博士学位论文
铁路区段站作业计划编制优化研究
Research on the Formulation and Optimization of the
Operation Plan in Railway Section Station
学 科 专 业 研 究 方 向 作 者 姓 名 指 导 教 师
XXXX工程 XXXX规划与管理
XXX XXX教授
中 南 大 学 2015年11月
中图分类号U292.13 学校代码 10533 UDC 629 学位类别 学术学位
博士学位论文
铁路区段站作业计划编制优化研究
Research on the Formulation and Optimization of the
Operation Plan in Railway Section Station
作者姓名： XXX
学科专业： XXXX工程
研究方向： XXXX规划与管理 学院（系、所）： XXXX工程学院 指导教师： XXX教授
论文答辩日期 答辩委员会主席
中 南 大 学 2015年11月
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作者签名： 导师签名
日期： 年 月 日 日期： 年 月 日
铁路区段站作业计划编制优化研究?
摘要：区段站是铁路网上相邻牵引区段的分界点，是铁路技术站数量最多的一类车站。区段站在我国铁路组织系统具有重要的地位，其规模相对编组站较小，但作业组织比较复杂，包含了编组站、中间站的大部分行车、客运、货运作业，因此提高区段站运输作业水平对提高铁路网的通过能力、确保铁路运输畅通具有重要的作用。
随着铁路信息网络的逐步形成和计算机调度集中系统的应用，区段站作业自动化是车站作业组织的必然趋势。目前我国区段站自动化程度还处在一个较低的层次，技术发展空间很大。实现车站作业计划的优化决策及进路的自动办理，从而实现提高运输作业效率、减轻职工劳动强度和保证车站作业安全的目的，是区段站自动化的核心。
本文从以下几方面对区段站作业计划编制优化及相关问题进行系统研究和深入探索。
（1）对区段站的分类、任务、配备的主要设备、行车及信息系统进行了分析，利用箭线式网络图分析了货物列车在站的技术作业过程和各类货车的一般技术作业过程，分析了区段站与编组站技术作业及设备的异同点。
（2）在分析到发线运用计划编制的影响因素基础上，以尽量按固定使用方案运用到发线和使接发列车作业对调车作业的延误最小为优化目标，建立了到发线运用计划编制的整数规划模型；运用现代排序理论，将整数规划模型转化为特殊的平行机固定工序排序模型，并设计了启发式算法进行求解。
（3）在出发列车满足正点和不违编要求的前提下，以停运的列车数量最少和车辆在站总停留时间最小为优化目标，分析车流接续、解体、编组、调车机车运用等约束条件，建立综合列车配流与调车机车运用计划编制的线性规划模型，并以只配备一台调机和配备两台调机的区段站为背景，对如何求解模型进行了研究。
（4）针对区段站单取和单送作业，将其转化求解哈密尔顿图最短路问题，设计动态规划法、C-W节约改进算法和破圈连接法分别进行求解，并举例比较三种算法的优缺点和适应情况。利用改进的破圈连接法适应其它作业形式的求解，另指出合理的取送车顺序为满足所
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本研究得到国家自然科学基金面上项目（编号：71371193）、国家自然科学基金青年项目（编号：71501190）资助。
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有优先权关系的哈密尔顿回路，设计启发式算法对送调取结合作业形式进行求解。为更好地适应现场实际，建立了树枝形货物作业点取送车作业多目标模型，运用模拟退火算法进行求解。
（5）对区段站的站场结构进行了分析，建立站场结构的拓扑结构图，基于深度优先的原则提出了进路搜索算法，为进路的优化选择提供了进路集。建立区段站进路优化选择的0-1混合整数规划模型，应用模拟退火算法对模型进行求解。
（6）以建立区段站自动化系统为目标，分析了系统的设计原则及目标，集成区段站现有的信息系统，提出了综合自动化系统的设计框架，具体分析了每个模块所实现的功能，并重点分析了车站作业计划协调编制及反馈调整过程。图45幅，表20个，参考文献192篇。
关键词：铁路区段站；车站作业计划；排序理论；图论；模拟退火算法
分类号：U292.13
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