[发明专利]基于服务网络动态配流的列车编组分析方法及系统

权利要求书

1.一种基于服务网络动态配流的列车编组分析方法，其特征在于，包括：

输入基础数据，所述基础数据包括车站、线路和OD需求；

根据基础数据生成包含所有可能列车方案的关系网络，在所述关系网络中，一个车站作为一个节点，采用有向弧表示任意两个节点之间的列车方案，从始发节点到终到节点之间的多个列车方案构成多个初始编组计划；

生成每一个初始编组计划的每一个服务网络，其中，在所述服务网络中，每一个车站作为节点分解成入流节点和出流节点，一个节点的入流节点和出流节点之间的有向弧为方案弧，一个节点的出流节点与另一个节点的入流节点之间的有向弧为解体弧；

基于每一个服务网络，根据如下公式1和2以所有车辆旅行费用最小为目标，采用动态配流方法实现网络流平衡，

min C＝Σ_q∈Q∑_k∈F∪Ic_k·x_q,k公式1

其中，k为有向弧索引，k∈F∪I，F为方案弧集合，I为解体弧集合；c_k是有向弧k的费用；c_k^方案是方案弧费用；c_k^解体是解体弧费用；t_k是列车在有向弧上的旅行时间；是24小时周期内每列车集结时间，m是允许车辆出发最少车辆编成数，q是货物车辆索引，Q为货车车辆集合，x_q,k是0-1决策变量，表示货物车辆q是否用弧k运输，若是则x_q,k＝1，否则x_q,k＝0；min C为最小所有车辆旅行总费用；

依据网络流平衡结果，抽取有流量有向弧，生成对应直达去向，得到最优服务网络，从而得到最优编组计划。

2.根据权利要求1所述的基于服务网络动态配流的列车编组分析方法，其特征在于，所述以所有车辆旅行费用最小为目标采用动态配流方法实现网络流平衡的方法包括：

依据固定OD径路，计算初始列车在每一个有向弧上的旅行时间，设定最大迭代次数；

用车流动态配流算法多次迭代实现网络流平衡，其中，在每一次迭代中均包括：计算所有有向弧旅行费用；

最短路算法计算最短OD径路；

依据最短OD径路，将OD流量分配到服务网络；

判断迭代次数是否超过最大迭代次数，当超过所述最大迭代次数时，完成服务网络均衡配流。

3.根据权利要求2所述的基于服务网络动态配流的列车编组分析方法，其特征在于，还包括：当计算所有有向弧旅行费用c_k时，如果有向弧流量为0,设定该有向弧流量为0.0001。

4.根据权利要求2所述的基于服务网络动态配流的列车编组分析方法，其特征在于，还包括：

根据如下公式3对车站能力进行约束，将车站解体能力约束转移到解体弧上，

u(k)≤u_i 公式3

其中，i是车站索引号，是有向弧k是否是车站i对应的解体弧，是则＝1，否则＝0；u(k)是有向弧k通过能力；u_i车站i改编能力；

根据如下公式4对车站的编发去向数进行约束，

∑_j∈Ny_i,j≤M_i 公式4

其中，M_i表示给定的车站最大编发去向数；N为车站集合，i，j是车站索引号，i，j∈N，，y_i,j为0-1变量，是否开行直达去向(i,j)，开行，y_i,j＝1,不开行，y_i,j＝0。