区域范围内既有编组站扩能改造方案的优化研究

论文摘要

编组站是铁路的重要组成部分和基层生产单位,专门从事大量货物列车的解体和编组作业。铁路编组站的合理布局规划包括了对编组站的新建和对既有编组站的扩能改造双层意义。随着我国铁路的全面发展,客运专线、高速铁路建设已全面展开,这些新线的投入运营、客货分线的实施,将会使铁路运输组织方式、货物运输径路产生很大的变化。我国铁路运营线路的增加以及路网规模的扩大并没有从根本上解决铁路运输总体供需适应性的矛盾,部分编组站能力仍频频告急。在铁路货物运输向集中化、重载化、集装运输、直达化和快速化方向发展的大背景下,编组站的数量开始逐年递减,过去一个区域中存在多个编组站的现象明显不能适应现今的发展趋势,这种情况下,我们应该从众多已经存在的编组站开始研究,从而减少大量的重复建设投资。因此,选择合适的既有编组站进行扩能改造对提高铁路运输生产效率和水平,确保路网的安全、畅通,加速机车车辆周转,缩短货物送达时间,提高经济效益和社会效益,促进铁路运输业的可持续发展都具有十分重要的意义。现阶段,我国对编组站的研究以整体路网布局规划为主,针对于某片区范围内的编组站的功能定位的选址研究相对较少,本文所作的研究就是在区域范围内经济增长的环境下如何选择合适的既有编组站进行优化以期提高铁路货物运输能力这一主题,以理论研究为主,建立了扩能改造既有编组站的模型,并辅以实例分析其可行性。本文在研究过程中充分借鉴和参考既有的研究成果,参阅物流方面的选址问题研究理论,融定性分析与定量计算于一体,采用系统科学、最优化理论等相关学科的研究方法,构建编组站选址方法模型。本论文的研究内容主要包括以下几个方面：(1)介绍了我国铁路编组站的发展历程,阐述了编组站的布局演变,总结了我国编组站存在的问题,根据编组站布局的影响因素、分类与特点提出了区域范围内对编组站进行功能优化的构思。(2)分析了我国铁路货运和客运未来发展状况、车流组织对编组站的影响以及区域经济的发展和编组站扩能改造的相互作用。总结了编组站内部系统的相关影响。(3)根据前面的内容,结合选址方面问题的理论研究,提出了区域范围内既有编组站扩能改造模型的构思,并采用混合整数规划模型就此问题建立的既有编组站扩能改造模型。(4)针对模型提出了采用组合遗传算法进行求解。通过实例证明了区域范围内既有编组站扩能改造模型的有效性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景与研究意义
• 1.1.1 研究背景
• 1.1.2 研究的意义
• 1.2 国内外有关研究现状
• 1.2.1 国外研究现状
• 1.2.2 国内研究现状
• 1.3 拟解决的关键问题及论文思路
• 1.3.1 拟解决的关键问题
• 1.3.2 论文思路
• 1.4 小结
• 第2章 我国编组站现状分析及布局优化
• 2.1 铁路编组站概况
• 2.1.1 编组站的发展历程
• 2.1.2 编组站的布局演变
• 2.2 铁路编组站布局存在的问题分析
• 2.3 铁路编组站布局优化方法
• 2.3.1 编组站布局的影响因素
• 2.3.2 编组站的分类及特点
• 2.3.3 编组站的布局优化构思
• 2.4 小结
• 第3章 既有编组站扩能改造的影响因素分析
• 3.1 铁路发展状况
• 3.1.1 铁路货物运输的发展
• 3.1.2 铁路客运的发展
• 3.2 车流组织对编组站的影响
• 3.3 区域经济在编组站发展中的作用
• 3.3.1 区域经济发展的特点
• 3.3.2 区域经济对编组站扩能改造的促进作用
• 3.3.3 编组站扩能改造对区域经济的带动作用
• 3.4 编组站系统因素的影响
• 3.4.1 编组站的构成
• 3.4.2 到达场到发线通过能力
• 3.4.3 出发场到发线通过能力
• 3.4.4 驼峰解体能力
• 3.4.5 调车场尾部编组能力
• 3.4.6 咽喉区通过能力
• 3.5 小结
• 第4章 区域编组站扩能改造模型与算法研究
• 4.1 理论研究
• 4.2 区域范围内既有编组站扩能改造模型构思
• 4.3 区域范围内既有编组站扩能改造模型的建立
• 4.3.1 问题的描述
• 4.3.2 模型的选择与建立
• 4.4 模型求解算法研究
• 4.4.1 遗传算法简介
• 4.4.2 组合遗传算法设计
• 4.5 小结
• 第5章 实例分析
• 5.1 柳州、南宁枢纽现状分析
• 5.2 柳州、南宁枢纽发展趋势
• 5.3 区域范围内编组站选址方案研究
• 5.3.1 柳州南、南宁南编组概况
• 5.3.2 扩能改造模型计算
• 5.4 模型计算结果分析
• 5.5 小结
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• 攻读硕士学位期间发表论文