[发明专利]考虑企业需求的列车运行计划生成方法

说明书

本发明提供了一种考虑企业需求的列车运行计划生成方法。该方法包括：建立与路网结构对应的时空网络；基于所述与路网结构对应的时空网络，以列车在途运输时间总和最小为目标函数，以货车出发站、货车到达站、中间节点站、通过能力及中间节点容量作为约束条件，建立考虑企业需求的列车运行计划优化模型；使用数学规划算法求解所述列车运行计划优化模型，根据求解结果确定列车运行计划。本发明的方法考虑到达站卸车能力，同时考虑了对到达货物列车货物品类别的区分，保证不同品类货物配比到达，避免货物列车到达无规律或集中到达，降低车底周转时间，减少企业原料库存成本，提升铁路运输服务质量。

技术领域

本发明涉及铁路调度指挥技术领域，尤其涉及一种考虑企业需求的列车运行计划生成方法。

背景技术

在“公转铁”政策推动下，铁路货运增量显著，同时也对铁路货车周转提出了更高要求。现有的基础设施及技术条件下，货车入线前停留时间成为影响车辆周转时间的主要因素，到达端车流积压问题亟需解决。同时无规律的列车到达也给企业带来更高的库存成本。列车运行计划能够表示列车在区间的运行情况和经过车站的到达时间、出发时间及停站时间等。列车运行计划的制定是否符合企业生产需要，将不仅影响到货车入线前停留时间，进而影响铁路车辆周转时间，企业原料的库存成本，还将影响到企业对铁路运输服务质量的满意度。

目前，国内针对企业方面需求，对考虑列车到达优化的车流组织进行了系统研究，并取得了丰富成果。但是，既有研究只考虑一段时间内对到达列车总量的需求，缺少对每列列车最佳到达时间并具体到每列列车相应的运行过程的细化，同时对于不同品类货物的列车也没有做区分，颗粒度较大，并不能满足企业实际的生产需要。为此，亟需提供一种考虑企业需求的列车运行计划生成方法。

发明内容

本发明的实施例提供了一种考虑企业需求的列车运行计划生成方法，以克服现有技术的问题。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。

一种考虑企业需求的列车运行计划生成方法，包括：

建立与路网结构对应的时空网络；

基于所述与路网结构对应的时空网络，以列车在途运输时间总和最小为目标函数，以货车出发站、货车到达站、中间节点站、通过能力及中间节点容量作为约束条件，建立考虑企业需求的列车运行计划优化模型；

使用数学规划算法求解所述列车运行计划优化模型，根据求解结果确定列车运行计划。

优选地，所述的建立与路网结构对应的时空网络，包括：

构建与路网结构对应的二维的时空网络，该时空网络上的弧包含各车站对应的节点、列车运行弧及列车停留弧，所述节点是由物理路网结构上的车站在离散的时间轴上表示；所述列车运行弧表示列车在区间的运行过程，其始端节点和终端节点根据编组计划和列车区间运行时分确定；所述列车停留弧表示列车在能够停留的中间节点的停留过程，其始端和终端都为列车所停留的车站。

优选地，所述的基于所述与路网结构对应的时空网络，以列车在途运输时间总和最小为目标函数，包括：

以列车总旅行时间最小为目标函数，所述列车总旅行时间包括列车的区间运行时间和在中间节点站的停留时间两部分，所述目标函数的表示如下：

式中：Z为列车总旅行时间，a为时空网络中的弧，L为所有弧的集合，k为列车装运的货物品类，C_a为弧a的长度，为非负整数决策变量，代表弧a上装运k品类货物的列车数量。

优选地，所述的以货车出发站、货车到达站、中间节点站、通过能力及中间节点容量作为约束条件，建立考虑企业需求的列车运行计划优化模型，包括：

(1)货车出发站的列车出发约束如下：