考虑中转的高铁快运时空路径优化模型及拉格朗日松弛算法

作     者：万茜 

作者机构：中铁上海设计院集团有限公司线路站场设计院 

出 版 物：《铁道运输与经济》 (Railway Transport and Economy)

年 卷 期：2025年

学科分类：12[管理学] 1201[管理学-管理科学与工程(可授管理学、工学学位)] 

主　　题：高铁快运 运输方案 箱流中转 时空网络 拉格朗日松弛 

摘      要：以提升运输方案与时变箱流需求间的耦合度为导向，基于既有载客动车组列车捎带运输模式，旨在对考虑箱流中转情形下的高铁快运方案进行优化。鉴于箱流运输方案对列车时空资源占用的双重依赖性，以列车及快运箱为研究对象，构建由4类节点与5类弧段构成的时空网络。在此基础上，以快运箱总运达时间最短为目标，考虑列车装载能力、箱流上车、中转及守恒等约束，构建运输方案时空网络优化模型。针对模型特性，设计拉格朗日松弛算法求解，将原问题分解为求解单个快运箱的最短运输路径子问题，并设计以消解违背列车能力约束冲突为核心的上界可行化算法。最后，以西安—兰州高速铁路为背景进行实例验证，研究结果表明，所提模型及算法可快速获得满意解，有效提升列车满载率。此外，与直达运输情形相比，考虑箱流中转可有效解决快运箱的滞留问题。