[发明专利]一种基于混合整数规划模型的高铁运行图加线优化方法

摘要

本发明公开了高速铁路运营管理领域中的一种基于多目标混合整数规划模型的运行图加线方法。该方法综合考虑了车站站线分配、始发站发车的时间窗口、列车停站方案及加减速耗时等实际因素，以同时最小化新加线路的运行时间和既有线路的调整幅度为优化目标，兼顾新加线路和既有线路的运行需求。通过对原始大规模问题的分解，结合预处理算法，本发明可以高效地求解高速铁路运行图加线问题。

主权项

1.一种针对高速铁路新加线路的运行图优化方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：S1、根据输入的目标线路的拓扑特征、车站站台站线特征、线路限速、既有列车的原始运行图、新加线路列车的信息，以及相邻列车最小开行间隔、既有列车的最大调整幅度、新加列车开行时间松弛系数生成停站类型约束、区段开行时间约束、停站时间约束、始发站发车时间窗口约束、区段行车间隔约束和站线分配约束，由各约束构成约束集；S2、根据约束集和目标函数建立初始多目标混合整数规划模型；S3、根据既有列车的原始运行图中既有列车的线路限速，逐一计算既有列车到达和离开各车站的最早和最晚时刻，判断每一对既有列车在各车站的发车顺序是否可能发生变化，根据发车顺序不会改变的既有列车对的发车顺序生成发车顺序约束，根据行车规则生成行车规则约束，并根据发车顺序约束和行车规则约束以及初始多目标混合整数规划模型建立多目标混合整数规划模型；S4、计算新加线路列车的最短开行时长并设置新加线路列车的开行时长上限约束，根据新加线路列车的最短开行时长和开行时长上限约束以及多目标混合整数规划模型建立第一单目标混合整数规划模型，求解第一单目标混合整数规划模型以得到并输出优化后的既有列车的运行图；S5、根据新加线路列车的最短开行时间、优化后的既有列车的运行图和多目标混合整数规划模型建立第二单目标混合整数规划模型，求解第二单目标混合整数规划模型以得到并输出新加线路列车的运行图。