[发明专利]基于对偶种群差分进化算法的周期列车时刻表调度优化方法

摘要

列车时刻表调度优化问题是铁路工业领域的基础问题。本发明将差分进化算法运用于周期列车时刻表调度优化，涉及列车调度和智能计算两大领域。发明的方法运用差分进化算法对周期性发车的铁路系统中各条服务路线的列车始发时刻进行优化，从而最小化乘客在中转站换乘的等待时间。本发明所提出的算法引入了基于对偶种群的参数和算子控制机制，显著降低了算法的参数敏感性，提高了算法的优化效率和鲁棒性。以广州地铁网络和六个人造铁路网络为例进行仿真测试，证明了发明的方法是十分有效的。

主权项

一种基于对偶种群差分进化算法的周期列车时刻表调度优化方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)根据各条服务路线的始发时刻范围，生成全局种群GP和局部种群LP，并计算所有初始目标向量的目标函数值；(2)对于GP中的每个目标向量，按照全局种群的参数和算子设置生成一个测试向量，并与对应的目标向量进行比较；如果测试向量的目标函数值等于或优于原目标向量的目标函数值，则将该测试向量替换掉原来的目标向量；(3)对于LP中的每个目标向量，按照局部种群的参数和算子设置生成一个测试向量，并与对应的目标向量进行比较；如果测试向量的目标函数值等于或优于原目标向量的目标函数值，则将该测试向量替换掉原来的目标向量；(4)执行双向迁移操作；一方面，如果LP的最优目标向量优于GP的最优目标向量，则将LP的最优目标向量替换GP的最优目标向量；另一方面，如果GP的最优目标向量优于LP的最优目标向量，则将GP的最优目标向量替换LP的最优目标向量；反之，如果GP的最优目标向量优于LP的最差目标向量，则将GP的最优目标向量替换LP的最差目标向量；(5)如果算法达到结束条件则终止，否则转步骤(2)执行。