[发明专利]一种基于时间窗约束的货物列车最小编成辆数确定方法

说明书

本发明公开了一种基于时间窗约束的货物列车最小编成辆数确定方法，包括以下步骤：S1：确定货物列车到达后方途径技术站的时间；S2：根据货物列车到达后方途径技术站的时间计算货物列车的时间消耗；S3：基于时间损耗，分别计算货物列车在定编发车模式和半定编发车模式的运输成本消耗；S4：根据货物列车在定编发车模式和半定编发车模式的运输成本消耗计算货物列车的成本节省；S5：根据货物列车实际运行对成本节省进行模拟计算，确定货物列车的最小编成辆数。本发明的方法有益于实现全局整体化网络周转效益最优的发车条件，同时对技术站间的货物列车协调化管理和优化也能提供相应参考价值。

技术领域

本发明属于轨道交通运输技术领域，具体涉及一种基于时间窗约束的货物列车最小编成辆数确定方法。

背景技术

货物列车是铁路货物运输的重要载体，加速货物列车周转有助于提高铁路的市场竞争力。随着中国铁路货运网络的不断完善，货物列车逐步承担起国家的主要运输任务，但货物列车周转效率不高的问题却日渐凸显。目前我国编发货物列车的模式主要分为定编和定点两种，且多采用定编发车模式进行发车，即列车凑齐满轴方可发出，该模式虽能最大程度的利用铁路运输资源却会导致消耗大量时间从而降低运输效率。能否从中选取一个平衡点，不将满轴发车和正点发车作为编发货物列车的硬性模式，从而规定某一最佳欠轴发车模式，即最小编成辆数，以实现货物列车周转效率的提升是本发明研究的重点。

在考虑发车模式优化模式下如何定点定量快速发车并确定列车编成辆数发车模式的研究中，对编成辆数发车模式的研究相对较少，且研究成果多数集中于仅考虑始发编组站的集结模式优化，缺乏对后方途径技术站允许接发列车工作时间约束模式的考虑，没有将后方途径技术站允许作业时刻纳入到考虑范畴之内，一定程度上造成所得最优编成辆数结果并不符合全局路网生产实际的情况。基于以上情况，本发明提出了一种基于时间窗约束的货物列车最小编成辆数确定方法。

发明内容

本发明的目的是为了解决货物列车发车条件最优化的问题，提出了一种基于时间窗约束的货物列车最小编成辆数确定方法。

本发明的技术方案是：一种基于时间窗约束的货物列车最小编成辆数确定方法，包括以下步骤：

S1：确定货物列车到达后方途径技术站的时间；

S2：根据货物列车到达后方途径技术站的时间计算货物列车的时间消耗；

S3：基于时间损耗，分别计算货物列车在定编发车模式和半定编发车模式的运输成本消耗；

S4：根据货物列车在定编发车模式和半定编发车模式的运输成本消耗计算货物列车的成本节省；

S5：根据货物列车实际运行对成本节省进行模拟计算，确定货物列车的最小编成辆数。

本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明提供的方法首次将发车条件的确定与路网内各技术站的作业时刻进行结合，根据所建立的技术站时间窗作业模型从运输成本与时间效益最优的角度出发提出适用于不同条件下的最佳发车条件，以实现加快货车在路网内的转移，对提高铁路运输组织效率具有重要意义。本发明的方法有益于实现全局整体化网络周转效益最优的发车条件，同时对技术站间的货物列车协调化管理和优化也能提供相应参考价值。

进一步地，货物列车到达后方途径技术站时间的计算公式为：

其中，i表示编组发出技术站，j表示后方途径技术站，l表示编组发出技术站到后方途径技术站的距离，v表示货物列车的行驶速度，t_i表示编组发出技术站的图定发车时刻，MOD(*)表示取余数运算。

上述进一步方案的有益效果是：在本发明中，计算货物列车到达后方途径技术站时间时，考虑到达时刻的情况下，将时间统一为一天内，则利用取余数将超过一天的时刻化为同一天零点后的时刻，以实现时间窗在一天内的循环。