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铁路空车调配优化研究及其在紧急状态下铁路空车调配问题的应用

铁路空车调配优化研究及其在紧急状态下铁路空车调配问题的应用

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作者：庞尔国兰州交通大学

学位级别：硕士

近年来,随着我国改革开放的进一步深化以及经济产业结构的不断调整,货物运输在我国随之飞速发展,铁路货物运输的快速发展对铁路空车资源的有效周转及合理利用提出了更高更严格的要求。作为货物运输周转的重要组成环节,如何通过合理的调... 详细信息

近年来,随着我国改革开放的进一步深化以及经济产业结构的不断调整,货物运输在我国随之飞速发展,铁路货物运输的快速发展对铁路空车资源的有效周转及合理利用提出了更高更严格的要求。作为货物运输周转的重要组成环节,如何通过合理的调配空车资源来提高铁路空车车辆车利用效率,逐渐成为一个非常重要的问题并在近几年得到了高度的重视。本文在结合国内外相关研究现状的基础上,分析铁路路网的结构以及货物运输环境的随机性,对我国铁路空车调配问题进行深入细致的研究。具体来说,对铁路路网结构进行描述分析,考虑现实铁路运输网络中诸多的不确定影响因素,将不确定影响因素看做为随机变量,建立了空车调配问题的随机机会优化模型;基于模型的相关特点,设计适合于模型的混合智能算法对模型进行求解;利用相应的算例进行模型和算法的有效性验证,分析模型中存在的优缺点。论文的研究内容总结如下:首先,空车调配问题的相关理论基础。说明目前采用的空车调配方式中空车的产生、来源以及进行空车调配的原因和相关特点,并结合现有的相关空车调配的基本原则和方法,对空车调配的基本信息进行采集,归纳总结出空车调配的基本运作模式和流程,为空车调配优化模型的研究提供了坚实的理论基础。其次,铁路空车调配的随机机会约束规划模型及其紧急状况下的空车调配问题研究。分析了空车调配过程中存在的诸多不确定性因素,其中包括空车调配的需求、时间窗等,并引入了多车种的车种代用情况,将空车调配相关的走行费用、库存费用以及车种代用费用纳入目标中,在确定性模型的基础上建立不确定性随机机会约束规划模型;其中还考虑了紧急状况下的空车调配,并引入基于模糊物资优先权的空车调配,对物资的优先权进行模糊综合评判,建立恰当的模型。最后,空车调配的随机机会约束规划模型的算法及其算例验证。为求得空车调配最优方案。基于随机模拟设计混合遗传算法,对算法过程中的染色体结构、可行性检验、适应度函数、选择操作、交叉和变异操作等具体操作进行描述;用随机模拟的方法处理随机机会约束问题,并进行了相应的改进,设计混合遗传算法。并对新算法的特点、算法流程和具体操作过程进行了详细说明;并且设计了随机机会约束规划模型的退化算例,利用算法求解以验证模型,评价计算结果,验证算法有效性。

关键词：空车调配随机机会约束混合遗传算法模糊综合评判空车优先权

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