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基本信息
- 項目名稱：
- 京滬高速鐵路的數(shù)量優(yōu)化以及調(diào)度方案
- 小類：
- 數(shù)理
- 簡介：
- 本文是建立在短時間內(nèi)京滬高速鐵路沿線城市流動人口數(shù)量基本不變的情況下擬建的多目標(biāo)函數(shù)的數(shù)學(xué)建模，然后再通過垂直指示圖表和水平指示圖表進行對京滬高鐵列車數(shù)量和運行時間的優(yōu)化。 寫本文的目的是為了給有關(guān)鐵路部門提供一個京滬高速鐵路的調(diào)度可行性方案，為以后錯綜復(fù)雜的“四縱三橫”高鐵網(wǎng)的列車調(diào)度和數(shù)量優(yōu)化提供基礎(chǔ)。
- 詳細介紹：
- 為了解決列車的調(diào)度問題，本文采用了先分部討論，后綜合求解的方法。在問題的解決中，首先在假設(shè)京滬高速鐵路沿線城市流動人口數(shù)量在短時間內(nèi)保持不變的前提下，分別對可能存在的京滬高速鐵路乘客量的計算、乘客下車的概率分布、下車乘客量、乘客進車站的泊松修正分布函數(shù)、乘客到達車站數(shù)量分布演繹、乘客的上下車以及車輛的運行規(guī)律、載客率、平均等待時間進行模擬和計算，接著再考慮高鐵有關(guān)部門和乘客的利益，其中包含有多個衡量指標(biāo)，但是其中的載客率和乘客的滯留時間是其核心。所以為解決本問題，本文采用了數(shù)學(xué)建模的思想，將其作用為兩個目標(biāo)形成多目標(biāo)規(guī)劃，最后再靈活的將多目標(biāo)規(guī)劃問題其轉(zhuǎn)化為單目標(biāo)規(guī)劃問題。在數(shù)值求解中還用了非線性規(guī)劃中的模矢法原理找到了本列車的滿意度。然后再根據(jù)目標(biāo)函數(shù)的求解結(jié)果，結(jié)合著各車次列車運行狀態(tài)，制作出京滬高速鐵路列車在一個周期日內(nèi)的上行方向和下行方向的垂直指示圖表（即運行圖）。最后根據(jù)上行方向和下行方向的運行特點使每輛列車都得到充分的利用，制作出水平指示圖表。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 在假設(shè)京滬高速鐵路各沿線城市流動人口不變的情況下擬建高速列車的運行規(guī)律，再轉(zhuǎn)化成多目標(biāo)函數(shù)的問題進行模型求解，擬建出各車次列車的垂直指示圖表（即運行圖），最后用水平指示圖表優(yōu)化出列車的數(shù)量。
科學(xué)性、先進性及獨特之處
- 該數(shù)學(xué)模型是根據(jù)各因素之間的相互制約的關(guān)系建立起來的，模型的建立較為細致，將高速列車的運行規(guī)律進行了量化求解。
應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義
- 本文是為了給鐵路部門提供一個京滬高鐵列車的調(diào)度可行性方案，為以后錯綜復(fù)雜的“四縱三橫”高鐵網(wǎng)的列車調(diào)度和數(shù)量優(yōu)化提供基礎(chǔ)。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 為了解決列車的調(diào)度問題 ，本文采用了先分部討論，后綜合求解的方法。在問題的解決中，首先在假設(shè)京滬高速鐵路沿線城市流動人口在短時間內(nèi)保持不變的前提下，分別對可能存在的京滬高速鐵路乘客量 的計算、乘客下車的概率分布 、在 站上車在 站下車乘客量、乘客進車站的泊松修正分布函數(shù)、第 站乘客到達第 站乘客數(shù)量分布 演繹、乘客的上下車以及車輛的運行規(guī)律、載客率、平均等待時間進行模擬和計算，接著再考慮高鐵有關(guān)部門和乘客的利益，其中包含有多個衡量指標(biāo)，但是我認為其中的載客率和乘客的滯留時間是其核心。所以為解決本問題，我采用了數(shù)學(xué)建模的思想，將其作用為兩個目標(biāo)形成多目標(biāo)規(guī)劃，最后再靈活的將多目標(biāo)規(guī)劃問題其轉(zhuǎn)化為單目標(biāo)規(guī)劃問題。在數(shù)值求解中我用了非線性規(guī)劃中的模矢法原理找到了本列車的滿意度。然后再根據(jù)目標(biāo)函數(shù)的求解結(jié)果，結(jié)合著各車次列車運行狀態(tài)，制作出京滬高速鐵路列車在一個周期日內(nèi)的上行方向和下行方向的垂直指示圖表（即運行圖）。最后再根據(jù)上行方向和下行方向的運行特點使每輛列車都得到充分的利用，制作出水平指示圖表。
獲獎情況
- 無
鑒定結(jié)果
- 無
參考文獻
- [1]吳贛昌，《概率論與數(shù)理統(tǒng)計（理工類 第三版）》，中國人民大學(xué)出版社，2009年6月。 [2]吳贛昌，《線性代數(shù)（理工類 第三版）》，中國人民大學(xué)出版社，2009年6月。 [3]同濟大學(xué)數(shù)學(xué)系，《高等數(shù)學(xué)（第六版 上、下冊）》，高等教育出版社，2008年4月。 [4]錢頌迪,《運籌學(xué)（第三版）》，清華大學(xué)出版社，2005年6月。 [5]石生萍,《城市流動人口合理規(guī)模的層次分析模型》，西南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，第22卷第1期，2000年2月。 [6]《2006年統(tǒng)計年鑒》，2007年版。 [7]姜啟源，《數(shù)學(xué)建模（第三版）》，清華大學(xué)出版社，2008年6月。 [8]把建軍、胡思繼、許紅、劉東，《京滬高速鐵路列車運行圖編制基本理論的研究》，北方交通大學(xué)學(xué)報，第26卷第2期，2002年4月。 [9]重慶大學(xué)、同濟大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)合編，天津大學(xué)主審《土木工程施工（第二版）》，中國建筑工業(yè)的出版社，2008年8月。
同類課題研究水平概述
- 之前，有不少人研究過京滬普通鐵路列車的客運和貨運的運行圖，但是這些只限于已知車次數(shù)量、速度和終始站進行調(diào)度的規(guī)劃。而京滬高鐵將全部使用“和諧號”高速列車，這就導(dǎo)致京滬鐵路運營機制全部進行了改變，而且本論文又加入了乘客和高速鐵路相關(guān)部門的利益的權(quán)衡，使問題更加的復(fù)雜。在以往的公交車調(diào)度方案研究中，由于公交車是先到先上的原則，這與高速列車的上車機制有所不同，而且公交車上車乘客的數(shù)量必須根據(jù)調(diào)查給定了才能制定出調(diào)度方案，區(qū)域特征性不是很明顯，因此上車乘客數(shù)量相同的車站沒有特征參數(shù)進行衡量，但是高速鐵路上的車站具有一定的區(qū)域性，我們可以通過以往的京滬鐵路的運載能力對各車站上車乘客的數(shù)量的進行合理的分配。 現(xiàn)今鐵路列車運行圖（即垂直指示圖表）的基本理論和繪制已經(jīng)成熟。但是本文采用了獨特的數(shù)量優(yōu)化方法，即水平指示圖表。
