京石客运专线动车组运用计划编制

2012届交通运输学院专业交通运输学号20081565学生姓名陈文铮指导教师贾晓秋完成日期2012年5月27日石家庄铁道大学毕业论文Beijing-ShijiazhuangPassengerDedicatedLineEMUPlanningEstablishmentlanning京石客运专线动车组运用计划编制毕业论文成绩单学生姓名陈文铮学号20081565班级0802-1班专业交通运输毕业设计（论文）题目京石客运专线动车组运用计划编制指导教师姓名贾晓秋指导教师职称讲师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京石客运专线动车组运用计划编制学生姓名陈文铮学号20081565班级0802-1班专业交通运输承担指导任务单位交通运输系导师姓名贾晓秋导师职称讲师一、论文内容以及要求以京石客运专线为例进行调查搜集相关资料，分析动车组运用计划内涵，动车组运用计划与机车周转计划的区别与联系；分析动车组检修计划内容，包括检修计划机制、检修计划地点、检修种类；在这些分析基础上，构建动车组运用计划的信息系统。基本要求：1．类型相似题目的同学在设计过程中既要相互学习和探讨，又有区别的独立完成自己的设计过程。2．针对不同的动车组运用计划的编制方法和检修计划编制方法展开讨论和研究。二、研究步骤1．在进行分析国内外研究背景、论文研究方案的时候要求查阅大量的国内外参考文献以及相关教材的基本原理过程，大量调研国内外可能用于本论文分析论据的资料，并在分析之后确定论文分析的基本范围，在熟悉本论文课题研究背景的基础上再去确定论文内容并分析论文分析着重解决的问题。调查客运专线的运营过程尽量实事求是，相关的技术作业参数要确切。2．对于要进行分析的重要问题，通过学习和复习相关通过能力计算过程的基本原理、开行方案确定、区段通过能力、车站理论到发能力等，每位同学根据自己选定的重点，搜集实际客运专线运营基本数据，要求分析的过程尽可能符合实际的运营过程和方案。3．根据客运专线实际情况，尤其是列车开行的过程和模式，对所选定的研究问题进行充分的有关学习，重点利用所学的基本原理结合实际情况进行分析。思考利用所学知识对客运专线动车组运用过程中某个方面进行深入探讨。4．严格按照毕业论文指导书要求进行文稿的整理和修改，语言通顺、思路清楚、无专业性错误。论述中重点突出。按时打印装订答辩。三、主要技术指标1．论文1份，不少于15000字；2．外文翻译，1篇(不少于3000汉字)；四、应收集的资料及参考文献1.《铁路运输组织学》，杨浩，中国铁道出版社；2.《旅客运输》，杜文，西南交大出版社；3.《铁路行车组织》，郑汉林，中国铁道出版社；4.《铁路通过能力加强与计算》，中国铁道出版社；5.网络上有关期刊资料和新闻资料，车站所在城市经济社会背景资料；6.有关优秀博士硕士论文；五、进度计划第1周，外文翻译训练。第2周，调查研究客运专线现状，大量搜集查阅相关资料。第3周，确定研究方案和重点，写出开题报告。第4周，以京石客运专线为例，进行对客运专线动车组运用计划有关问题进行分析和框架的研究。第5周，充分复习和学习客流量、列车开行方案、车站通过能力等基本原理。第6周，对北京到石家庄区段客流数据分上、下行分析研究，确定行车量。第7周，对车站的站场的布置情况、理论到发能力，按照平行运行图的区段通过能力，区段的能力利用情况进行分析计算。第8周，分析查找动车组检修计划的检修制度、检修计划基本情况、动车组检修基地分布情况、动车组运用所分布情况，各个车站动车组运用所设置的大致情况。第9周，对动车组固定运用计划、通过能力、检修计划的问题进行综合分析，并编制动车组运用计划及检修的计算系统。第10周，整理文稿。第11周，对文稿进行修改和完善，打印装订。第12周，答辩。教研组主任签字时间年月日毕业论文开题报告题目京石客运专线动车组运用计划编制学生姓名陈文铮学号20081565班级交0802-1班专业交通运输一、研究背景动车组是将牵引动力装置(相当于机车)和载客装置(相当于客车车底)固定为一体并成组运行的特殊车底，是完成高速铁路运输生产任务最重要的移动设备。中国高速铁路动车组简称CRH(ChinaRailwayHigh-Speed)，是指时速200km及以上动力分散型电动车组，具有机车和客车车底双重性质的特点，其运用方式比较灵活，按照中长期铁路网规划，在我国大规模规划建设运营客运专线(高速铁路)的形势下，相继引进国际动车组新技术及新装备，实现CRHI，CRH2，CRH3等各种车型的国产化动车组生产或购置的投资费用巨大。各基地间的动车组优化运用问题这既是动车组运用计划编制的先期基础工作，也可在实施过程中有效避免过多空车调拨因此，动车组的优化运用问题具有特殊性，有必要研究动车组在一定的保有量条件下，通过动车组的优化运用，尽量避免空车调拨所产生的浪费和资源闲置。提高动车组利用率可以减少动车组车底使用数量。对于降低运营成本有重要意义。国外高速铁路十分重视动车组的优化运用问题。如日本的新干线行车管理系统COSMOS实现了包括动车组运用在内的列车运行组织全面计算机管理，法国采用动车组长短途结合、多次循环开行的方式提高动车组使用效率。德国通过优化列车运行图保证运行线的良好接续来提高动车组使用效率。目前很少有研究只针对固定模式下的动车组运用计划，本文将动车组运用计划固定到一个指定区段上，来研究其相关的动车组运用计划或检修计划。二、国内外研究现状随着我国高速铁路的发展，很多专家学者在动车组运用方面也已经出现不少研究成果，由于动车组运用计划的编制所应考虑的约束条件及影响因素众多，大多研究成果均是在考虑了其中的一些条件而简化了或设定另一些条件的情形下所取得的。这些条件主要包括：动车组是单车种还是多车种；是否考虑动车组的养护与维修；列车运行图是否成对；单基地还是多基地等。早期的研究设定的情况比较理想化，之后研究者逐步将问题的条件设定得与实际情况更加接近。以下一一简述：文献[1]采用TSP常规算法求解，且考虑了动车组检修及分级的约束条件，可对动车组回送与多基地条件未予顾及。文献[2]根据动车组运用规则，建立了动车组运用计划整数规划程序。为降低求解的复杂性，将动车组运用计划编制问题转化为交路段生成和基于交路段的交路生成两个问题分步求解；用多起点搜索和交路段互换的方法，使求解结果在有效性和均衡性上得以优化。但是算法中没有具体考虑动车组的维修种类。文献[2，3]采用改进了的蚂蚁算法来求解TSP问题，考虑了检修点的检修能力及检修时间的约束，但对动车组空车回送、动车组分级、多基地等因素未予分析。文献[4]提出了基于路段交换的单车种多基地动车组运用计划的编制算法，首先利用已有的算法构造出较好的初始解，然后利用路段交换不断改进解的质量。文献[5]研究了基于列车开行方案和考虑运行图可调情况下的动车组运用计划问题，将动车组运用计划问题分解为动车组周转计划问题和动车组检修计划问题，并基于问题特点分别设计了相应的branch-and-price算法求解。文献[6]结合日本铁路既有线的实际运用情况，开发了单车种单基地动车组假日运用计划自动编制的启发式算法，算法中定义了动车组运用网络、优化的交路段和连接；通过迭代不断产生更优的交路段，优化的连接在新的交路段生成中以一定概率优先选中。但文中对其他种类的动车组运用计划算法没有详细介绍。文献[7]是针对日本高速铁路的运输现状，提出了基于概率局域搜索的单车种单基地动车组平日运用计划的编制算法。此算法将问题分为两个部分，即定期检修计划生成和动车组接续运用部分。将接续运用部分转化为动车组运用网络上的旅行商问题，定义了动车组运用网络；在构造新的回路时能够考虑日常检修条件和动车组的利用率。三、工作内容和方法1、调查石家庄—北京客流区段，进行预测分析相应的客流数据，分上下行统计、统计方法。2、依据各个客流区段的基本数据，确定行车量，即列车的上下行对数。3、调查并计算两个车站的站场的布置情况、理论到发能力，按照平行运行图的区段通过能力，分析区段的能力利用情况。4、研究动车组检修计划的检修制度、检修计划基本情况、动车组检修基地分布情况、动车组运用所分布情况，各个车站动车组运用所设置的大致情况。5、利用VB语言编制简单页面形式的动车组运用计划的计算机程序。四、工作安排1、准备阶段(1周)(3月17日开始)接收并熟悉毕业论文任务书，查阅学习有关书籍，上网收集有关资料，拟定切实可行的方案，获取所需核心信息。2、学习提升阶段(1.5周)按照拟定的设计思路方案，进行资料研究分析，收集，提炼有关数据资料，制定可行的毕业论文步骤，写出开题报告。3、分析计算阶段(1周)对收集到的资料逐阶段进行研究整理，并对有关数据作必要的处理统计分析和预测，并以文字的形式清晰的表达自己的研究过程和结果。4、结论分析研究阶段(1.5周)根据以上求得的结果，对所研究的车站客流给出调查值，运用区段通过能力的有关知识，分析区段的能力利用情况。根据前阶段所做的工作，将动车组检修体现出来，并编制动车组运用计划的计算机程序。5、征求意见阶段(1周)对以上各阶段的研究成果进行整理，形成毕业论文初稿，并将初稿自检后，提交给指导教师进行审阅。6、修改定稿阶段(2周)按照反馈的意见对初稿进行必要的修改和完善，经审核后，打印正式论文。7、答辩准备阶段(1周)将正式论文提交给指导教师，同时准备幻灯片等各种资料，准备答辩。五、参考文献[1]耿敬春，肖荣国，倪少全，牛会想．客运专线动车组周期性运用计划编制的研究[J]．铁道学报，2006，28(4)：17-21[2]张杰，陈韬，施福根．客运专线动车组运用计划的计算机编制[J]．西南交通大学学报，2006，41(5)：635-640[3]张才春，陈建华，花伟．基于不同检修能力的动车组运用计划研究[J]．中国铁道科学，2010，31(5)：130-132[4]赵鹏，富井规雄．基于路段交换的多基地动车组运用计划的编制算法[J]．铁道学报，2004，26(1)：7-11[5]耿敬春．客运专线动车组运用计划编制优化研究[J]．西华大学学报，2008，27(6)：83-86[6]赵鹏，富井规雄．动车组运用计划及其编制算法[J]．铁道学报，2003，25(3)：1-7[7]赵鹏，富井规雄．基于概率局域搜索的动车组平日运用计划编制算法[J]．系统工程理论与实践，2004，2：123-129导师签字时间年月日摘要动车组的运用是客运专线规划与运营的重要课题之一，而动车组运用计划是客运专线综合调度系统中最重要的内容，动车组运用计划统筹解决了动车组运用问题，包括运用与检修两个部分。在前人研究的基础上，对动车组运用计划展开了一定层次的研究与探讨。着重研究的固定模式下的运用计划是动车组运用计划的一种形式，以动车组运用和检修理论为基础，在调查得知北京到石家庄之间的客流特点、客流情况的前提下，以京石客运专线为依托，举例CRH2型动车组，做到按流开车，编制列车开行方案，确定行车量，并计算了区段内的通行能力，车站的到发线能力，确定了检修计划的检修时机，编制了京石客运专线固定模式下的单车种多基地的动车组日常运用基本计划。最后构建的计算机程序使动车组运用计划在计算机上得以实现。关键词：动车组运用计划动车组检修计划固定模式AbstractIntheplansandoperationsofpassengerdedicatedline,theuseplanoftheEMUisoneoftheimportantsubjects,theEMUplanisalsothemostimportantelementsinthepassengerdedicatedlineschedulingsystem,EMUprojectco-ordinatortosolvetheEMUuseproblem,includingtheuseandthemaintenance.CommenceacertainlevelofresearchanddiscussionaboutE