张士行，左静，李林卿. 考虑边境站延误风险的中欧班列运输路径决策[J]. 交通运输系统工程与信息, 2021, 21(3): 254-259.
[11]	张蒙蒙，许茂增. 考虑政府补贴决策的中欧班列竞合关系研究[J]. 交通运输系统工程与信息, 2021, 21(2): 16-21.
[12]	李岸隽，王典，彭其渊. 基于个体出行链的区域城际铁路规划方法研究[J]. 交通运输系统工程与信息, 2021, 21(2): 30-36.
[13]	刘晓伟，晏启鹏，倪少权，吕苗苗，吕红霞. 考虑空车调配协调的货物列车开行方案优化研究[J]. 交通运输系统工程与信息, 2021, 21(2): 180-188.
[14]	李晓娟，石佳娜，李得伟，闫振英. 考虑定制化列车的运行图与能力协同优化方法[J]. 交通运输系统工程与信息, 2021, 21(1): 95-100.
[15]	倪少权，杨皓男，彭强. 基于乘客路径选择的多制式轨道交通客流分配[J]. 交通运输系统工程与信息, 2021, 21(1): 108-115.