铁路超限货车挂运方案优化模型

石家庄铁道大学毕业论文铁路超限货车挂运方案优化模型TheOptimizationModelofthePickingupandTransportProgramofOut-of-gaugeGoodsWagons2012届交通运输学院专业交通运输学号20081594学生姓名饶骞指导教师王希良完成日期2012年5月25日毕业论文成绩单学生姓名饶骞学号2001594班级交0802-1班专业交通运输毕业设计（论文）题目铁路超限货车挂运方案优化模型指导教师姓名王希良指导教师职称教授评定成绩指导教师得分评阅人得分答辩小组组长得分成绩：院长(主任)签字：年月日毕业论文任务书题目铁路超限货车挂运方案优化模型学生姓名饶骞学号20081594班级交0802-1班专业交通运输承担指导任务单位交通运输学院导师姓名王希良导师职称教授一、主要研究内容1从超限货物铁路运输现状出发,分析超限货物的运输存在的问题；2通过技术经济的比选,确定超限货物的挂运方案,以达到减少运输干扰,提高超限货物送达速度和运输效率的目标；3设计超限货物挂运方案；4通过分析制约铁路超限货物运输的各个因素和环节,设计超限货物运输组织方案。二、基本要求要求在深刻理解铁路运输及运输理论等领域知识的基础上，针对超限货物的运输组织办法进行系统化的研究，超限挂运方案的设计须结合现行的铁路编组计划和列车运行图，并且利用技术经济的原理进行比较、分析。三、主要技术指标论文正文不少于15000字，查阅文献资料不少于15篇，其中外文文献2篇以上；翻译与课程有关的外文资料不少于3000汉字。四、应收集的资料及参考文献1我国超限货物运输的相关资料；2超限货物车挂运的相关资料3模糊综合评价法的相关资料五、进度计划第1周～第2周查阅相关资料，写出开题报告；第3周～第4周完成内容1和2；第5周～第8周完成内容3和4；第9周～第11周完成外文翻译，对论文进行修改和完善，最终定稿。教研室主任签字时间年月日毕业论文开题报告题目铁路超限货车挂运方案优化模型学生姓名饶骞学号20081594班级交0802-1班专业交通运输一、研究背景与意义铁路承担着全国货客周转量的绝大部分，在全国现代化交通运输体系中居于主导地位。在铁路货物运输中，存在一类特殊的货物运输，那就是超限货物运输。其在铁路运输中占有重要地位。虽然超限货运量在铁路总运量中所占比例很少，但是他们大部分是国家重点工程项目的关键设备。随着我国国民经济的迅速发展以及对外贸易的不断扩大，铁路超限货物的运输需求也在日益增加，超限货物与国民经济，国防建设关系更加紧密，因此安全、迅速、经济、便利地运送超限货物,仍然是铁路运输的一项十分重要的任务。超限货物外形庞大且笨重，在运输过程中需要的空间大，装有超限货物的车辆在途经沿线建筑物或设备时往往需要限速或者停车后再启动慢行通过，甚至还要拆除设备后再通过；在复线线路上与邻车交会时往往需要限速，甚至禁止会车。因此超限货物运输对线路的通过能力影响大，对车站的作业也产生影响，对正常的运行干扰大。而运输能力和运量本来就存在严重的矛盾，这样就加剧了运输能力的不足。随着列车运行速度的提高，两列车以及列车与建筑物和设备之间的安全空间相对减小，同时在这种情况下，与超限货车编组在同一列的其他货车都要限速运行，挂运越频繁，受影响的货车就越多，货物运送效率就越差。因此提出科学的优化的超限货物运输组织方案，有利于减少超限车对运输的干扰，提高铁路运输能力的利用率，提高超限货物运输效率和送达速度，安全、准确、迅速的运送超限货物，从而达到加强铁路在大件货物运输市场中的竞争力，促进超限货物运输的发展的目的。二、国内外研究状况1.国外研究状况铁路运输在不同国家的交通运输网络中所处地位各不相同，各国铁路建筑限界和机车车辆限界尺寸也不同，因此各国对于铁路超限货物运输研究及实践的重视程度也有很大的差别。前苏联在铁路运输领域的研究较深入，对我国铁路运输理论及实践产生了较大影响，我国在铁路超限货物运输领域的部分理论及运输要求都借鉴于前苏联。为了便于铁路超限货物运输组织工作，前苏联及东欧等国根据车辆的横向振动偏移量以及铁路机车车辆限界、铁路建筑限界，确定了超限货物的最小和最大允许轮廓尺寸，并将两者之间的空间用三个轮廓线划分为四个超限等级。这对我国铁路超限货物等级的划分具有很大的借鉴意义。德国铁路超限货物运量较大，每年约30000件。源于运输大的需要，德国铁路产生了适用于各种用途的长大货车。他们为用户提供各种类型符合用户愿望和市场需要的长大货车。例如德国研制的不同承载能力的凹底货车，最大承载能力约500t。在提高大车运行速度上，德国500吨钳夹车的空车构造速度为90-100km/h，重车最高速度达到65-90km/h。这提高了货物的运到速率，加强了铁路在大件运输市场的竞争力。近年来德国在运营中经过市场调查，取消了那些由于货物的发展而不再有使用价值的旧车，购置了一些符合市场变化需求的多用途新车。通过运用实践来提高车的性能和技术含量，基本实现了长达货物车的现代化。而且为了方便货物的“门到门”运输，采用了先进的更换转向架的方法，实现了铁路与公路的简捷换装[2]。这些对于我国发展长达货物车的技术提供了重要参考。德国在超限货物等级划分方面，德国铁路采用与前苏联及东欧各国相似的统一分级方法，但只是将货物等级划分为三个超级等级。由于两者采用的建筑限界尺寸不同，每一区域内的超限轮廓的数量，间隔，尺寸也不相同。英国在超限车辆运行条件方面有比较深入的研究，对限界距离和会车距离进行了明确的规定，且限界距离及会车距离的要求根据列车运行速度、计算点距轨面高度的不同而有所不同。这对确定我国铁路超限货物限界距离和会车距离要求具有借鉴意义[3]。2.国内研究状况长久以来，我国在铁路超限货物运输领域内的研究不断深入，取得了可喜的进步。我国铁路科技工作者对超限货物运输进行了一系列科学研究与实验。国家在总结国内铁路超限货物运输实践经验的基础上，同时借鉴国外经验，逐步建立了铁路超限货物运输规章。主要体现在现行的《铁路超限超重货物运输规则》（简称《超规》）。《超规》对超限货物运输组织的各个环节和操作程序做出了明确细致的规定，其中给出了超限、超重货物的定义、超限货物计算宽度的计算公式、货物超限等级的划分等。近年来在超限货物运输理论研究有：韩梅对超限货物判定方法給出了重新确定，以货物在直线和曲线上的四种典型状态，推导出新的计算宽度公式，这为确定超限车运行条件提供正确的、直接的依据、对于完善超限货物运输理论和保证超限货物运输安全具有重要意义[3]。王艳玲，韩梅根据影响超限车挂运方案的因素，用改进的罗马尼亚选择法对超限货物挂运方案进行优化，对于调高铁路货物运输效率和协调线路能力紧张、运输组织复杂程度、车站作业成本、收货人利益等的矛盾有着重要的实践指导意义[4]。尹晔飞根据影响超限超重货物运输的特点及影响因素，建立了超限超重货物运输组织方案评价指标体系，提出评价方法并结合实例进行分析，对超限超重货物运输方案进行优化[5]。张东杰、牛瑶婷对于铁路超限货物运输可行性径路选择问题进行了探讨，提出了可行路径选择模型，值得借鉴[6]。王金宝在超限货物运输径路的问题上提出了可行径路的多层次模糊综合评价[7]。周文提出了超限货物运输方案辅助决策系统，把铁路运输设备GIS系统应用到超限车辆运行径路检测中，实现了对超限货物行车设备的可视化管理[8]。李雪芹，丰伟提出随着铁路超限货物运输需求的增加，铁路限界应作调整，铁路限界原理应与超限货物运输理论相统一[9]。刘立存对限速摘挂列车和禁会列车对铁路运能的影响进行了探索式的研究，提出限速摘挂列车和禁会列车对铁路输送能力影响的公式[10]。宋华通过分析制约铁路超限货物运输的各个因素和环节，提出了超限货物运输的相关应对策略[11]。张瑛、李心田和郭宝忠阐述了旅客列车提速和货物列车重载都将引起铁路设备更来诸多困难和问题，对此提出了相应的对策[12]。如前所述，超限货物列车的开行是随着社会的发展逐步形成的，它引起货物运输组织与管理的变化。超限车运行有着诸多限制，对正常的运行干扰大，加剧了运输能力的不足。因此加强对超限货物运输组织方案的研究有利于我们安全、正确、高效的组织超限货物运输，有利于超限货物运输的发展。三、论文主要研究内容1.以铁路超限货物运输组织方案为主要研究对象，从超限货物运输运行条件和限速条件出发，对超限货物运输的特点进行了研究与探讨。2.对影响超限车挂运方案的影响因素进行分析3.利用模糊综合评价法，建立超限车挂运方案优化模型。以评价结果向量为判定标准，选出整体效益最优的方案。4.对上海铁路局管辖内金华东站超限货物运输情况进行实例分析，利用模型进行优化。四、论文结构第1章绪论1.1研究背景与意义1.2国内外研究状况1.3论文主要研究内容第2章超限货物运输组织2.1超限货物运输特征2.2超限货物运输组织第3章影响超限货车挂运方案因素分析3.1超限车挂运对区间通过能力的影响3.2超限车挂运对运输径路选择的影响3.3超限车挂运对货物运送效率的影响3.4超限车挂运对车站实际作业能力的影响第4章铁路超限货车挂运方案的优化模型4.1超限车挂运存在问题的分析4.2超限车挂运方案优化方法4.3超限车挂运方案优化模型的建立第5章铁路超限货物挂运车方案优化模型的应用5.1金华东站概况5.2金华东站超限车挂运方案的优化5.3结果分析第六章结论与展望五、进度计划第1周～第2周查阅相关资料，写出开题报告；第3周～第4周完成内容1和2；第5周～第8周完成内容3和4；第9周～第11周完成外文翻译，对论文进行修改和完善，最终定稿。六、参考文献[1]阿·瓦·巴依阔夫.苏联铁路运输标准化[M].北京：技术标准出版社.1980[2]刘盛勋，赵邦华.车辆设计参考手册(转向架)[M].北京:中国铁道出版社，1988[3]韩梅.铁路超限货物运输理论及其应用研究[D].北京交通大学图书馆.北京交通大学图书馆.北京交通大学.2006,3(4)：63～81[4]王艳玲，韩梅.改进的罗马尼亚选择法在铁路超限货车挂运方案中的应用[J].铁道学报.2007,29(5):26～30[5]尹晔飞.超限超重货物运输方案研究[D].中南大学.2009[6]张东杰，牛瑶婷.铁路超限货物运输可行径路选择[J].铁路运营技术.2010,16(3):53～55[7]王金宝.铁路超限货物运输径路选择研究[D].北京.北京交通大学.2009[8]周文.铁路超限货物运输方案辅助决策系统的研究[D].西南交通大学.2005[9]李雪芹，丰伟.铁路限界对超限货物运输影响的研究[J].铁道运输与经济.2007,29(11):74～76[10]刘立存.铁路超限超重货物运输组织研究[D].中南大学.2006[11]宋华.铁路超限超重货物运输对策研究[D].西南交通大学.2008[12]张瑛,李心田,郭宝忠.开行快速旅客列车和重载列车对超限货物运输的影响及决策[J].中国铁路.1998,4(8)：20～21[13]沈庆衍.有关超限货物运输中几个值得商榷的问题[J].铁道学报.1981,3(2):87～88[14]陈宜吉.铁路货运组织[M].北京:中国铁道出版社,2010．[15]中华人民共和国铁道部.铁路超限超重货物运输规则[M].北京:中国铁道出版社,2007[16]Jayawardana，Ashar.FreightcomponentsinLouisiana’sstatewideintermodal.In:TransportationResearchRecord.Nov，1996:P32-41[17]FrancescoCorman,AndreaAriano,IngoA.Hansen,DarioPacciarelli.Optimalmulti-classreschedulingofrailwaytraffic.In:JournalofRailTransportPlanning&Management.January,2011:P14-24[18]秦魁臣.超限货物运输中限速运行的车辆应