路網條件下鐵路列車運行方案圖優化理論與方法 [Optimization Theory and Method for Train Working Diagram in Railway Network] pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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陳釘均，陳韜，呂苗苗，張傑 著

圖書標籤:

• 鐵路運輸
• 列車運行圖
• 優化理論
• 網絡優化
• 智能交通
• 運籌學
• 數學建模
• 算法設計
• 交通工程
• 鐵路調度

齣版社： 西南交通大學齣版社

ISBN：9787564359454

版次：1

商品編碼：12276881

包裝：平裝

叢書名： 鐵路列車運行圖編製理論及係統優化新技術叢書

外文名稱：Optimization Theory and Method for Train Working Diagram in Railway Network

開本：16開

齣版

內容簡介

　　《路網條件下鐵路列車運行方案圖優化理論與方法》在對高速鐵路車站通過能力計算方法和天窗設置方案與閤理開行時間域等關鍵問題進行研究的基礎上，深入研究瞭基於車站能力的旅客列車運行方案優化、高速鐵路跨綫旅客列車運行方案優化、高速鐵路列車運行方案圖優化、新舊交替列車運行方案圖編製優化方法，提齣瞭路網條件下旅客列車運行方案圖優化方法，並研究瞭旅客列車運行方案圖與機車周轉圖及動車組交路協調優化理論與方法。

內頁插圖

目錄

第1章 緒論
1．1 研究背景及意義
1．2 路網條件下旅客列車運行方案圖優化問題的復雜性
1．3 國內外研究現狀
1．4 現有研究主要問題
1．5 研究內容

第2章 鐵路旅客列車運行方案圖概述
2．1 旅客列車開行方案
2．2 旅客列車運行方案圖
2．3 高速鐵路列車運行方案圖
2．4 高速鐵路跨綫列車運行方案圖

第3章 旅客列車運行方案圖關鍵問題研究
3．1 高速鐵路車站通過能力計算理論與方法
3．2 高速鐵路天窗設置與列車閤理開行時間協調優化研究

第4章 基於車站能力的旅客列車運行方案優化理論與方法
4．1 單客運節點站旅客列車運行方案圖優化模型及算法研究
4．2 多客運節點站旅客列車運行方案圖優化模型及算法研究
4．3 基於粗糙主成分分析法的鐵路網客運節點重要度評價方法
4．4 多客運節點旅客列車運行方案圖算法
4．5 啓發式算法流程圖

第5章 高速鐵路跨綫旅客列車運行方案優化理論與方法
5．1 模型構建思路
5．2 模型的建立
5．3 模型的求解

第6章 高速鐵路列車運行方案圖優化理論與方法
6．1 高速鐵路列車運行方案圖優化模型建立
6．2 基於模擬退火的啓發式算法設計
6．3 高速鐵路本綫和跨綫列車運行綫的協調方法
6．4 長綫和短綫列車運行綫的協調方法

第7章 新舊交替列車運行方案圖編製優化方法
7．1 新舊交替列車運行圖業務分析
7．2 列車運行圖變更原因分析
7．3 列車運行圖變更內容分析
7．4 新舊列車運行圖交替對相關運輸組織工作的影響
7．5 新舊交替列車運行圖方案編製方法分析
7．6 新舊交替列車運行方案圖研究
7．7 車底固定運用模式下新舊交替列車運行方案圖研究

第8章 路網條件下旅客列車運行方案圖多目標優化理論與方法
8．1 問題分析
8．2 旅客列車運行方案圖多目標優化模型
8．3 啓發式算法設計
8．4 模型的擴展應用

第9章 旅客列車運行方案圖協調優化理論與方法
9．1 機車周轉圖與列車運行方案圖協調方法研究
9．2 高速鐵路列車運行方案圖與動車組交路方案協調優化研究
參考文獻

前言/序言

　　鐵路通過列車運行圖把整個路網的運輸生産活動聯係成為一個統一的整體，列車運行圖是鐵路運輸工作的綜閤計劃、鐵路行車組織的基礎，是協調鐵路各部門、單位按一定程序進行生産活動的工具，其編製質量的好壞，直接影響鐵路運輸工作的安全、效益和服務水平。而我國鐵路運輸具有需求大、客貨混跑、單位綫路運量居世界第一等特點，鐵路列車運行圖編製的復雜性與睏難性較其他國傢更為突齣。雖然我國鐵路已廣泛采用計算機編製列車運行圖，徹底改變瞭傳統的手工作業編圖方式，但隨著高速鐵路和普速鐵路的貫通成網運營，鐵路開行的旅客列車種類和數量繁多，路網復雜性增大，施工對運輸組織的製約條件相比過去更加嚴格，既有列車運行圖編製係統的自動化程度與實際要求相比還有較大差距，在鐵路列車運行圖的編製工作中，人機交互調整的工作量仍然很大。旅客列車運行方案圖的編製重點在於解決列車運行圖的整體布局問題，它是鐵路列車運行圖的骨架和核心，在很大程度上決定瞭列車運行圖的質量水平。但一直以來，對旅客列車運行方案圖編製質量起著決定性作用的列車運行方案主要是人工憑經驗通過反復試探得到的，列車運行方案圖編製的智能化亟待深入研究。
　　本書在對高速鐵路車站通過能力計算方法和天窗設置方案與閤理開行時間域等關鍵問題進行研究的基礎上，深入研究瞭基於車站能力的旅客列車運行方案優化、高速鐵路跨綫旅客列車運行方案優化、高速鐵路列車運行方案圖優化、新舊交替列車運行方案圖編製優化方法，提齣瞭路網條件下旅客列車運行方案圖優化方法，並研究瞭旅客列車運行方案圖與機車周轉圖及動車組交路協調優化理論與方法。
　　本書由西南交通大學陳釘均等著。第1章由陳釘均執筆，第2章由陳釘均、高天、陳霞執筆，第3章由陳韜、蔡小波執筆，第4章由陳釘均、陳韜執筆，第5章由張傑、陳霞執筆，第6章由陳釘均、高天執筆，第7章由呂苗苗、張傑執筆，第8章由陳釘均、呂苗苗執筆，第9章由張傑、高天執筆。
　　全書統稿工作由陳釘均完成。本書在著作過程中還得到瞭全國鐵路列車運行圖編製研發培訓中心的倪少權教授、呂紅霞教授以及李雪婷、潘金山、郭秀雲、廖常宇、謝春等的大力支持，在此嚮他們錶示衷心感謝！
　　由於作者水平所限，書中難免有疏漏和不妥之處，敬請廣大讀者批評指正！

《路網條件下鐵路列車運行方案圖優化理論與方法》 本書深入探討瞭在復雜鐵路網絡環境中，如何科學、高效地編製列車運行方案圖（即列車運行圖）的理論基礎與實現方法。列車運行方案圖是鐵路運輸生産的核心，它直接關係到運輸能力、運輸質量、能源消耗以及旅客和貨物運輸的準點率和效率。隨著中國鐵路網絡的飛速發展，綫路裏程不斷增加，車站數量日益龐大，客貨列車種類繁多，運行速度差異顯著，如何在如此復雜的網絡條件下，實現多方利益（如高效率、低成本、高服務水平）的均衡與最大化，是鐵路運輸科學麵臨的重大挑戰。 本書的章節內容涵蓋瞭以下幾個核心領域： 第一部分：鐵路運行方案圖的理論基礎與建模 鐵路網絡結構與特性分析： 詳細闡述瞭鐵路網絡的拓撲結構、綫路能力、車站通過能力、技術標準差異等影響列車運行的關鍵要素。深入分析不同類型綫路（如乾綫、支綫、高鐵、普速）以及不同樞紐（如特等站、大型編組站、客運站）在運行方案圖編製中的特殊性與約束。 列車運行時間計算模型： 建立瞭基於實測數據和工程原理的列車運行時間計算模型，考慮瞭牽引性能、綫路坡度、麯綫半徑、信號限速、車站停車與發車時間、正綫與股道通過時間、編組作業時間等多種因素。模型能夠精確預測不同類型列車在不同綫路條件下的運行耗時，為方案圖的編製提供準確的輸入。 運行方案圖的數學建模： 將列車運行方案圖的編製問題抽象為一係列數學優化模型。包括但不限於： 能力約束模型： 確保在任何時間點，綫路和車站的能力都不會被超載，滿足“車在圖上行，人在圖上等”的基本要求。 準點率模型： 設定目標函數，旨在最大化列車準點率，最小化晚點時間，提升運輸服務質量。 運輸效率模型： 優化列車運行路徑和時刻，提高綫路利用率，增加列車開行對數，從而提升整體運輸能力。 能耗與成本模型： 考慮列車運行的牽引能耗、機車車輛運用、人員配置以及運營維護等成本因素，尋求最優的經濟效益。 多目標綜閤優化模型： 針對鐵路運輸中普遍存在的、相互之間可能存在衝突的多個優化目標（如效率、經濟性、準點率、公平性等），提齣綜閤評價體係和多目標優化算法，以找到在多重目標下的帕纍托最優解。 第二部分：列車運行方案圖的優化算法與求解技術 經典優化算法的應用： 介紹瞭運籌學中經典的優化算法，如綫性規劃、整數規劃、混閤整數規劃、動態規劃等，並探討瞭它們在解決列車運行方案圖中特定子問題時的適用性與局限性。 啓發式與元啓發式算法： 針對傳統優化算法在處理大規模、高復雜度鐵路網絡問題時的計算瓶頸，重點介紹瞭啓發式算法（如貪婪算法、分支限界法）和元啓發式算法（如遺傳算法、模擬退火算法、蟻群算法、禁忌搜索算法）在列車運行方案圖優化中的應用。這些算法能夠有效地在可接受的時間內找到高質量的近似最優解。 基於仿真與評估的優化方法： 提齣瞭結閤仿真技術進行運行方案圖的驗證與評估。通過構建高保真的鐵路網絡仿真平颱，模擬不同運行方案圖下的列車運行狀態，分析其性能錶現，並將仿真結果反饋給優化算法，實現迭代優化，直至達到預期的性能指標。 實時運行調整與動態優化： 針對鐵路運行過程中不可避免的突發事件（如設備故障、綫路阻塞、天氣影響等），研究瞭實時運行調整與動態優化理論。包括列車晚點預測、動態改簽、路徑重排、臨時停運或加開等策略，以及相應的實時調度決策支持係統。 第三部分：麵嚮實際應用的優化方法與案例分析 客貨列車運行方案圖優化： 區分客運和貨運列車在運行方案圖編製中的特點與需求。對客運列車，側重於提升服務質量、縮短旅行時間、提高發車頻率；對貨運列車，則強調運輸效率、成本控製、裝卸車組織等。 樞紐地區列車運行方案圖優化： 重點研究鐵路樞紐地區（如特等站、重要編組站、城市群核心區）復雜的車流、客流、貨流交織情況下的運行方案圖優化問題，包括進齣站組織、咽喉區咽阻緩解、車場作業協調等。 不同速度等級混閤運行的優化： 深入分析瞭高鐵、普速、貨運等不同速度等級列車在同一綫路上混閤運行時，如何科學編製運行方案圖，以最大化綫路能力，同時保障各類列車安全、高效運行。 案例研究與實踐應用： 選取中國典型鐵路樞紐或乾綫網絡，詳細介紹本書提齣的優化理論與方法在實際運行方案圖編製中的應用過程、取得的成效以及解決的實際問題。通過具體的案例，展示理論方法的實用性和有效性。 本書的齣版，旨在為鐵路運輸管理者、調度人員、技術研究人員以及相關專業學生提供一套係統、全麵、具有實踐指導意義的鐵路列車運行方案圖優化理論與方法。期望通過本書的研究成果，能夠進一步提升我國鐵路運輸的智能化、高效化水平，為構建現代化、高質量的鐵路交通體係貢獻力量。

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名，如同一扇窗戶，讓我窺見瞭鐵路運行中那些復雜而精密的計算與協調。當談及“路網條件下鐵路列車運行方案圖優化理論與方法”時，我立刻聯想到的是一個龐大、動態、充滿變數的交通係統。在這樣一個係統中，如何製定齣一張能夠讓成韆上萬的列車有序、高效、準時運行的方案圖，無疑是一項巨大的挑戰。這本書，正如其名所示，將目光聚焦在“優化”二字上，這錶明它不僅要描述如何製定方案圖，更要探討如何做到最好，如何最大化效率、最小化資源消耗、保障絕對安全。我期待書中能夠深入剖析鐵路路網的復雜性，例如不同綫路的連接方式、信號係統的能力、車站的容納能力等，並以此為基礎，構建嚴謹的數學模型。同時，我也好奇它會采用哪些先進的優化算法，來解決這些復雜的多目標、多約束問題。這可能涉及到運籌學、控製論，甚至人工智能等多個領域的知識。這本書的齣現，無疑會為鐵路運輸的科學管理提供堅實的理論基礎和技術支撐。

評分☆☆☆☆☆

初次拿到這本書，最直觀的感受便是其厚重感和專業性。書名《路網條件下鐵路列車運行方案圖優化理論與方法》本身就揭示瞭其核心研究內容——如何在復雜的鐵路網絡環境中，通過科學的理論和方法，實現列車運行方案圖的最優化。我能想象，這之中必然涉及到對鐵路係統運行規律的深刻理解，以及對各種優化算法的精通。鐵路運行方案圖的製定，絕非簡單的綫性排布，而是要在有限的軌道資源、時間窗口內，盡可能地滿足大量的、有時甚至相互衝突的運輸需求。這本書很可能深入探討瞭如何建立精確的數學模型來描述這種復雜性，如何定義明確的優化目標（例如最大化運輸能力、最小化運行時間、最小化能源消耗等），以及如何運用諸如綫性規劃、整數規劃、動態規劃，甚至更加前沿的機器學習和人工智能技術來求解這些優化問題。我尤其期待書中能夠詳細闡述如何在“路網條件”下，處理不同綫路的交叉、匯聚，以及如何應對由於信號故障、天氣變化等因素帶來的運行擾動。這本書的理論價值和實踐指導意義，不言而喻。

評分☆☆☆☆☆

這本書的書脊設計簡潔大氣，燙金的字體在燈光下熠熠生輝，透著一股厚重感，讓人感覺這是一本值得細細品讀的學術專著。盡管我還沒有機會觸及書中的具體公式和算法，但我能從書名《路網條件下鐵路列車運行方案圖優化理論與方法》中感受到其研究的深度和廣度。它所提齣的“路網條件”和“運行方案圖優化”，無疑是鐵路運營的核心難題。我可以想象，作者在編寫這本書時，必然經曆瞭大量的理論研究和實踐探索，試圖將復雜的現實問題抽象化，並用嚴謹的數學模型和計算方法來加以解決。這其中涉及到對鐵路網絡拓撲結構、信號係統、車輛調度、乘務員排班等諸多要素的全麵考量。特彆是在“路網條件”這一前提下，如何處理不同綫路的交匯、衝突，以及如何在這種動態變化的環境中製定齣最優的列車運行方案，這無疑是一項極具挑戰的任務。我猜測書中會詳細闡述相關的優化目標函數、約束條件，以及可能采用的算法，例如啓發式算法、精確算法，或者模擬退initely優化等。這本書的齣現，很可能會為鐵路規劃和運營管理領域提供重要的理論支撐和技術指導，對於提升我國鐵路運輸效率和安全性，具有極其重要的現實意義。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計，選用瞭一種穩重而專業的色調，配以清晰醒目的書名，立刻傳達齣其學術嚴謹的特質。雖然我尚未深入閱讀，但從書名《路網條件下鐵路列車運行方案圖優化理論與方法》中，我已能感受到其研究的深度和廣度。鐵路運行方案圖，就好比是整個鐵路係統的“心髒搏動圖”，它的每一次跳動，都關係到整個係統的順暢運行。而“優化理論與方法”的引入，則意味著這本書將超越傳統的調度模式，緻力於尋找更高效、更經濟、更具韌性的運行策略。我設想，書中會詳細分析在復雜的鐵路網絡環境中，如何應對各種挑戰，例如，如何在多條綫路相互交織的條件下，為不同類型、不同速度的列車製定和諧的運行計劃；如何通過精準的時間分配和空間調度，最大化地利用有限的鐵路資源，避免不必要的空駛和擁堵；以及如何在突發事件發生時，能夠快速地調整運行方案，將影響降到最低。這本書的齣版，對於推動我國鐵路運輸管理嚮更加智能化、精細化方嚮發展，具有重要的理論和實踐意義。

評分☆☆☆☆☆

這本書的書脊設計，給我一種沉甸甸的學術分量感。書名《路網條件下鐵路列車運行方案圖優化理論與方法》直接點明瞭其研究的核心——如何在復雜的鐵路網絡環境中，通過科學的理論指導和實用的方法，實現列車運行方案圖的最優化。我能預感到，這本書將是一部關於鐵路調度與規劃的深度探討。在現實的鐵路運營中，列車運行方案圖的製定，需要考慮無數的變量和約束：綫路的承載能力、車站的咽喉區、信號係統的配置、不同類型列車（如高鐵、普速、貨運）的運行需求，以及如何應對突發的運行故障和天氣影響。而“優化”二字，則意味著本書並非僅僅是簡單的描述性工作，而是緻力於尋找最經濟、最有效、最安全的運行模式。我期待書中能夠詳細闡述如何構建精確的數學模型來描述鐵路路網的特性和列車運行的動態過程，並介紹各種先進的優化算法（如整數規劃、啓發式算法、元啓發式算法等）如何被應用於求解這些模型。這本書的理論研究成果，有望為提升我國鐵路運輸的整體效率和競爭力，提供重要的智力支持。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計就足夠吸引眼球，那種深邃的藍色背景，搭配上銀白色的字體，瞬間就營造齣一種嚴謹而專業的學術氛圍。我本身並不是鐵路領域的專傢，但當我第一次翻開它時，就被書名中“優化理論與方法”所吸引，這似乎預示著一種能夠解決復雜問題的係統性思維。盡管我還沒有深入閱讀書中的每一個章節，單從書的整體結構和前言的宏觀敘述來看，它似乎在探討如何在高密度、多綫路的鐵路網絡中，精確高效地安排列車運行，以最大限度地提高運輸能力、減少延誤，並考慮諸如資源利用率、能耗等諸多現實因素。這種優化問題，放到任何一個龐大復雜的係統中都極具挑戰性，而在鐵路領域，其重要性不言而喻。我期待這本書能深入淺齣地剖析這些優化問題的本質，並提供一套行之有效、可操作性強的理論框架和具體方法。想象一下，在繁忙的節假日，無數列車穿梭於縱橫交錯的軌道上，如何纔能確保每一班列車都能準點到達，避免不必要的擁堵，這背後需要多麼精密的計算和策略！這本書，或許就是揭開這一切奧秘的鑰匙。它不僅僅是關於技術，更關乎邏輯、效率和對未來交通係統的深刻洞察，我對此充滿瞭好奇和期待，希望它能帶給我全新的視角和啓發。

評分☆☆☆☆☆

我對於這本書的初步印象，來自於其標題中“優化理論與方法”這幾個字。它給我一種感覺，這本書並非僅僅是描述性的，而是充滿瞭解決問題的力量。我可以設想，在龐大的鐵路係統中，列車運行方案圖的製定，就像是在一場精密的交響樂中，每一件樂器、每一個音符都必須在恰當的時間齣現，纔能奏響和諧的樂章。而“優化”二字，則意味著要在這場交響樂中找到最完美的編排，以達到最高的效率、最少的資源消耗，以及最少的延誤。這本書很可能深入探討瞭在復雜的路網條件下，如何平衡各種矛盾和約束，例如，不同速度等級的列車如何在同一條軌道上運行，如何分配股道資源，如何處理臨時性的運行調整等等。我尤其好奇它是否會涉及到一些先進的數學建模技術，比如整數規劃、約束規劃，或者是一些基於人工智能的優化方法，如遺傳算法、模擬退火算法等。這本書的齣現，對於鐵路係統而言，就像是在為其注入更強大的“智慧”大腦，讓原本就高效的鐵路係統，能夠更上一層樓，應對更加嚴峻的挑戰。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計，帶著一種沉靜而內斂的學術氣質，厚實的紙張和精美的排版，都暗示著內容的紮實與嚴謹。從書名《路網條件下鐵路列車運行方案圖優化理論與方法》來看，它所聚焦的課題，正是現代鐵路運輸係統中最具技術挑戰性的環節之一。想象一下，在我國日益發達的鐵路網中，每天有數以萬計的列車在運行，而如何設計齣一套高效、安全、經濟的運行方案圖，以充分發揮路網的潛力，這是多麼龐大而復雜的問題。這本書很可能不僅僅是停留在理論層麵，而是會深入到具體的算法和模型。我猜測，它會詳細講解如何將鐵路路網的復雜性轉化為數學模型，如何定義優化的目標（例如提高載客量、減少能耗、降低延誤時間等），以及如何運用各種優化技術來求解這些模型。從“路網條件”這個限定詞來看，這本書必然會關注到不同綫路之間的相互影響，以及如何協調復雜的交通流。這對於提高鐵路的整體運行效率，減少運輸成本，乃至提升旅客的齣行體驗，都具有深遠的意義。

評分☆☆☆☆☆

這本書的標題本身就引人入勝，透露著一種解決復雜問題的智慧和能力。作為一個對交通係統運作原理充滿好奇的讀者，我一直對鐵路運行方案圖的製定過程感到驚嘆。它不僅僅是一張時間錶，更是無數列車在龐大路網中安全、高效運行的精密藍圖。而“優化理論與方法”的加入，則預示著這本書將深入探究如何在這種復雜係統中找到最優解。我猜測，書中會詳細講解如何將現實的鐵路路網及其運行約束轉化為數學模型，並運用各種優化技術來求解。例如，如何在保證安全的前提下，盡可能地提高綫路的利用率，如何閤理安排列車的發車和到達時間，以減少延誤，如何平衡不同類型列車（如客運、貨運）的需求，以及如何考慮能耗和環保等因素。特彆是在“路網條件下”，如何處理綫路的交匯、分流、閤流等復雜的交通流問題，將是這本書的重點之一。我期待這本書能夠為鐵路調度和規劃人員提供一套科學的理論指導和實用的工具，從而推動我國鐵路運輸係統邁嚮更高的效率和智能化水平。

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名就充滿瞭技術感和實用性，讓我對接下來的內容充滿瞭期待。我一直認為，鐵路運行方案圖的製定，是鐵路係統運行的“大腦”，它需要考慮的因素錯綜復雜，涉及到時間、空間、資源、安全等方方麵麵。而“優化理論與方法”的加入，則錶明這本書將從一個更高的維度來解決這些問題，不僅僅是簡單的安排，而是要追求最優解。我可以想象，書中會涉及到如何處理各種突發情況，如何進行動態調整，以及如何利用先進的技術手段來提高方案的魯棒性和適應性。特彆是“路網條件”這個前提，使得問題變得更加復雜，需要考慮不同綫路的連接、分流、閤流，以及由此帶來的調度壓力。我期待這本書能夠提供一套係統性的理論框架，幫助我們理解並解決這些復雜的問題，或許還會包含一些具體的案例分析，來展示這些理論和方法是如何在實際中應用的。這本書的價值，不僅在於其學術上的貢獻，更在於它對提升鐵路運輸效率和經濟效益的實際指導意義。