摘要
随着我国铁路运输的不断发展，货物运输能力逐步得到释放，铁路逐渐由计划导向型向市场导向型转变，与此同时，我国运输市场的竞争也日渐激烈，不同运输方式的竞争已经由成本竞争逐步转向了综合服务水平的竞争，这对铁路运输在高效性和准确性等方面提出了更高的要求。长期以来，铁路由于运输能力和管理体制等方面的原因，需要车列等待凑集满轴编成辆数才允许发车，这极大的降低了货物运送的时效性，而在新时代运输市场需求下，铁路保守的运输理念已无法与现代物流的发展速度相适应，因此列车编成辆数优化问题的研究成为新的突破口。列车编成辆数优化问题研究以运输企业经济效益最大化为目标，在一定范围内采用欠轴发车的方法，灵活确定列车的编成辆数，通过对列车开行成本进行度量选择最佳最小编成辆数，当车辆集结至该最小下限即可允许组织列车的编发，打破了满轴发车的硬性条件，同时将货物列车编成辆数问题与技术站车流组织问题相结合，以此实现对保障货物运到时限，提高货车周转效率，提升铁路货运市场竞争力的重要作用。 本文以考虑不同集结模式和接续时间的铁路货物列车编成辆数优化问题作为对象，主要研究内容包括： （1）对列车编成辆数基本概念进行了梳理，分析了列车满轴编成辆数、列车最大编成辆数、列车最小编成辆数、波动列车编成辆数之间的关系，以及影响列车编成辆数的因素条件；对定编集结模式、定点集结模式和基础集结模式所衍生的一些新型集结模式进行对比描述，探讨技术站基本作业条件下集编作业模式的适用性，为后续列车编成辆数优化选取放宽条件下的定点集结模式提供理论支撑。 （2）基于接续时间的货物列车编成辆数波动模型的建立。在波动的列车编成辆数对技术站作业系统的影响分析基础上，对技术站列车发车条件以及配流方案进行优化，同时针对货车到达技术站的时间不确定性，阐述了货车到达情况与列车图定发车时刻间的接续关系，建立了基于接续时间的货物列车编成辆数波动模型。通过算例分析求得编成辆数波动条件下的货物列车配流优化方案，并分析了最大、最小编成辆数和技术站作业时间波动率对发送货车数和货物运输收益的影响。 （3）多技术站货物列车编成辆数优化模型的建立。通过对上述模型进行拓展，将多个技术站纳入模型考虑范畴，增加了多个发车技术站以及多个到达的技术站，建立多技术站货物列车编成辆数优化模型，同时还考虑了到达技术站后续的车流情况以及多种货物的运送情况。在此基础上对算例进行列车编成辆数的优化，以此确定技术站间的货物列车配流方案，同时分析了发到站最大最小编成辆数对货物运输收益以及货物发送率的影响。 （4）技术站时间窗约束下列车最佳最小编成辆数作业模型的建立。引入技术站作业时间窗概念来判定技术站作业时间的开放程度对列车编成辆数的影响，增加技术站时间窗约束，同时也将研究重心放在最佳最小编成辆数的取值上，以此为基础进行模型场景仿真模拟，对比分析定编集结模式和放宽条件下定点集结模式下的运输成本差值与最佳最小编成辆数，以及无效时间窗占比之间的关系，并分析了站间区间距离、时间窗长度对最佳最小编成辆数的影响。
NETL