[發(fā)明專利]基于免疫克隆算法的重載鐵路裝車區(qū)車流組織的優(yōu)化方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811599696.9
• 申請日: 2018-12-26
• 公開（公告）號: CN109840615B
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發(fā)明（設計）人: 景云;郭思冶;劉應科
• 申請（專利權）人: 北京交通大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06N3/00
• 代理公司: 北京市商泰律師事務所 11255
• 代理人: 黃曉軍

1.一種基于免疫克隆算法的重載鐵路裝車區(qū)車流組織的優(yōu)化方法，其特征在于，包括：

分析半封閉式重載鐵路裝車區(qū)空重車流的組織特征，以空重車輛在裝車區(qū)停留時間最小為目標，建立重載鐵路裝車區(qū)系統(tǒng)空重車流的綜合優(yōu)化模型；

對裝車區(qū)車流的作業(yè)過程中涉及的各變量進行因果分析，利用所述各變量建立表示裝車區(qū)車流的編碼方案的一維向量；

以所述一維向量和所述綜合優(yōu)化模型的目標函數(shù)為抗體，以所述綜合優(yōu)化模型中的約束條件為抗原，利用免疫克隆算法構建基于信息熵的親和度表示方式，并依據(jù)親和度進行變異操作，得到所述綜合優(yōu)化模型的最優(yōu)解，將所述最優(yōu)解作為重載鐵路裝車區(qū)車流組織的優(yōu)化方案；

所述的重載鐵路裝車區(qū)系統(tǒng)空重車流的綜合優(yōu)化模型中的參數(shù)包括：

O表示集疏運系統(tǒng)編組站，是大列空車的到達站；D表示裝車區(qū)各裝車點的集合；K表示列車類型，K＝{2,1,0.5}；m_j表示編組站O的第j列到達空車列數(shù)，列車類型m_j′表示編組站O第j′列出發(fā)重車列數(shù)，列車類型m_i表示編組站O第i列出發(fā)空車列數(shù)，列車類型為t_od表示編組站O至裝車點d的列車運行時間；t_do表示裝車點d至編組站O的列車運行時間；表示編組站O的k型空車分解時間；表示裝車站d的k型空車裝車時間；表示編組站O的第j列空車到達時間；表示編組站O的第j列重車出發(fā)時間；表示裝卸站d每天需求k型空車列數(shù)或出發(fā)k型重車列數(shù)；γ_k表示k型空車與前列車的追蹤時間間隔；

η_j＝{1,2,4}表示空車的分解系數(shù)，即到達空列j被分解為i個小列的數(shù)量，若取值為1表示不進行分解，若取值為2表示將1個2萬噸的空列分解為2個一萬噸的空列，若取值為4表示將1個2萬噸的空車分解為4個0.5萬噸的空列；

η_i＝{4,2,1}表示組合系數(shù)，即組合列車j′所需的到達重車i的數(shù)量；

表示編組站O去裝車點d的k類型空車i的出發(fā)時刻，以出發(fā)時間排序i＝{1,2,…,i,…}；表示由編組站O出發(fā)的k型空車i到達裝車點d的時刻，記為

表示由裝車點d裝車完畢，去編組站O的k型重車i的出發(fā)時刻；表示由裝車點d出發(fā)的k型重車i到達編組站O的時刻，記為：

表示將按照到達時刻先后重新排序，其中i′＝{1,2,…,i′,…}；表示從編組站O實際到達裝車點d的k類型空車列數(shù)；

所述的重載鐵路裝車區(qū)系統(tǒng)空重車流的綜合優(yōu)化模型的目標函數(shù)包括：Z表示的為時間變量；

minZ＝Z₁+Z₂+Z₃ (3)

式(3)表示車輛在裝車區(qū)總停留時間；式(4)表示到達空車在編組站的總停留時間；式(5)表示出發(fā)空車在裝車點進行裝車并返回編組站所需要的時間，式(6)表示到達重車在編組站的總停留時間。

2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于：

所述的重載鐵路裝車區(qū)系統(tǒng)空重車流的綜合優(yōu)化模型中的約束條件包括：

(1)裝車點能力約束：

式(7)表示從編組站發(fā)往裝車站的列車數(shù)不得超過裝車點的裝車能力；式(8)表示各裝車點在同一時間段只能為一列空車進行裝車作業(yè)，且出發(fā)時間滿足裝車時間標準及追蹤時間間隔；

(2)編組站能力約束：

式(9)表示編組站出發(fā)各類型空車的總噸數(shù)等于返回編組站的重車總噸數(shù)；式(10)表示出發(fā)空車的總列數(shù)等于到達空車分解后的總列車數(shù)；式(11)表示出發(fā)重車的總列數(shù)等于到達重車組合后的總列車數(shù)；式(12)表示出發(fā)空車i若由到達空車j分解，則必須滿足分解時間約束；式(13)表示出發(fā)重車j′若包含到達重車i，則必須滿足編組時間約束；

(3)線路能力約束：

式(14)表示從編組站出發(fā)的列車之間需要滿足追蹤時間間隔；式(15)表示回到編組站的重車之間需要滿足追蹤時間間隔。