半封闭式重载铁路运输组织关键技术研究

论文摘要

本文依据我国重载铁路的发展现状,结合国内外的最新研究结果,以重载铁路运能的合理利用为重点,集疏运一体化思想为指导,重载铁路车流调整为研究主线,对半封闭式重载铁路运输组织的关键技术进行研究,包括重载铁路的合理运量、重载运输系统的投资规划以及重、空车流组织等问题,以求给出符合我国重载铁路实际的半封闭式重载铁路运输组织方法。论文概述了重载运输的定义及其发展情况,简要分析了铁路重载运输组织的一些特点;介绍了重载列车组织形式的分类及其运用情况,并对重载铁路的类别及其所适用的重载列车组织形式进行了分析;研究了半封闭式重载铁路运输系统的构成,并对其运输组织的关键问题做了分析。论文在回顾已有运输通道理论的基础上,明确重载运输通道的含义、结构、吸引范围和流量的分类,确定线路分工的相关原则;指出了铁路流量分配问题的特殊性,将流量对广义运输费用的影响引入车流分配问题中,以系统最优原则建立了基于运量的重载运输通道车流分配模型并设计了求解算法;在研究线路对节点吸引强度的基础上,通过调整模型中节点与运输线路间的广义运输费用扩大或缩小重载运输通道内线路的吸引范围,适应运输需求或运输能力的变化。论文在介绍我国煤炭重载运输通道规划状况的基础上,指出我国重载铁路建设配套集疏运系统的必要性;在重载铁路建设集疏运一体化思想的指导下,提出了半封闭式重载铁路建设的集疏运一体化规划理论,研究识别重载运输通道中各线路及建设方案间相互关系的方法;建立了投资规划的双层模型,从设备技术改造和运输组织相结合的角度,指导重载铁路运输系统的建设。论文分析了重载列车组合站的特点,车站站型、列车在站作业特点、列车作业过程等的特殊性,指出重载列车组合站通过能力是限制组合列车开行规模的重要因素,也是合理利用重载铁路运能的关键所在;探讨了影响重载列车组合站能力的主要因素,提出通过能力实现概率的概念;以Petri网理论为基础,计算机仿真为基本手段,建立适用于确定重载列车组合站通过能力的仿真模型,并以大秦线湖东站为例进行了验证,得出了相关结论。论文分析了半封闭式重载铁路空车调整问题的特殊性,将空车调整问题按在卸车端空车列形成和在装车端空车列配送分为两个阶段,建立具有不同目标和约束的优化模型;通过对卸车端模型的研究得出重载铁路空车方向以提高通过能力利用为主,重车方向以提高输送能力利用为主的结论;通过对装车端模型的研究,得出生产企业重视空车列的类型、数量和到达时间,而铁路运输企业则关注空车列分解配送站的设置以及分解配送站空车列发车次序问题等相关结论。

论文目录

• 致谢
• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 论文研究的背景
• 1.2 论文研究的意义
• 1.3 国内外重载铁路的运输组织模式及研究现状
• 1.3.1 国内外重载铁路的开行现状
• 1.3.2 国内外研究现状
• 1.4 主要研究内容
• 1.5 本章小结
• 第2章 铁路重载运输组织基础理论分析
• 2.1 铁路重载运输概述
• 2.1.1 重载运输的定义及其发展
• 2.1.2 重载运输组织特点
• 2.2 重载铁路模式分析
• 2.2.1 重载列车组织模式的分类
• 2.2.2 重载铁路的模式类别
• 2.3 半封闭式重载铁路运输组织关键问题分析
• 2.3.1 半封闭式重载铁路运输系统构成
• 2.3.2 半封闭式重载铁路运输组织关键技术分析
• 2.4 本章小结
• 第3章 重载运输通道流量分配方法研究
• 3.1 重载运输通道理论分析
• 3.1.1 重载运输通道的含义及结构
• 3.1.2 重载运输通道吸引范围的界定
• 3.1.3 通道内流量分析及线路分工的原则
• 3.2 铁路运输通道流量分配问题概述
• 3.2.1 铁路货运配流的特殊性
• 3.2.2 铁路运输通道系统的数学描述
• 3.3 重载运输通道车流分配模型研究
• 3.3.1 重载线路运输特性分析
• 3.3.2 基于运量的重载运输通道车流分配模型
• 3.4 重载运输通道线路吸引范围调整
• 3.4.1 径路对节点的吸引强度研究
• 3.4.2 缩小线路吸引范围研究
• 3.4.3 扩大线路吸引范围研究
• 3.5 求解算法
• 3.6 本章小结
• 第4章 重载铁路系统建设规划模型研究
• 4.1 重载铁路系统建设规划理论
• 4.1.1 我国煤炭重载运输通道的规划状况
• 4.1.2 重载铁路系统建设规划理论研究
• 4.2 重载铁路系统建设规划模型研究
• 4.2.1 重载铁路系统建设规划模型
• 4.2.2 模型求解算法
• 4.3 模型算例研究
• 4.4 本章小结
• 第5章 基于实现概率的重载列车组合站通过能力研究
• 5.1 重载列车组合站特殊性分析
• 5.1.1 重载列车组合站的站型及组合方法分析
• 5.1.2 列车在站作业特点分析
• 5.2 基于实现概率的重载列车组合站通过能力的涵义
• 5.2.1 通过能力的影响因素
• 5.2.2 通过能力实现概率的涵义及计算方法
• 5.3 基于实现概率的重载列车组合站通过能力计算模型
• 5.3.1 混合Petri网理论基础
• 5.3.2 重载列车组合站仿真系统建模
• 5.3.3 仿真模型运行分析
• 5.4 仿真系统的仿真策略与实现
• 5.4.1 系统的实体及其属性
• 5.4.2 仿真策略及实现
• 5.4.3 仿真模型的基本框架
• 5.5 湖东站通过能力计算及结果分析
• 5.6 本章小结
• 第6章 重载铁路空车调整方法研究
• 6.1 我国铁路空车调配问题分析
• 6.1.1 铁路空车调配原则及方法分析
• 6.1.2 空车调配问题研究现状分析
• 6.2 重载铁路空车调整问题的特殊性分析
• 6.2.1 重载铁路空车调整的特点
• 6.2.2 重载铁路空车调整问题研究思路
• 6.3 重载铁路空车调整模型研究
• 6.3.1 重载铁路卸车端空车回送模型研究
• 6.3.2 重载铁路装车端空车配送模型研究
• 6.4 模型算例研究
• 6.4.1 卸车端空车回送算例分析
• 6.4.2 装车端空车配送算例分析
• 6.5 本章小结
• 第7章 结论与展望
• 7.1 主要研究成果
• 7.2 主要创新点
• 7.3 需要进一步解决的问题
• 参考文献
• 附录A
• 作者简历
• 学位论文数据集