高速铁路乘务计划编制优化理论与方法研究
发布时间：2021-08-05 13:10
乘务员运用计划的编制是交通运输领域中各种运输方式都需要面临的重要问题,其实质是在给定运行时刻表及运输工具的接续关系后,制定各类乘务人员的工作计划。在航空运输及城市交通运输领域,乘务员的运用费用在直接生产费用中仅次于燃料费用。随着我国高速铁路的建设和发展,乘务员的工作要求越来越高,其运用费用在生产运营总费用中的比重逐渐加大,乘务计划在运营管理中的作用也越趋明显,计划的编制水平将成为影响高速铁路乘务员运用效率的关键因素。乘务计划的编制过程通常划分为乘务交路计划编制和乘务排班计划编制两个子问题。乘务交路计划主要根据列车运行计划和动车组交路计划来确定值乘区段的接续关系,并确定所需要的最少乘务员数。乘务排班计划则是在综合考虑乘务员休息、培训等的基础上,确定乘务员在一定周期内每天工作的具体安排,并保证乘务员（组）之间工作量的均衡,其编制工作一般是在乘务交路计划的基础上进行。本文在参考国内外研究成果的基础上,研究我国高速铁路乘务计划编制问题,建立了相关问题的优化模型,结合现代优化计算方法,设计了各问题的有效求解算法。论文的主要研究工作如下：1.分析了高速铁路乘务制度选择、乘务计划分类、计划编制影响因...
【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：149 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 论文研究背景及意义
1.2 国内外研究动态
1.2.1 国外相关研究现状
1.2.2 国内相关研究现状
1.2.3 既有研究工作分析
1.3 论文研究目标及主要研究内容
1.3.1 论文研究目标
1.3.2 论文研究的主要内容
1.4 论文研究方法及结构安排
1.4.1 论文研究方法
1.4.2 论文结构安排
第2章 高速铁路乘务计划相关理论基础
2.1 高速铁路运输计划概述
2.1.1 高速铁路运输计划的分类
2.1.2 高速铁路运输计划编制系统
2.1.3 高速铁路运输计划编制流程
2.2 高速铁路乘务计划相关基础理论
2.2.1 高速铁路乘务计划相关概念
2.2.2 高速铁路乘务制度选择
2.2.3 高速铁路乘务计划分类
2.2.4 高速铁路乘务计划编制影响因素
2.2.5 高速铁路乘务计划编制基本流程
2.2.6 高速铁路乘务计划编制常用建模方法
本章小节
第3章 算法基础理论
3.1 模拟退火算法
3.1.1 模拟退火算法的基本思想和步骤
3.1.2 模拟退火算法关键参数与操作的设计
3.1.3 模拟退火算法的特点
3.1.4 模拟退火算法的改进
3.2 蚁群算法
3.2.1 蚁群算法的基本思想和步骤
3.2.2 蚁群算法关键参数与操作的设计
3.2.3 蚁群优化算法的特点
3.2.4 蚁群优化算法的改进
本章小结
第4章 乘务交路计划编制模型及算法研究
4.1 乘务交路计划编制问题分析
4.2 值乘区段集合覆盖问题
4.2.1 值乘区段及乘务交路段的表示
4.2.2 乘务交路段相关费用分析
4.2.3 乘务交路段费用计算方法
4.2.4 问题的优化目标及约束条件
4.2.5 基于最小费用的值乘区段集合覆盖模型
4.2.6 模型求解方法探讨
4.2.7 改进的蚁群优化算法设计
4.3 乘务交路段匹配问题
4.3.1 乘务交路段匹配问题分析
4.3.2 乘务交路段匹配的指派模型
4.3.3 乘务交路段指派模型求解算法
4.4 算例分析
本章小结
第5章 单一循环乘务排班计划编制模型及算法研究
5.1 单一循环乘务排班计划编制问题分析
5.1.1 问题的优化目标
5.1.2 问题的约束条件
5.2 优化模型的建立
5.3 模型分析及求解方法探讨
5.3.1 模型特点分析
5.3.2 求解算法选取
5.4 基于动态启发式信息的蚁群优化算法
5.4.1 动态启发式信息的引入
5.4.2 动态启发式信息的计算方法
5.4.3 基于动态启发式信息的蚁群算法设计
5.5 算例分析
本章小结
第6章 给定周期乘务排班计划编制模型及算法研究
6.1 给定周期乘务排班计划编制问题分析
6.2 乘务交路段集合分解问题
6.2.1 问题分析
6.2.2 乘务交路段集合分解模型
6.2.3 模型求解思路
6.2.4 蚁群算法设计
6.3 非极大排班方案优化调整问题
6.3.1 问题分析
6.3.2 非极大排班方案优化调整模型
6.3.3 模型求解思路
6.3.4 基于贪婪搜索的两阶段求解算法
6.3.5 基于集合覆盖的两阶段求解算法
6.4 算例分析
本章小结
第7章 高速铁路乘务计划综合优化问题研究
7.1 高速铁路乘务计划综合优化问题的提出
7.2 乘务计划综合优化模型及算法
7.2.1 乘务计划综合优化问题分析
7.2.2 乘务计划综合优化模型
7.2.3 模型求解方法设计
7.3 乘务计划编制流程改进及交互策略设计
7.3.1 乘务计划编制流程改进
7.3.2 编制流程交互控制策略
本章小结
结论
致谢
参考文献
附录1 乘务交路计划相关数据
附录2 乘务排班计划相关数据
攻读博士学位期间发表的论文及科研成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]客运专线乘务组织模式及交路方案设置的构想[J]. 陈林,王诚东. 交通运输工程与信息学报. 2010(01)
[2]广深线城际列车乘务组排班计划编制方法探讨[J]. 阎永光,黄斌. 交通运输工程与信息学报. 2010(01)
[3]基于列生成算法的动车组检修计划优化[J]. 王莹,刘军,苗建瑞. 中国铁道科学. 2010(02)
[4]客运专线运营调度系统总体架构设计[J]. 孙远运,刘刚,马均培. 计算机工程与应用. 2009(32)
[5]乘务计划编制系统研究[J]. 纪殿瑜,王建英,霍黎明. 铁路计算机应用. 2009(10)
[6]客运专线综合维修天窗形式比较[J]. 韩伯领,田长海,王钰滨. 中国铁道科学. 2009(05)
[7]客运专线车站作业计划编制系统的研究[J]. 陈韬,吕红霞,王艳艳. 铁道运输与经济. 2009(08)
[8]基于蚁群算法的客运专线乘务交路计划编制方法研究[J]. 王媛媛,周成晨,倪少权. 铁路计算机应用. 2009(07)
[9]铁路动车组的运用问题研究[J]. 赵鹏,张迦南. 北京交通大学学报. 2009(03)
[10]客运专线乘务交路计划编制的优化模型与算法[J]. 王莹,刘军,苗建瑞. 铁道学报. 2009(01)
博士论文
[1]基于多目标蚁群算法的土地利用优化配置[D]. 高小永.武汉大学 2010
[2]改进蚁群算法及其在结构系统可靠性优化中的应用[D]. 程世娟.西南交通大学 2009
[3]动车组运用计划和乘务计划的优化方法研究[D]. 王莹.北京交通大学 2009
[4]群智能算法及其应用研究[D]. 寇晓丽.西安电子科技大学 2009
[5]多目标粒子群优化算法的全局搜索策略研究[D]. 王宇嘉.上海交通大学 2008
[6]遗传算法与粒子群算法的改进及应用[D]. 张顶学.华中科技大学 2007
[7]蚁群优化算法的理论研究及其应用[D]. 刘彦鹏.浙江大学 2007
[8]蚁群算法及其应用研究[D]. 杨剑峰.浙江大学 2007
[9]基于分散自律体系的多Agent客运专线运营调度系统[D]. 刘隽.铁道部科学研究院 2006
[10]蚁群优化算法及在网络路由中的应用研究[D]. 吕勇.浙江大学 2005
硕士论文
[1]一种改进的模拟退火算法在TSP问题中的研究与应用[D]. 辛振铭.东北师范大学 2010
[2]基于模拟退火算法的接近式紫外光刻误差修正的研究[D]. 潘攀.中国科学技术大学 2010
[3]高速铁路旅客列车开行方案研究[D]. 李力.西南交通大学 2010
[4]京沪高速铁路动车组运用计划编制相关问题研究[D]. 耿敬春.西南交通大学 2009
[5]改进的蚁群算法在TSP问题上的应用[D]. 江迎春.中南民族大学 2009
[6]基于改进模拟退火算法的给水管网改扩建优化规划[D]. 刘晓莹.合肥工业大学 2009
[7]基于改进的模拟退火算法的自主移动机器人路径规划的研究[D]. 高珊.中国海洋大学 2009
[8]基于混合模拟退火算法的航空公司勤务编排算法研究[D]. 宋静波.南京航空航天大学 2009
[9]乘务计划编制系统的研究与设计[D]. 银大伟.西南交通大学 2008
[10]客运专线旅客列车开行方案研究[D]. 杨晓.北京交通大学 2008
本文编号：3323811
【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：149 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 论文研究背景及意义
1.2 国内外研究动态
1.2.1 国外相关研究现状
1.2.2 国内相关研究现状
1.2.3 既有研究工作分析
1.3 论文研究目标及主要研究内容
1.3.1 论文研究目标
1.3.2 论文研究的主要内容
1.4 论文研究方法及结构安排
1.4.1 论文研究方法
1.4.2 论文结构安排
第2章 高速铁路乘务计划相关理论基础
2.1 高速铁路运输计划概述
2.1.1 高速铁路运输计划的分类
2.1.2 高速铁路运输计划编制系统
2.1.3 高速铁路运输计划编制流程
2.2 高速铁路乘务计划相关基础理论
2.2.1 高速铁路乘务计划相关概念
2.2.2 高速铁路乘务制度选择
2.2.3 高速铁路乘务计划分类
2.2.4 高速铁路乘务计划编制影响因素
2.2.5 高速铁路乘务计划编制基本流程
2.2.6 高速铁路乘务计划编制常用建模方法
本章小节
第3章 算法基础理论
3.1 模拟退火算法
3.1.1 模拟退火算法的基本思想和步骤
3.1.2 模拟退火算法关键参数与操作的设计
3.1.3 模拟退火算法的特点
3.1.4 模拟退火算法的改进
3.2 蚁群算法
3.2.1 蚁群算法的基本思想和步骤
3.2.2 蚁群算法关键参数与操作的设计
3.2.3 蚁群优化算法的特点
3.2.4 蚁群优化算法的改进
本章小结
第4章 乘务交路计划编制模型及算法研究
4.1 乘务交路计划编制问题分析
4.2 值乘区段集合覆盖问题
4.2.1 值乘区段及乘务交路段的表示
4.2.2 乘务交路段相关费用分析
4.2.3 乘务交路段费用计算方法
4.2.4 问题的优化目标及约束条件
4.2.5 基于最小费用的值乘区段集合覆盖模型
4.2.6 模型求解方法探讨
4.2.7 改进的蚁群优化算法设计
4.3 乘务交路段匹配问题
4.3.1 乘务交路段匹配问题分析
4.3.2 乘务交路段匹配的指派模型
4.3.3 乘务交路段指派模型求解算法
4.4 算例分析
本章小结
第5章 单一循环乘务排班计划编制模型及算法研究
5.1 单一循环乘务排班计划编制问题分析
5.1.1 问题的优化目标
5.1.2 问题的约束条件
5.2 优化模型的建立
5.3 模型分析及求解方法探讨
5.3.1 模型特点分析
5.3.2 求解算法选取
5.4 基于动态启发式信息的蚁群优化算法
5.4.1 动态启发式信息的引入
5.4.2 动态启发式信息的计算方法
5.4.3 基于动态启发式信息的蚁群算法设计
5.5 算例分析
本章小结
第6章 给定周期乘务排班计划编制模型及算法研究
6.1 给定周期乘务排班计划编制问题分析
6.2 乘务交路段集合分解问题
6.2.1 问题分析
6.2.2 乘务交路段集合分解模型
6.2.3 模型求解思路
6.2.4 蚁群算法设计
6.3 非极大排班方案优化调整问题
6.3.1 问题分析
6.3.2 非极大排班方案优化调整模型
6.3.3 模型求解思路
6.3.4 基于贪婪搜索的两阶段求解算法
6.3.5 基于集合覆盖的两阶段求解算法
6.4 算例分析
本章小结
第7章 高速铁路乘务计划综合优化问题研究
7.1 高速铁路乘务计划综合优化问题的提出
7.2 乘务计划综合优化模型及算法
7.2.1 乘务计划综合优化问题分析
7.2.2 乘务计划综合优化模型
7.2.3 模型求解方法设计
7.3 乘务计划编制流程改进及交互策略设计
7.3.1 乘务计划编制流程改进
7.3.2 编制流程交互控制策略
本章小结
结论
致谢
参考文献
附录1 乘务交路计划相关数据
附录2 乘务排班计划相关数据
攻读博士学位期间发表的论文及科研成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]客运专线乘务组织模式及交路方案设置的构想[J]. 陈林,王诚东. 交通运输工程与信息学报. 2010(01)
[2]广深线城际列车乘务组排班计划编制方法探讨[J]. 阎永光,黄斌. 交通运输工程与信息学报. 2010(01)
[3]基于列生成算法的动车组检修计划优化[J]. 王莹,刘军,苗建瑞. 中国铁道科学. 2010(02)
[4]客运专线运营调度系统总体架构设计[J]. 孙远运,刘刚,马均培. 计算机工程与应用. 2009(32)
[5]乘务计划编制系统研究[J]. 纪殿瑜,王建英,霍黎明. 铁路计算机应用. 2009(10)
[6]客运专线综合维修天窗形式比较[J]. 韩伯领,田长海,王钰滨. 中国铁道科学. 2009(05)
[7]客运专线车站作业计划编制系统的研究[J]. 陈韬,吕红霞,王艳艳. 铁道运输与经济. 2009(08)
[8]基于蚁群算法的客运专线乘务交路计划编制方法研究[J]. 王媛媛,周成晨,倪少权. 铁路计算机应用. 2009(07)
[9]铁路动车组的运用问题研究[J]. 赵鹏,张迦南. 北京交通大学学报. 2009(03)
[10]客运专线乘务交路计划编制的优化模型与算法[J]. 王莹,刘军,苗建瑞. 铁道学报. 2009(01)
博士论文
[1]基于多目标蚁群算法的土地利用优化配置[D]. 高小永.武汉大学 2010
[2]改进蚁群算法及其在结构系统可靠性优化中的应用[D]. 程世娟.西南交通大学 2009
[3]动车组运用计划和乘务计划的优化方法研究[D]. 王莹.北京交通大学 2009
[4]群智能算法及其应用研究[D]. 寇晓丽.西安电子科技大学 2009
[5]多目标粒子群优化算法的全局搜索策略研究[D]. 王宇嘉.上海交通大学 2008
[6]遗传算法与粒子群算法的改进及应用[D]. 张顶学.华中科技大学 2007
[7]蚁群优化算法的理论研究及其应用[D]. 刘彦鹏.浙江大学 2007
[8]蚁群算法及其应用研究[D]. 杨剑峰.浙江大学 2007
[9]基于分散自律体系的多Agent客运专线运营调度系统[D]. 刘隽.铁道部科学研究院 2006
[10]蚁群优化算法及在网络路由中的应用研究[D]. 吕勇.浙江大学 2005
硕士论文
[1]一种改进的模拟退火算法在TSP问题中的研究与应用[D]. 辛振铭.东北师范大学 2010
[2]基于模拟退火算法的接近式紫外光刻误差修正的研究[D]. 潘攀.中国科学技术大学 2010
[3]高速铁路旅客列车开行方案研究[D]. 李力.西南交通大学 2010
[4]京沪高速铁路动车组运用计划编制相关问题研究[D]. 耿敬春.西南交通大学 2009
[5]改进的蚁群算法在TSP问题上的应用[D]. 江迎春.中南民族大学 2009
[6]基于改进模拟退火算法的给水管网改扩建优化规划[D]. 刘晓莹.合肥工业大学 2009
[7]基于改进的模拟退火算法的自主移动机器人路径规划的研究[D]. 高珊.中国海洋大学 2009
[8]基于混合模拟退火算法的航空公司勤务编排算法研究[D]. 宋静波.南京航空航天大学 2009
[9]乘务计划编制系统的研究与设计[D]. 银大伟.西南交通大学 2008
[10]客运专线旅客列车开行方案研究[D]. 杨晓.北京交通大学 2008
本文编号：3323811
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