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专利号: 2020101572130
申请人: 西南交通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于时间窗约束的货物列车最小编成辆数确定方法,其特征在于,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。

2.根据权利要求1所述的基于时间窗约束的货物列车最小编成辆数确定方法,其特征在于,所述步骤S1中,货物列车到达后方途径技术站时间Tijd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,ti表示编组发出技术站的图定发车时刻,MOD(*)表示取余数运算。

3.根据权利要求1所述的基于时间窗约束的货物列车最小编成辆数确定方法,其特征在于,所述步骤S2中,若货物列车到达后方途径技术站过早,处于无效时间窗 产生等待有效作业的时间消耗T1,其计算公式为:其中, 表示货物列车到达后方途径技术站的时间, 表示无效时间窗 的开始时刻, 表示无效时间窗 的结束时刻,i表示编组发出技术站,j表示后方途径技术站,s表示第s个无效时间窗;

若货物列车到达后方途径技术站过晚,处于无效时间窗 产生等待有效作业的时间消耗T2,其计算公式为:其中, 表示货物列车到达后方途径技术站的时间, 表示无效时间窗 的开始时刻, 表示无效时间窗 的结束时刻,i表示编组发出技术站,s表示第s个无效时间窗。

4.根据权利要求1所述的基于时间窗约束的货物列车最小编成辆数确定方法,其特征在于,所述步骤S3中,货物列车在定编发车模式的运输成本消耗Em的计算公式为:货物列车在半定编发车模式的运输成本消耗Eb的计算公式为:

其中,c1表示货物列车在编组发出技术站和后方途径技术站之间运行产生的总车辆公里数,c2表示货物列车从集结至到达下一技术站所产生的总车辆小时数,w1表示车公里支出率,w2表示车小时支出率,w3表示机车公里支出率,w4表示机车小时支出率,w5表示机乘小时支出率,w6表示燃料公斤支出率,w7表示列乘小时支出率,w8表示调机小时支出率,w9表示列检小时支出率,nm表示定编发车模式下发出的列车数,nb表示半定编发车模式下发出的列车数,kjf表示机车辅助走行率,l表示编组发出技术站与后方途径技术站的距离,klf表示机车沿线辅助走行率,v表示货物列车行驶速度,kwf表示机车乘务组附加时间系数,Gj表示机车平均总重,m1表示定编发车模式下的平均编成辆数,m0表示半定编发车模式下的平均编成辆数,Gc表示货物列车平均总重,wwkk表示每万吨总重吨公里燃料消耗公斤,tzx表示一次转线消耗的调机车小时,ttf表示到达驼峰解体时机车一次推峰的时间,βd表示货物列车处于无效作业时间窗的单位时间等待费用损失,βy表示货物列车处于无效作业时间窗的单位时间延误费用损失,i表示编组发出技术站,定编发车模式下i=1,2,…nm,半定编发车模式下i=1,2,…nb,Ti1表示列车过早到达后方技术站产生的等待时间消耗,Ti2表示列车过晚到达后方技术站产生的延误时间消耗。

5.根据权利要求1所述的基于时间窗约束的货物列车最小编成辆数确定方法,其特征在于,所述步骤S4中,成本节省ΔE采用半定编发车模式相较于定编发车模式的情况,其计算公式为:ΔE=Em-Eb

其中,Em表示货物列车在定编发车模式的运输成本消耗,Eb表示货物列车在半定编发车模式的运输成本消耗。

6.根据权利要求1所述的基于时间窗约束的货物列车最小编成辆数确定方法,其特征在于,所述步骤S5包括以下子步骤:S51:确定实际货物列车到达时间间隔和车组大小;

S52:模拟实际货物列车到达时间间隔和车组大小在一天中不同时段的分布函数;

S53:根据分布函数产生货物列车到达间隔和车组数量的随机数;

S54:对随机数进行序列取整,得到集结期间内货物列车的车流到达情况;

S55:根据货物列车的车流到达情况给定货物列车到达时刻;

S56:根据货物列车到达时刻更新当前车站的集结车数,判断是否满足发车条件,若满足进入步骤S57,否则返回步骤S55;

S57:记录满足发车条件的货物列车发车时刻,更新当前车站的集结货物列车数,记录发出货物列车的集结等待时间;

S58:判断是否到达模拟计算时间,若是则进入步骤S59,否则返回步骤S57;

S59:记录编组发出技术站中剩余货物列车的集结等待时间;

S510:根据货物列车的到达时刻和无效时间窗确定货物列车产生的等待和延误费用;

S511:根据货物列车发出数量和连挂车辆数计算机务费用、乘务费用、机车公里费用、机车时间费用、车公里费用和车时间费用,得到货物列车的使用费用;

S512:根据等待和延误费用与使用费用确定合计费用,根据成本节省确定最佳最小编成辆数。

7.根据权利要求6所述的基于时间窗约束的货物列车最小编成辆数确定方法,其特征在于,所述步骤S56中,发车条件为模拟仿真过程中得到的最佳最小编成辆数。

8.根据权利要求6所述的基于时间窗约束的货物列车最小编成辆数确定方法,其特征在于,所述步骤S512中,当成本节省值最大时,确定为最佳最小编成辆数。