编组站智能调度系统YIDS体系框架与关键技术优化理论研究

论文摘要

本文研究了编组站智能调度系统YIDS体系框架以及其关键技术编组站智能调度系统站调阶段计划的优化编制问题,主要工作有:一、在国内外智能铁路系统现状分析的基础上,对我国铁路编组站智能调度系统YIDS的体系框架进行了探讨,并对其关键技术编组站智能调度系统站调阶段计划理论研究现状及问题进行分析,为该领域研究的深化有积极的参考价值。二、从编组站智能调度系统YIDS需求分析入手,运用系统工程结构模型法原理,对YIDS进行具体的结构分析和层次分析,提出编组站智能调度系统的结构模型,为YIDS系统设计及总体框架的构建奠定了基础。三、系统研究了编组站智能调度系统YIDS的体系框架问题,构建了我国编组站智能调度系统的功能框架、逻辑框架和物理框架,体现了通过集成与整合,建立共享信息平台,实现了编组站决策优化、调度指挥、信息管理、作业控制一体化,实现编组站作业过程控制全面自动化的理念和方法,为构建新一代编组站智能调度系统有重要的指导作用。四、研究适应多站型结构的编组站智能调度系统阶段计划的优化编制问题。建立编组站智能调度系统阶段计划混合0-1优化模型,该模型描述了列车在编组站“到、解、编、发”的各环节,包括列车配流、到发线安排和调机运用计划。五、提出模型分解算法,大大降低了模型的复杂性,提出了以列车配流为中心,对各子问题进行综合集成研究,给出局部区域动态优化算法,通过算例对模型和算法有效性进行了验证,较好地解决了编组站智能调度系统站调阶段计划的优化编制问题。六、根据上述理论和方法开发了编组站YIDS站调阶段计划的优化编制软件。进行了大量模拟计算试验,进一步证实了模型及算法是可靠有效的。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 概述
• 1.1 智能运输系统概述
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 国外研究现状
• 1.2.2 国内研究现状
• 1.3 存在的问题
• 1.4 本文的主要研究内容
• 第2章 编组站智能调度系统分析
• 2.1 系统需求分析
• 2.1.1 用户需求分析原则
• 2.1.2 系统需求分析
• 2.1.3 用户服务框架
• 2.2 系统结构分析
• 2.2.1 系统结构建立方法
• 2.2.2 系统要素的选取
• 2.2.3 系统结构关系分析
• 2.3 系统层次分析
• 第3章 编组站智能调度系统的总体框架
• 3.1 系统概述
• 3.2 系统设计思想及原则
• 3.3 系统的实现目标
• 3.4 编组站智能调度系统的总体框架
• 3.4.1 系统的功能框架
• 3.4.2 系统的逻辑框架
• 3.4.3 系统的物理框架
• 3.4.4 成都北站智能调度系统总体设计
• 第4章 编组站YIDS阶段计划优化模型研究
• 4.1 编组站YIDS阶段计划辅助决策有关问题分析
• 4.1.1 编组站YIDS阶段计划编制
• 4.1.2 阶段计划优化滚动编制模式问题
• 4.1.3 计算机辅助决策编制阶段计划带来变革
• 4.1.4 YIDS阶段计划优化模型的站型适应性问题
• 4.2 YIDS阶段计划优化模型研究
• 4.3 YIDS模型M1的分解
• 4.3.1 模型M1求解分析
• 4.3.2 模型分解
• 4.4 YIDS配流模型M2的网络流模型变换
• 4.4.1 YIDS配流网络流模型
• 4.4.2 YIDS配流网络流模型M5可行性
• 第5章 编组站YIDS系统阶段计划优化算法
• 5.1 列车配流网络流模型算法
• 5.1.1 算法步骤（算法一）
• 5.1.2 网络流模型M5最大满轴列车调整算法
• 5.1.3 算例
• 5.2 解体模型算法
• 5.3 编组模型算法
• 5.3.1 一台调机编组情形
• 5.3.2 对二台调机编组的情形
• 5.4 编组站 YIDS阶段计划优化算法
• 5.4.1 到发列车车流接续时间松弛矩阵
• 5.4.2 局部区域子问题优化算法
• 5.4.3 编组站 YIDS模型 M1优化算法（算法四）
• 5.4.4 YIDS模型算法复杂性分析
• 第6章 软件设计、开发与应用
• 6.1 编组站调度系统的分析
• 6.1.1 编组站调度指挥
• 6.1.2 数据与数据流程分析
• 6.2 编组站站调阶段计划辅助决策系统设计
• 6.2.1 系统总体结构的设计
• 6.2.2 功能/数据分析
• 6.3 子系统功能设计
• 6.4 系统实现及软件的寻优质量、时间性能
• 第7章 结论
• 7.1 结论
• 7.2 有待进一步研究的问题
• 致谢
• 附录: 算例
• 参考文献
• 攻读博士学位期间发表的论文及科研成果