[发明专利]一种高速铁路动车组检修计划优化方法及系统

说明书

本发明涉及一种高速铁路动车组检修计划优化方法及系统，先刻画动车组日常检修中各项检修任务之间的拓扑关系，然后以各动车组初始所在路段、检修基地的各个检修线、计划周期内每天的交路段和备用交路为节点，根据各项检修任务之间的拓扑关系在各节点间建立满足接续条件的停留接续弧和检修接续弧，得到动车组运用检修接续网络，再基于动车组运用检修接续网络，以动车组运用数量最小以及动车组总欠修里程最小为目标，建立动车组检修计划优化模型，最后利用改进的列生成算法对动车组检修计划优化模型进行求解，得到优化后的动车组检修计划，利用改进的列生成算法能够快速、高效的求解优化模型，显著提高动车组检修计划的编制效率。

技术领域

本发明涉及动车组检修计划编制技术领域，特别是涉及一种高速铁路动车组检修计划优化方法及系统。

背景技术

目前在动车组检修计划的编制上，铁路部门主要采取人工编制的方法，该方法受到编制人员自身的经验和业务素质等方面的影响，不仅编制效率较低，而且编制出的动车组检修计划质量一般，难以得出动车组检修计划的优化编制方案。并且，动车组检修计划在编制时与动车组的分配使用相互关联和影响，协调难度大，动车组日常运营中可能导致较多动车组集中到修，进而导致动车运用所检修能力不足和备用车数量紧张的情况。

在大量关于动车组运用计划的优化方法中，检修方面一般只考虑动车组的一级检修，且侧重于对动车组运用的日计划进行优化编制，而忽视动车组二级检修以及周计划制定。且既有的动车组检修计划在研究时较少考虑动车组二级检修的不同检修包在检修周期和检修作业时间这些方面的差异，而是考虑统一的二级检修周期，与动车组实际运用情况不符。此外，已有的动车组检修计划优化模型在建模时没有考虑根据检修任务的检修工序和实际耗时来细化安排合适的检修时段，且在检修能力的定义和约束刻画上仍存在不足，这也将导致编制出的动车组检修计划质量较低，可用性不高。

发明内容

本发明的目的是提供一种高速铁路动车组检修计划优化方法及系统，建立动车组检修计划优化模型，并利用改进的列生成算法对优化模型进行求解，进而得到高质量的动车组检修计划。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种高速铁路动车组检修计划优化方法，所述优化方法包括如下步骤：

基于动车组日常检修中各检修项目的检修工序和检修耗时，刻画动车组日常检修中各项检修任务之间的拓扑关系；所述检修任务包含一个或多个检修项目；

以各动车组初始所在路段、检修基地的各个检修线、计划周期内每天的交路段和备用交路为节点，根据所述各项检修任务之间的拓扑关系在各所述节点间建立满足接续条件的停留接续弧和检修接续弧，得到动车组运用检修接续网络；所述接续条件包括路段接续条件和车型匹配条件；所述交路段为动车组在交路上一天所行驶的路段；

基于所述动车组运用检修接续网络，以动车组运用数量最小以及动车组总欠修里程最小为目标，建立动车组检修计划优化模型；

利用改进的列生成算法对所述动车组检修计划优化模型进行求解，得到优化后的动车组检修计划。

本发明还提供一种高速铁路动车组检修计划优化系统，所述优化系统包括：

拓扑关系刻画模块，用于基于动车组日常检修中各检修项目的检修工序和检修耗时，刻画动车组日常检修中各项检修任务之间的拓扑关系；所述检修任务包含一个或多个检修项目；

接续网络构建模块，用于以各动车组初始所在路段、检修基地的各个检修线、计划周期内每天的交路段和备用交路为节点，根据所述各项检修任务之间的拓扑关系在各所述节点间建立满足接续条件的停留接续弧和检修接续弧，得到动车组运用检修接续网络；所述接续条件包括路段接续条件和车型匹配条件；所述交路段为动车组在交路上一天所行驶的路段；