文档名：高速铁路动卧开行日列车运行图与维修天窗协调优化
摘要：高速铁路夜间开行的动卧列车会与综合维修天窗在时间和空间上产生冲突.协调行车和天窗对线路通过能力的占用,能够优化铁路运力资源配置,提升列车服务质量和天窗作业效率.对动卧列车等线开行模式与分段矩形天窗的配合进行研究.考虑到车站夜间例行安排的维修施工,将天窗单元分类为"车站天窗"与"区间天窗",二者组合构成维修调度命令中的天窗分段.采用整数规划方法构建动卧开行日列车运行图和维修天窗协调优化模型,最小化相邻天窗错位时间和列车总旅行时间,以减少天窗分段数量,更利于调度命令传达,作业灵活且安全地实施,同时保证动卧列车开行质量.运用图着色问题推论添加车站到发线能力约束以满足列车可用到发线数量的限制.代入京广高铁动卧列车案例,使用Gurobi实现求解.综合优化的运行图上,车站天窗和区间天窗构成11个天窗分段,比实际少13个,各维修工区管辖区段内的天窗计划更加简化;7对动卧列车的车站到发、区间运行均不与车站天窗、区间天窗冲突;列车的总旅行时间减少了173min,列车停站次数由82次减少到66次.多组案例讨论了车站天窗、天窗错位、到发线数量等因素对列车等线位置和时间的影响.研究结果为进一步优化高铁动卧列车运输组织和维修天窗开设提供参考建议.
Abstract：TheoperationofHigh-speedSleeperTrains(HST)overnightconflictswithmaintenancetimeandspace.Coordinatingthecarryingcapacityoccupiedbytrainoperationandmaintenancewouldoptimizetheallocationofrailwaytransportationresourcesandimprovetrainservicequalityandmaintenanceefficiency.ThispaperstudiedthecooperationbetweentheHSTindwellingmodeandthesegmentedrectangularMaintenanceTimeWindow(MTW).Consideringtheroutinemaintenanceofstationsatnight,theMTWunitswereclassifiedasStationMTWandSegmentMTW,whichcomposestheMTWSegmentationinthedispatchingcommand.AnintegerprogrammingmodelwasusedfortheintegratedoptimizationoftraintimetablingandmaintenancetimefortheoperationdayofHST.TheobjectivewastominimizethedisplacementtimeofadjacentMTWsandthetraveltimeoftrainstoreducethenumberofMTWsegments,whichismoreconducivetodispatchingcommandtransmissionandflexibleandsafemaintenanceimplementation.Inaddition,itcanalsoensuretheoperationqualityofHST.GraphColoringProblemwasusedtobuildarrival-departuretrackcapacityconstraintstomeetthelimitofthenumberofavailabletracks.ThevalidityofthemodelwasverifiedinthecaseanalysisoftheBeijing-GuangzhouHighSpeedRailwayandsolvedbyGurobi.Therewere11MTWsegmentsonthecomprehensivelyoptimizedtimetable,whichare13fewerthantheactual.Themaintenanceplanwithinthejurisdictionofeachmaintenanceworkbasewouldbemoresimplified.Theoperationof7pairsofHSTsatstationsorinsegmentsdidnotconflictwiththemaintenancetime.Thetotaltraveltimehadbeenreducedby173minutes,andthenumberoftrainstopshadbeenreducedfrom82to66.MultiplecaseshaddiscussedtheimpactoffactorsonthedwellingpositionandtimeofHST,suchasStationMTW,thedisplacementtimeofMTWsandthenumberofarrival-departuretracks.TheresultsprovidereferenceforfurtheroptimizingtheHSTtransportationorganizationandmaintenancetimescheduling.
作者：袁博 李海鹰 廖正文 Author：YUANBo LIHaiying LIAOZhengwen
作者单位：北京交通大学交通运输学院,北京100044北京交通大学先进轨道交通自主运行全国重点实验室,北京100044
刊名：铁道科学与工程学报 ISTICPKU
Journal：JournalofRailwayScienceandEngineering
年，卷(期)：2024, 21(4)
分类号：U292.4
关键词：铁路运输 高铁动卧 列车运行图 维修天窗 整数规划
Keywords：railwaytransportation high-speedsleepertrain traintimetable maintenancetime integerprogramming
机标分类号：U292.4F550.61U495
在线出版日期：2024年5月17日
基金项目：中国国家铁路集团有限公司科技研究开发计划高速铁路动卧开行日列车运行图与维修天窗协调优化[
期刊论文] 铁道科学与工程学报--2024, 21(4)袁博 李海鹰 廖正文高速铁路夜间开行的动卧列车会与综合维修天窗在时间和空间上产生冲突.协调行车和天窗对线路通过能力的占用,能够优化铁路运力资源配置,提升列车服务质量和天窗作业效率.对动卧列车等线开行模式与分段矩形天窗的配合进行...参考文献和引证文献
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