树枝形铁路专用线取送车作业模型及启发式算法-铁道科学与工程学报.PDF

第 １２卷　第 １期 铁道科学与工程学报 Ｖｏｌｕｍｅ１２　Ｎｕｍｂｅｒ１ ２０１５年２月 ＪｏｕｒｎａｌｏｆＲａｉｌｗａｙＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｆｅｂｒｕａｒｙ２０１５ ① 树枝形铁路专用线取送车作业模型及启发式算法 郭垂江，雷定猷 （中南大学交通运输工程学院，湖南长沙４１００７５） 摘　要：合理安排铁路专用线取送车顺序，有利于提高调车机车作业效率、加速货车周转。以调车机车完成一批调车作业 任务后所走行路程最短为优化目标；为便于区分，增设虚拟车站，并以各装卸作业点和车站为顶点；以根据作业情况不同调 整后的作业点间距离为线段权，建立树枝形专用线取送车作业的哈密尔顿图模型，指出合理的取送车顺序为满足所有优先 权关系的哈密尔顿回路。设计启发式算法进行求解，以不同作业的起点为始点，顺或逆时针确定机车下一访问作业点，从 而形成不同的初始解，采用局部交换作业顺序规则对目前解进行改进，选择机车走行路程最短的路径为满意解。其他作业 形式可认为是送调取结合作业形式的简化形式，所提出的模型及算法同样适用。 关键词：铁路；树枝形专用线；取送车；启发式算法 中图分类号：Ｕ２９２．１３　　　文献标志码：Ａ　　　文章编号：１６７２－７０２９（２０１５）０１－０２０８－０６ Ｗａｇｏｎｓ＇ｐｌａｃｉｎｇ－ｉｎａｎｄｔａｋｉｎｇ－ｏｕｔｍｏｄｅｌｉｎｂｒａｎｃｈ－ｓｈａｐｅｄ ｒａｉｌｗａｙａｎｄｉｔｓｈｅｕｒｉｓｔｉｃａｌｇｏｒｉｔｈｍ ＧＵＯＣｈｕｉｊｉａｎｇ，ＬＥＩＤｉｎｇｙｏｕ （ＳｃｈｏｏｌｏｆＴｒａｆｆｉｃａｎｄＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｅｎｔｒａｌＳｏｕｔｈＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ４１００７５，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｒｅａｓｏｎａｂｌｅａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔｏｎｓｅｑｕｅｎｃｅｏｆｗａｇｏｎｓ＇ｐｌａｃｉｎｇ－ｉｎａｎｄｔａｋｉｎｇ－ｏｕｔｉｎｒａｉｌｗａｙｓｉｄｉｎｇｉｓｂｅｎ ｅｆｉｃｉａｌｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｓｈｕｎｔｉｎｇｌｏｃｏｍｏｔｉｖｅ，ａｎｄｉｓｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅｔｏａｃｃｅｌｅｒａｔｅｗａｇｏｎｓｔｕｒｎｏｖｅｒ．Ｉｔｗａｓ ｔａｋｅｎａｓａｎｏｂｊｅｃｔｉｖｅｔｏｍｉｎｉｍｉｚｅｔｈｅｌｏｃｏｍｏｔｉｖｅ＇ｓｒｕｎｎｉｎｇｄｉｓｔａｎｃｅａｆｔｅｒｃｏｍｐｌｅｔｉｎｇａｓｅｒｉｅｓｏｆｓｈｕｎｔｉｎｇｏｐｅｒａ ｔｉｏｎｓ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｄｉｓｔｉｎｇｕｉｓｈｔｈｅｍｗｉｔｈｅａｓｅ，ｖｉｒｔｕａｌｓｔａｔｉｏｎｓｗｅｒｅａｄｄｅｄ．Ｔａｋｉｎｇｌｏａｄｉｎｇａｎｄｕｎｌｏａｄｉｎｇｓｉｔｅｓａｎｄ ｓｔａｔｉｏｎｓａｓｖｅｒｔｉｃｅｓ，ａｎｄｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇｔｈｅａｄｊｕｓｔｅｄｄｉｓｔａｎｃｅｂｅｔｗｅｅｎｏｐｅｒａｔｉｏｎｓｉｔｅｓａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｄｉｆｆｅｒｅｎｔｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｓｉｔｕａｔｉｏｎｓａｓｗｅｉｇｈｔｓ，ｔｈｅｇｒａｐｈｍｏｄｅｌｏｆｗａｇｏｎｓ＇ｐｌａｃｉｎｇ－ｉｎａｎｄｔａｋｉｎｇ－ｏｕｔｉｎｂｒａｎｃｈ－ｓｈａｐｅｄｒａｉｌｗａｙｓｉｄｉｎｇ ｗａｓｆｏｒｍｕｌａｔｅｄ．Ｒａｔｉｏｎａｌｐｌａｃｉｎｇ－ｉｎａｎｄｔａｋｉｎｇ－ｏｕｔｓｅｑｕｅｎｃｅｓｗｅｒｅＨａｍｉｌｔｏｎｌｏｏｐｓｗｈｉｃｈｓａｔｉｓｆｙａｌｌｐｒｉｏｒｉｔｉｅｓ． Ａｈｅｕｒｉｓｔｉｃａｌｇｏｒｉｔｈｍｗａｓｄｅｓｉｇｎｅｄｔｏｓｏｌｖｅｉｔ．Ｔａｋｉｎｇｏｒｉｇｉｎａｔｉｏｎｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｏｐｅｒａｔｉｏｎａｓｔｈｅｓｔａｒｔｉｎｇｐｏｉｎｔ，ｄｉｆ ｆｅｒｅｎｔｉ