基于统筹法的区段站技术作业计划编制方法研究

论文摘要

车站工作组织的好坏,不仅对加快货车周转,提高车站的通过能力,而且对协调区间通过能力、提高整个路网的运输效率都有重要意义。而车站调度工作的核心问题在于如何有效地推算出发列车车流来源,并合理地组织调机解编作业及取送作业。论文针对铁路第Ⅱ类型车站(即广义的区段站,简称“区段站”),分析其技术设备、技术作业过程及调度指挥工作内容,并用统筹原理分析车站技术作业工序之间的关系。通过分析技术作业统筹图与车流推算图的内容与结构等理论知识,设计了集车站班计划与技术作业大表功能于一体的车站技术作业计划图表,以此为中心研究区段站调机运用计划与配流计划的协调编制方法。遵循由易到难、逐步调整的思路将其编制步骤分为3个层面：第一,时间层面。根据已知作业种类及相互关系、各作业时间标准和列车到发时刻,编制初始调机解编作业计划。第二,车流量层面。通过分析车流在站变化情况、出发车流来源的种类,以初始解编计划与取送计划为基础,推算调车场集结的车流,结合出发车流需求、到达车流及从货物作业地点取回的车流,计算自编始发列车的车流供需差,按照供需差去调整调机运用计划,包含仅仅移动调机的作业工序来满足出发列车的车流需求和增加取送车作业来满足车流需求,均使可供车流发生变更,从而形成推算车流、配流、调整调机运用计划、更新车流、又推算车流的循环结构。为了解决该动态问题,将配流过程分部静态化并建立相应的模型。为了求解模型将其局部化,将该配流问题转化为可利用表上作业法求解的资源分配问题,并为全局动态配流设计了合理有效的算法,以达到配流计划与调机运用计划的协调优化。第三,优化层面。在完成基本配流与作业安排后,统筹考虑全局,在不影响车流需求的条件下对已得到的调机运用计划进行适当调整,节约调机工作量并使其与到发线运用更协调,并将协调优化的结果以技术作业计划图表的形式表达出来。最后,笔者尝试利用计算机程序设计原理,将技术作业计划图表的优化编制思想实现为自动化系统,并通过实例分析,验证系统的辅助推算及决策功能。论文在利用统筹原理研究第Ⅱ类型车站技术作业计划图表的优化编制方法过程中,打破了传统的配流方法,合理地自定义了配流相关的衡量参数,并用实例计算证实了参数定义的合理性,所设计的算法可实施且配流效率较高,从而为解决第Ⅱ类型车站的调度决策问题开辟新的方法与思路。本文所提方法可以完善为一套计算机自动编制技术作业计划的实用软件,既可用于生产实际,又能用于实验教学,无论从理论角度还是实际应用,都具有重要意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 论文研究背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 论文研究对象
• 1.4 研究内容及总体结构
• 1.4.1 研究内容
• 1.4.2 论文的总体结构
• 第2章 车站技术作业统筹分析
• 2.1 车站作业计划概述
• 2.2 车站技术作业工序之间的统筹关系
• 2.2.1 车站技术作业内容及相关设备分析
• 2.2.2 各作业工序间的逻辑关系分析
• 2.3 车站技术作业计划图表概述
• 2.3.1 技术作业统筹图的概述
• 2.3.2 车流推算图的内容及作用
• 2.3.3 车站技术作业计划图表的内容
• 第3章 技术作业统筹图的编制方法
• 3.1 编制调机作业计划的准备
• 3.1.1 班初动态信息
• 3.1.2 各技术作业时间标准
• 3.1.3 确定到达列车的信息
• 3.1.4 确定装卸车任务和排空要求
• 3.1.5 确定出发列车的基本信息
• 3.2 相关参数及符号说明
• 3.3 确定列车解编计划的方法
• 3.3.1 总体步骤分析
• 3.3.2 确定初始解编计划
• 3.3.3 解编工序的移动方法
• 3.4 确定调机取送作业计划的方法
• 3.4.1 安排取送作业的条件
• 3.4.2 制定取送作业计划的方法
• 3.5 编制技术作业统筹图
• 第4章 配流与调机运用的协调优化
• 4.1 分析出发列车的车流来源
• 4.2 配出发车流相关问题的研究
• 4.2.1 各车流配予各出发列车的成本数
• 4.2.2 确定出发列车的配流顺序
• 4.2.3 配流顺序及成本数的实例计算
• 4.3 基于调机运用计划推算车流
• 4.3.1 到发车流的推算
• 4.3.2 取送车流的推算
• 4.3.3 推算调车场集结的车流
• 4.4 计算各出发列车的车流供需差
• 4.5 配出发车流模型及求解
• 4.5.1 配流与调整调机运用计划的协调关系
• 4.5.2 配流模型的建立
• 4.5.3 配流模型的分析与求解
• 4.5.4 局部配流模型的实例计算
• 4.6 调机运用与配流协调结果的表达
• 4.6.1 调整并优化调机运用计划
• 4.6.2 编制车流推算图
• 4.6.3 编制车站技术作业计划图表的步骤
• 第5章 程序设计与实例分析
• 5.1 系统开发环境与功能分析
• 5.2 数据流分析
• 5.2.1 输入数据
• 5.2.2 数据处理
• 5.2.3 输出数据
• 5.3 系统结构及程序设计
• 5.3.1 功能模块设计
• 5.3.2 运行结构图
• 5.3.3 程序模型的设计与实现
• 5.4 实例分析
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• 攻读硕士学位期间发表的论文