铁路车流径路分布式优化的研究.pdf

同济大学交通运输学院
博士学位论文
铁路车流径路分布式优化的研究
姓名:刘志杰
申请学位级别:博士
专业:交通运输规划与管理
指导教师:季令
20070101
摘要确定车流径路是铁路行车组织中的一项重要内容,其选择的优劣直接影响了铁路网的运输效率和经济效益。因此,车流径路的优化是铁路运输组织中的重要问题,传统的车流径路优化大都是基于单目标的,多目标车流径路优化问题与之相比要复杂得多,本论文的目的就是要结合现代式启发算法以及分布式计算技术来对多目标车流径路优化问题进行一些探索性的研究,具体内容有:诨毓撕头治隽舜罅坑泄芈吠盗骶堵酚呕难芯孔柿系幕∩希芙崃思蚧吠规模的方法、归并车流的原则,构造了路网车流径路优化的多目标模型。岢隽私ǘ嗄勘瓿盗骶堵酚呕奈侍庾;晃5ツ勘瓿盗骶堵酚呕耐仔椒ǎ唤杓传统的车流径路优化方法,定义了综合最短路径的概念,提出按综合最短路径分配车流的理论,借鉴径向基神经网络优化的原理,将优化问题分解为两个阶段优化问题来研究:固定车流顺序下车流径路优化问题和车流排列优化问题,在给出这两个问题的准确定义以后,并借助于计算复杂性理论对两个问题的计算复杂性进行了分析。杓屏饲蠼庾酆献疃搪肪兜囊糯ǎ先核惴ǎ旱奔扑懔降阒涞淖酆献疃搪肪妒保为了获得较为准确的解,利用遗传算法来进行初步求解,其中比较关键的一步就是利用优先编码来构造相应的路径,即用编码的位置表示路网中顶点的代码,用编码相应位置的值来表示路径构造时该点的状态。然后在此计算结果的基础上,利用蚁群算法来作进一步的捎酶慕囊先合低乘惴ǎ葑酆献疃搪肪斗峙涑盗鞯脑颍炊怨潭ǔ盗魉承条件下的车流径路进行优化。τ媒伤阉鞣ɡ赐瓿沙盗髋帕锌占涞挠呕侍獾那蠼狻敕植际郊扑慵际酰杓缙谌斯て袒谐翟诵型嫉木椋礁鲇呕P臀侍的算法结合起来,最终形成了一套完整的多目标车流径路分布式优化的算法。分布式计算技术的采用可以大大地提高计算速度,其在车流径路方面的研究具有一定的前瞻性。最后,论文总结了全文的研究工作及研究结果,提出了论文的若干创新点,并对未来的工作给予展望。关键词:多目标优化,车流径路,妥协方法,遗传算法,蚁群算法,禁忌搜索法,分布式计算技术,径向基神经网络求解。
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学位论文作者签名:列差杰、一闘月\日学位论文版权使用授权书本人完全了解同济大学关于收集、保存、使用学位论文的规定,同意如下各项内容:按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本;学校有权保存学位论文的印刷本和电子版,并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文;学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务;学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版;在不以赢利为目的的前提下,学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。经指导教师同意,本学位论文属于保密,在杲饷芎笫视帽臼权书。指导教师签名:学位论文作者签名:年乙月月日
签名:。除文中已经注明引用的内容外,本学位论文的研究成果不包含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的体,均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师指导下,进行作品的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集由本人承担。年耭
第滦髀问题的提出一部浩瀚的人类文明发展史,也是人与交通的关系史。交通运输是经济发展的基础,是社会生产、流通、分配、消费各个环节正常运转、协调发展的先决条件,对保障社会快速、健康、持续发展,改善人民生活,促进社会的文明具有十分重要的意义【¨。年英国在斯托克顿和达灵顿之间修建了一条运输煤炭和旅客的铁路,用蒸汽机车牵引车列。这就是世界上第一条铁路。它在陆地运输发展史上树立了一个里程碑,开创了世界交通发展史上称之为的第三次革命。此后,美国于年,法国于年、俄国于年、德国于年也先后修筑铁路。到世纪年代,欧洲和北美几乎所有国家都修建了铁路。亚洲、非洲、拉丁美洲和大洋洲大多数国家在世纪下半叶也都修筑铁路。中国于年由英商修筑了从上海到吴淞长约公里的窄轨铁路一一淞沪铁路。年为了运送唐山煤炭到渤海口,修筑了从唐山到胥各庄的标准轨铁路。唐胥铁路是我国保留下来的最早的铁路【。铁路的产生标志着社会生产力达到一个新的水平,它适应大工业特别是煤炭和钢铁工业发展对大量、廉价运输的需要而迅速发展。,平均每年增加新线近万公里。其中又以~年和~年问发展最快,平均每年增加蚨喙ɡ铩5晔界铁路总营业里程达到万公里。以后,由于其他运输方式的发展,铁路建设速度显著下降,到世纪年代初世界