货运列车的编组调度问题
货物运输调度措施方案
货物运输调度措施方案
引言
货物运输调度是指通过合理的规划和组织，对货物运输过程进行管理和协调，提高运输效率，降低成本，确保货物安全快捷地达到目的地。本文将探讨几种常见的货物运输调度措施，旨在为运输企业提供参考和指导。
1. 运输流程优化
合理优化运输流程是提高货物运输效率的关键。在优化运输流程时，可以采取以下策略：
- 分析运输需求，合理选择运输方式。根据货物特性、交货期限、运输距离等因素，选择适合的运输方式，如公路运输、水运、铁路运输等，并进行合理组合，以减少运输成本。
- 尽可能减少运输环节。对于中转运输环节，应合理选择中转站和中转方式，避免长时间等待和货物损失。
- 优化装载和卸载过程。在装卸过程中，合理利用设备和人力，提高装卸效率，同时确保货物安全。
2. 货物跟踪技术应用
货物跟踪技术可以实时监控货物的位置和状态，及时发现问题并采取相应措施。以下是几种常见的货物跟踪技术：
- GPS技术：通过安装在运输车辆上的GPS设备，实时获取车辆位置信息，可以在地图上进行可视化跟踪。
- 物联网技术：将货物与传感器连接，实现对货物温度、湿度、震动等参数的监测，及时预警并采取措施。
- 无线通信技术：利用无线通信技术，实现货车与调度中心的实时通讯，及时传递货物运输情况。
3. 车辆调度策略
合理制定车辆调度策略，可以提高运输效率和降低成本。以下是一些车辆调度的常用策略：
- 合理安排车辆出发时间。根据路况、交通流量等因素，选择合适的出发时间，避免拥堵和高峰时段。
- 动态调整路线。根据实时交通情况，及时调整车辆的路线，选择最短路径，减少时间和能源消耗。
A1货运列车编组运输问题
A1：货运列车编组运输问题
货运列车编组调度的科学性和合理性直接影响着货物运输的效率。请根据问题设定和相关数据依次研究解决下列问题：
1、假设从甲地到乙地每天有5种类型的货物需要运输，每种类型货物包装箱的相关参数见附录一。每天有一列货运列车从甲地发往乙地，该列车由1节Ⅰ型车厢和2节Ⅱ型车厢编组。Ⅰ型车厢为单层平板车，Ⅱ型车厢为双层箱式货车，这两种车厢的规格见附录二。货物在车厢中必须按占用车厢长度最小方式放置（比如：A类货物占用车厢长度只能是2.81米，不能是3米；再比如：一节车厢中B类货物装载量为2件时，必须并排放置占用长度2.22米，装载量为3件时，占用长度3.72米），不允许货物重叠放置；Ⅱ型箱式车厢下层装载货物后剩余长度小于等于0.2米，才能在上层放置货物。试设计运输货物数量最多的条件下，运输总重量最小的装运方案。
2、如果现有B,C,E三种类型的货物各68、50、41件，试设计一个使用车厢数量最少的编组方案将货物运输完毕。由于整个铁路系统Ⅰ型车厢较多，要求在编组中Ⅰ型车厢的数量多于Ⅱ型车厢数量，Ⅱ型箱式车厢下层装载货物后剩余长度小于等于5米，才能在上层放置货物，货物装车其它规则同问题1。若B,C,E三种类型的货物各有48,42,52件，请重新编组。
3、从甲地到乙地每天上午和下午各发送一列由Ⅰ型车厢编组的货运列车，每列火车开行的固定成本为30000元，每加挂一节车厢的可变成本为1500元。为了装卸的方便，铁路部门拟将货物放置到长、宽、高分别为4米，3米及1.99米的集装箱中运输，每个集装箱的总重量不超过18吨，集装箱的运费为1000元/个。每天需要运输的集装箱数量是随机的，附录三给出了过去最近100天上午和下午分别需要运输的集装箱的数量。上午的需求如果不能由上午开行列车运输，铁路部门要支付50元/个的库存费用；下午列车开行后如果还有剩余集装箱，铁路部门将支付200元/个的赔偿，转而利用其它运输方式运输。试制定两列火车的最佳编组方案。
铁路货车协调运输调度优化研究
铁路货车协调运输调度优化研究
一、绪论
铁路运输在我国货物运输中占有重要地位，铁路货车的调度和
协调是保障运输安全和效率的关键环节。在当前物流运输需求日
益增长的情况下，优化铁路货车协调运输调度至关重要。
二、铁路货车调度的现状及问题
1.现状
目前，我国铁路货车调度是由中国铁路总公司进行全国性调度，将各地铁路局的货车调度计划汇总，并派发给各车站执行。但是，由于各地运输条件、流量等因素的不同，调度计划难以完全满足
实际需求，导致铁路货车的调度效率不高。
2.问题
（1）计划编制不够精细：铁路货车调度计划的编制是影响协
调运输的关键，但目前计划编制存在着不够精细的问题，往往是
以车站为基本单位，无法对更复杂的运输需求做出有力回应。
（2）调度响应不够迅速：在面对突发情况时，铁路货车的协
调运输需要快速响应，目前铁路调度反应时间较长，难以满足实
际需求。
（3）交通流量高峰期问题：铁路货车调度的高峰期往往是出现交通流量过大的情况，导致协调运输效率大幅下降。
三、铁路货车协调运输调度优化对策
1.优化调度计划编制
目前，铁路货车调度计划的编制方法很单一，只有站点，如何在计划中对更复杂的运输需求做出回应成为一个问题。因此，优化调度计划是提高协调运输效率的重要途径。一方面，应用大数据等技术分析运输数据，制定更精细、更全面的调度计划。另一方面，建立运输计划应急机制，及时响应需要并确保计划的及时制定。
2.协调运输需求与调度计划
协调运输需求与调度计划是优化铁路货车协调运输调度的一大关键。要更好地把握运输需求和调度计划之间的关系，需要开放数据共享平台，将各个领域的运输需求集成和融合，为制定更精细化的调度计划提供基础。
2008 C题 货运列车的编组调度问题
二、 问题分析
通过分析可知， 影响中时的因素包括列车在到达场的停留时间， 在编组场的停留时 间，编组时间和牵引时间。我们的目标就是要使得每辆车的平均中时最少。根据实际作 业情况以及题目要求可知，在整个的调度过程中限制条件包括中时最多 8 个小时，到达 列车在到达场的停留时间不得超过两个时段，出发列车的重量不得超过 4800T，出发列 车的最长组数不得超过 70 组和发出列车尽量满轴。由题目可知出发列车出发方向和车 组排列方式是有限制的，新编车的车辆均发往同一方向，按到站次序由远及近排列。 除了上面那些已知和限制条件以外还有些细节需要注意， 比如车辆具有重车和空车 的区别， 通过查阅附件三的资料发现重车和空车的定义并不是我们单纯想到的车辆是满 还是空，这需要做出合理的假设。还有需要注意的是在驼峰出进行解体时涉及到是采用 单推单溜，双推单溜还是双推双溜的问题，根据该货运站的规模可知采用双推单溜和双 推双溜都可以。 通过分析，问题（1）即在满足上面约束条件的情况下设计编组方案使得每辆车的 平均中时最少。 后面的（2） ， （3） ， （4） ， （5）问是指在完成第（1）问得基础上加上几 个限制条件，使得在具体条件下检验算法或者模型的实用性。第（ 6）问是要提出一些 合理创新性的建议使得货物运输的效率得以提高。
3
f {1, 2, F} ：出发站点编号的集合； A { A0 , A1 , A2 , Am } ：到达场内列车的集合，其中 A0 是一个虚拟的列车，用来表示
货运车辆调度方案
货运车辆调度方案
背景介绍
货车运输是现代经济活动中不可或缺的一部分，对于物流企业来说，最主要的
挑战之一就是如何合理地安排货车车辆的调度、路线规划，以提高货运效率，降低运营成本。
在这篇文章中，我们将会探讨有效的货运车辆调度方案，从而使物流企业的货
车调度更加合理、高效。
货运调度方案介绍
在实际的货车运输活动中，由于各种不确定性因素，如路况、货物数量、货物
到货时间等，货车调度显得尤为重要。以下是几种有效的货运车辆调度方案：
1. 基于车辆实时位置的调度方案
通过载有GPS设备的货车，可以方便地获取货车实时位置，根据实时位置实现货车调度。如将此功能与电子地图结合，实现路线规划以避免拥堵路段，提高货
运时间准确性。
2. 基于货物信息的调度方案
物流企业可以通过建立一个信息共享平台，及时获取货物信息，包括货物件数、到达时间、包装要求等等。平台内所有信息可被分享，并基于此制定货车调度计划。车辆调度方案可与货物配送快照轻松匹配。
3. 基于数据分析的调度方案
通过对货运数据进行收集、分析，物流企业可以获得有关货运计划、货车调度
规划等方面的精确数据。这种方案需要使用数据挖掘等技术来挖掘和分析数据，从而更好地制定货车调度计划并优化下一轮货运计划。
4. 基于历史运输记录的调度方案
物流企业可以根据历史运输记录，建立货车调度模型，不断优化货车调度方案。这需要物流企业有完善的数据记录和统计系统，也需要通过不断优化方法来逐渐优化下一轮保存调度方案。
货运调度方案优化
在上述调度方案基础上, 我们可以通过以下方式继续优化车辆调度方案:
全国研究生数学建模竞赛论文--范例
全国第五届研究生数学建模竞赛
题 目 货运列车的编组调度问题
摘 要
货运列车的编组调度问题是铁路运输系统的关键问题之一。合理地设计编组调度方案对于提高铁路运输能力和运行效率具有十分重要的意义，是关乎我国铁路系统能否又好又快开展的全局性问题。针对货运列车的编组调度问题，在深入研究编组站中到达列车的转发、解体及新车编发等规那么和要求的根底上，对所提供的数据进行了分析和处理，建立了各问题相应的数学模型，制订了相应的编组调度方案：
针对问题一，详细探讨了白、夜班中所有车辆在编组站的滞留时间，包括解体等待时间、解体时间、编组时间、出发等待时间以及转发时间等等；求出了所有车辆在编组站的滞留时间之和，并用其除以所有车辆的总数，即得到每班中时的优化模型；模型以每班的最小中时为目标函数，其约束条件包括出发列车的总重量、总长度、每辆车的中时约束等等；最后利用遗传算法和Matlab 遗传算法工具箱，计算出了白班和夜班的最小中时，并给出了详细的列车解体方案和编组方案。
针对问题二，优先考虑了发往1S 的货物、军用货物及救灾货物等的运输问题；优先安排了含有专供货物和救灾货物车辆数较多的列车，使其尽快解体、编组和发车，以减少其等待时间。建模时，在问题一模型的根底上添加了专供货物和救灾货物车辆的中时约束，并利用遗传算法计算出了每班的最小中时，制订了列车解体方案和编组方案。
针对问题三，由于所提供的信息具有动态性，所以在解编列车时，要对后续车辆和现存车辆的具体情况同时进行分析才能作出合理决策。在考虑相邻时段递推关系的根底上，以每班的最小中时和发出车辆最大数目为目标函数，建立了一个多目标多阶段动态规划模型，并利用神经网络方法和Matlab 软件计算出了每班的最小中时和发出车辆的最大数目，制订了列车解体方案和编组方案。
浅谈铁路行车组织与调度策略
浅谈铁路行车组织与调度策略
铁路行车组织与调度是铁路运输系统中至关重要的组成部分，关系到铁路运输的安全、有效和高效。有效的铁路行车组织和调度策略可以提高列车运行的效率，减少列车之间的
冲突和拥堵，并确保列车按时到达目的地。本文将从行车组织和调度策略两个方面进行浅谈。
首先是行车组织方面。行车组织是指对列车进行合理的编组和排列，确保列车运行的
安全和顺畅。在行车组织中需要考虑列车的类型、速度、荷载以及站点之间的距离等因素。根据列车的特点和需求，可以将列车分为客运列车和货运列车，并按照不同的速度和荷载
进行编组和排列。还需要考虑站点之间的距离和道路的容量，尽量避免列车之间的冲突和
拥堵。
在行车组织中，还需要考虑列车之间的安全间隔。行车组织人员需要根据列车的速度
和长度来确定列车之间的安全距离，以确保列车在做出紧急停车反应时有足够的刹车距离，避免发生追尾事故。还需要考虑列车的道岔使用和信号灯的控制，确保列车能够按照规定
的路线和方向行驶。
其次是调度策略方面。调度策略是指根据列车的运行需求和运输计划，合理安排列车
的发车时间、车次和运行路线，以最大程度地提高运输效率。调度策略需要考虑列车的运
行速度、交路图和站点的容量等因素。
在调度策略中，可以采取合理的运行图来优化列车的发车时间和车次。合理设置车次
间隔和发车间隔，可以避免列车之间的冲突和拥堵，提高列车的运行效率。还可以根据列
车的优先级和紧急情况，进行优先调度，确保重要的列车能够按时发车和到达目的地。
调度策略还需要考虑列车的运行路线。根据列车的起点和终点，可以选择最短的路线
货运列车编组运输问题-数学建模
西南财经大学数学建模竞赛货运列车编组运输问题
货运列车编组运输问题
摘要
本次问题编程的目的是，在不同问题设定下，制定货运列车的最佳编组方案。
对于问题一：问题一是以运输货物数量最多、运输总重量最小为目标函数的双目标优化问题。参考公司投资组合问题中为解决利润最大、风险最小而采用的有效前沿的方法，我们用MATLAB编程得到可行的装运方案，做出各方案的运输总重量和运输数量决定的散点图，得到类似的有效前沿，具体方案见4.2表二：
对于问题二：问题二是下料问题，因此需要先确定可行的下料方式，即两种车厢可行的货物装载方式。以每种装载方式的使用次数为决策变量，总使用次数最少为目标函数，建立整数线性规划模型求解。用MATLAB解得：要将货物运输完毕，B,C,E分别为68、50、41件时使用的最少车厢数量为25，B,C,E分别为48,42,52件时使用的最少车厢数量为21，具体方案见5.2表三、表四。
对于问题三：由于上午、下午需要运输的集装箱数量是随机的，导致铁路部门的利润也是随机的，因此我们以铁路部门的平均日利润最大为目标函数，对上午、下午进行独立分析，构建概率模型，并用MATLAB求解，得到最佳编组方案:上午发的列车带41节Ⅰ型车厢、下午发的列车带38节Ⅰ型车厢。
对于问题四：我们参考图论模型中的dijkstra算法，将模型中的权重新定义为到各站点的收益，利用matlab软件找到收益最大的路线，尽可能满足这条路线上的需求量，然后去掉路线中除去起点和终点的点，再次运用程序计算利润最大的路线，重复以上过程到只剩下起点和终点。得到最佳编组运输方案为：路线A-B1-C2-D2-E3-F运输3次分别带40、40、29节车厢；路线A-B2-C2-D1-E1-F 满载运输1次；路线A-B2-C4-D3-E3-F运输2次分别带40、2节车厢；路线A-B1-C1-D1-E2-F运输1次带27节车厢；路线A-B2-C3-D2-E2-F运输1次分别带29节车厢，此时铁路部门利润为449050元。
铁路货物列车编组计划规则
铁路货物列车编组计划规则
1.车型选择：根据具体的运输需求和货物特性，选择适合的车型。不
同车型具有不同的运输能力和适用范围，如通用货物车、敞车、集装箱车等。
2.车辆数量：根据货物的数量和重量，确定所需车辆的数量。为确保
列车的稳定行驶和货物的安全运输，需要考虑货物的总重量、车辆的载重
能力以及列车的限重标准。
3.车辆顺序安排：根据货物的性质和装卸顺序，合理安排车辆的顺序。在装卸过程中，需要优先装卸易腐烂、易燃易爆等危险品，以确保装卸作
业的安全。
4.车辆间隔适度：根据货物的特性和运输要求，合理设置车辆之间的
间隔距离。间隔距离过小，容易导致车辆之间的相互干扰和损坏；间隔距
离过大，则会浪费铁路运输资源。
5.载重平衡：在车辆编组过程中，需要考虑列车的重心分布和稳定性。在车辆重心上方或下方安排过多的货物，将导致列车的不稳定行驶。
6.集装箱运输规则：对于集装箱运输，需要遵守相关的规定和标准。
如合理安排货物的尺寸、重量分布，确保集装箱的稳定性；安装货栈装置，防止货物的滑移等。
7.其他规则：根据实际情况，可能还需要考虑一些其他规则，如分标
A、B装车、不同温度要求的货物分车等。
总之，铁路货物列车编组计划规则是为了确保货物的安全、高效运输
而制定的。合理的车型选择、车辆数量安排以及车辆顺序规划，能够提高
列车运输能力，优化运输效益。同时，为了保证列车的稳定行驶，还需要考虑车辆间隔适度、重心平衡以及集装箱运输等方面的规则。
货物运输调度安排
在货物运输过程中，调度安排可以确保货 物得到妥善保管，防止损坏、丢失等现象 的发生，保障货物的安全。
合理的调度安排可以满足客户的运输需求 ，提高客户对运输服务的满意度。
02
货物运输调度影响因素
ห้องสมุดไป่ตู้
货物属性
01
02
03
货物种类
不同种类的货物对运输的 要求不同，如易腐货物、 危险品、大宗物品等需要 特殊运输安排。
混合调度
总结词
混合调度是将多种调度策略结合使用， 以实现更高效、灵活的货物运输安排。
VS
详细描述
混合调度可以根据实际情况选择合适的调 度策略，如同时考虑货物优先级和时间要 求，或结合定时调度和动态调度。这种调 度策略适用于复杂的运输环境和多样化的 运输需求。
04
货物运输调度优化建议
优化调度算法
建立应急预案
总结词
制定应急处置流程
01
详细描述
02 针对可能出现的突发事件，制
定详细的应急处置流程，确保 快速、有效地应对。
总结词
建立应急资源储备库
03
详细描述
04 储备必要的应急物资和设备，
确保在紧急情况下能够迅速调 配资源。
总结词
加强应急演练和模拟训练
05
详细描述
06 定期开展应急演练和模拟训练
不同地区的环境条件如地形、地貌、 海拔等对运输路线和方式产生影响。
列车编组计划
列车编组计划
列车编组是指根据货物的种类、数量和目的地等因素，合理地组织和安排车辆，以便达到运输效益最大化的一项工作。编组计划的制定对于提高列车的运输效率、降低成本、保证安全、减少能源消耗等方面都具有重要意义。下面将从编组计划的制定原则、流程和注意事项等方面进行介绍。
首先，编组计划的制定应遵循以下原则，一是根据货物的种类和数量进行分类，以便进行合理的组织和安排；二是根据货物的目的地和运输距离等因素，确定适宜的车辆类型和数量；三是根据运输线路的情况，合理安排列车的发车时间和间隔；四是考虑到列车的安全和稳定性，合理配置车辆的重量和位置等。
其次，编组计划的制定流程一般包括以下几个步骤，一是收集货物信息，包括种类、数量、目的地等；二是分析货物信息，确定合适的车辆类型和数量；三是制定具体的编组方案，包括车辆的排列顺序、装载方式等；四是对编组方案进行优化，以提高运输效率和降低成本；五是制定具体的发车计划，包括发车时间、车辆间隔等。
最后，编组计划的制定过程中需要注意以下几个问题，一是要
充分考虑货物的特性，避免不同种类货物之间的相互影响；二是要
充分考虑运输线路的特点，避免因线路条件不同而导致的运输效率
低下；三是要充分考虑列车的安全和稳定性，避免因编组不当而导
致的安全事故发生；四是要充分考虑能源消耗和环保要求，避免因
编组不当而导致的能源浪费和环境污染。
综上所述，编组计划的制定是一个复杂而又重要的工作，需要
充分考虑货物的特性、运输线路的情况、列车的安全和稳定性等因素。只有合理制定编组计划，才能提高列车的运输效率、降低成本、保证安全、减少能源消耗，从而实现运输效益最大化的目标。希望
研究铁路行车组织与调度策略
研究铁路行车组织与调度策略
铁路行车组织与调度策略是保证铁路运输高效、安全、稳定的重要保障。随着铁路交
通的不断发展和改革，铁路行车组织与调度策略也不断创新和完善。本文将从铁路行车组织、调度策略两个方面进行阐述。
一、铁路行车组织
铁路行车组织是指铁路运输车辆在铁路线路上按一定的节奏和顺序进行通行的组织形式。该组织的效率、稳定性和安全性对铁路运输的质量有着决定性的影响。
1. 车次编组
车次编组是指根据铁路货运的需求和列车运行特点，将多个列车组合成一个新的列车，以便满足铁路货运的需求。车次编组需要考虑列车数量、货物种类、发运时间、到货时间
等因素，合理安排车次的组成。铁路货运量大、货种繁多，安排合理的车次编组是确保货
物安全、按时运达的前置条件。
2. 列车调度
列车调度可以将列车编组有效的组织起来，使得列车在铁路线路上按规定的时刻、路
线和速度进行通行，确保列车之间的距离和速度相互配合，避免列车发生互相追尾和交叉
等危险情况。列车调度的目标是确保列车在运行过程中的安全和准确，为旅客和货物提供
更好的服务质量。
3. 安排发车间隔时间
安排发车间隔时间是一项关键的铁路行车组织任务。发车间隔时间包括进站时间和离
站时间。进站时间是指列车到达一个车站的时间点，离站时间是指列车从一个车站起动的
时间点。安排合理的发车间隔时间可以保证列车的安全行驶、平稳停靠，减少了列车之间
的互相干扰，避免了事故的发生。
二、铁路调度策略
铁路调度策略是协调铁路运营资源和运输需求，安排和分配铁路运输任务，维护和提
升铁路运输的安全和运行效率的一系列管理工作。以下是具体调度策略：
铁路货物运输中的调度优化问题研究
铁路货物运输中的调度优化问题研究
随着我国经济的快速发展以及“一带一路”战略的深入推进，铁路货物运输在国
内外贸易中的作用日益凸显。然而，随着货运量的逐渐增加和运输距离的加长，铁路货物运输中的调度优化问题日益凸显。因此，如何有效地解决这一问题已成为一个亟待研究的问题。
一、铁路货物运输中的调度问题
在铁路货物运输中，货物的调度是一个十分繁琐的过程。它涉及到货物运输的
起点、终点、途经路线、货物的数量、种类、装载和卸载时间等众多要素。在这样的情况下，调度问题就显得尤为重要。
首先，货物的调度与铁路的运输能力密不可分。运输能力的大小直接决定了货
物的调度能力。因此，提高铁路运输能力也是解决货物调度问题的关键。其次，铁路货物运输中的调度问题同时还需要考虑主要的两个因素，即货物的优先级和时间。对于不同种类的货物，考虑到它们的价值和特殊需求，我们需要做好优先级规划，确保高价值和特殊需求的货物优先出车。对于运输时间，我们需要在保证货物质量的前提下，利用科技手段提前预判铁路的运行状况，合理安排货物的运行时间，尽量减少货物在途中的滞留时间。
二、铁路货物运输中的调度优化问题研究
如何解决铁路货物运输中的调度问题并实现优化？事实证明，科技手段和信息
技术在这一领域中起了很大作用。通过研究和使用这些技术，我们可以实现铁路货物运输的调度优化。
1、信息技术的利用
信息技术可以帮助我们收集和分析铁路货物运输的相关数据，掌握铁路货物运
输的实时情况，从而能够更好地进行货物调度和优化。例如，我们可以使用GPS
跟踪仪等技术来实现对运输过程的实时监控，及时掌握货物的运输情况，从而更好地进行货物调度和安排。
铁路货运系统中的运输组织与调度优化
铁路货运系统中的运输组织与调度优化
现代社会发展以来，随着经济的不断发展，物流运输已逐渐成为社会各行各业都必不可少的环节。在这个环节中，铁路的运输效率开始受到人们的重视。铁路货运系统中的运输组织与调度优化，可以使铁路货运更加高效、安全、环保。
一、铁路运输的重要性
铁路货运系统作为我国最为重要的运输方式之一，其优势在于货物稳定、运费低廉、灵活多样、安全性高、承载能力强、运输距离远等特点。
以物流需求的持续增长为例，2019年，我国的铁路货运量已达到37.9亿吨，较上年增长7.8%，运费总额达到1204亿元。这说明铁路运输已成为我国重要的物流运输方式之一，起到了重要的拉动和支撑作用。
二、铁路货运系统运输组织的优化
运输组织是铁路货运运输中不可缺少的步骤。通过运输组织的规划与调度，可以高效利用铁路资源，保证货物快速、准时、安全地到达目的地。具体来说，铁路货运组织的优化包括以下几个方面。
1、科学规划货运量
科学规划货物运输量是利用铁路货运资源的先决条件。针对不同类型的货物，根据货物的数量、种类、质量等要素进行科学规划，合理安排货车车厢数量，以达到最佳的承运效应。避免了货车车厢过剩或过少，从而保证了铁路运输效率。
2、合理分摊货物运载能力
铁路货运组织中还需要合理分摊货物运载能力。通过合理的配比分摊装载率，可以达到更好的运输效益。为了实现这个目的，需要在货物运输计划制定的过程中根据各种因素制定最优化的方案，减少成本、提高效益。
3、科学调度运输时间表
在执行货物运输任务时，铁路货运组织还需要正确制定运输时间表，合理安排
数学建模货运列车编组运输问题
数学建模货运列车编组运输问题数学建模是一门将实际问题抽象化并运用数学方法解决的学科。货
运列车编组运输问题是在实际生产与运输中常遇到的一个问题，即如
何合理编组货运列车，以达到效率最大化、成本最小化的目标。本文
将针对这个问题进行深入探讨，并给出一种解决方案。
首先，我们来分析货运列车编组运输问题的背景和影响因素。货运
列车作为运输货物的一种重要方式，具有运载量大、运输成本低的优势。然而，由于货物种类和数量的不同，以及货物间的相互关系，如
何合理编组列车、安排运输路线，成为一个关键问题。合理的编组方
案可以提高运输效率，减少运输成本，提高生产力。
其次，我们来了解一下数学建模在解决货运列车编组运输问题中的
应用。数学建模是通过建立合理的数学模型，运用数学方法来解决实
际问题的过程。在货运列车编组运输问题中，数学建模可以帮助我们
确定合适的编组方案。具体来说，我们可以将问题抽象为一个数学模型，考虑列车的运载限制、货物的属性、运输距离、运输成本等因素，并通过数学方法求解最优解。
接下来，我们来介绍一种常用的数学建模方法——线性规划。线性
规划是一种数学优化方法，用于求解一类特殊的最优化问题。在货运
列车编组运输问题中，我们可以将其建模为一个线性规划问题。具体
来说，我们可以定义目标函数和约束条件，通过线性规划求解器求解
最优解。目标函数可以是最小化运输成本或最大化运输效率，约束条
件包括列车的运载限制、货物的属性等。通过求解线性规划问题，我
们可以得到一个最优的编组方案。
除了线性规划，还有其他一些数学建模方法可以用于解决货运列车
数学建模货运列车编组运输问题
承诺书
我们仔细阅读了《全国大学生数学建模竞赛章程》和《全国大学生数学建模竞赛参赛规则》（以下简称为“竞赛章程和参赛规则”，可从全国大学生数学建模竞赛网站下载）。
我们完全明白，在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式（包括电话、电子邮件、网上咨询等）与队外的任何人（包括指导教师）研究、讨论与赛题有关的问题。
我们知道，抄袭别人的成果是违反竞赛章程和参赛规则的，如果引用别人的成果或其他公开的资料（包括网上查到的资料），必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中明确列出。
我们郑重承诺，严格遵守竞赛章程和参赛规则，以保证竞赛的公正、公平性。如有违反竞赛章程和参赛规则的行为，我们将受到严肃处理。
我们授权全国大学生数学建模竞赛组委会，可将我们的论文以任何形式进行公开展示（包括进行网上公示，在书籍、期刊和其他媒体进行正式或非正式发表等）。
我们参赛选择的题号是（从A/B/C/D中选择一项填写）： B 我们的参赛报名号为（如果赛区设置报名号的话）：
所属学校（请填写完整的全名）：许昌学院
参赛队员 (打印并签名) ：1. 徐晨曦
2. 陈永生
3. 刘志宽
指导教师或指导教师组负责人 (打印并签名)：
（论文纸质版与电子版中的以上信息必须一致，只是电子版中无需签名。以上内容请仔细核对，提交后将不再允许做任何修改。如填写错误，论文可能被取消评奖资格。）
日期： 2016 年 8 月 27 日赛区评阅编号（由赛区组委会评阅前进行编号）：
编号专用页
赛区评阅编号（由赛区组委会评阅前进行编号）：
全国统一编号（由赛区组委会送交全国前编号）：全国评阅编号（由全国组委会评阅前进行编号）：
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全国第五届研究生数学建模竞赛
题 目 货运列车的编组调度问题
摘 要：
货运列车编组调度的科学性和合理性直接影响着货物运输的效率。本文利用排队论、层次分析法等理论对指定货运站的编组调度问题进行了研究：
问题（1）中：根据指定货运站的具体信息，建立了离散时间排队模型，根据“先到先服务原则”的算法，获得了不同解编间隔时间对应的车辆平均中时，当解编间隔时间为12.5分钟，车辆的平均中时最短（3.50小时）。针对“先到先服务原则”的算法没有考虑编组场现车的需求程度和到达场的解体必要度的情况，在利用层次分析法综合考虑这些因素的基础上，建立 “诱导契合式”求解算法。
针对问题（2）中需要保障优先运输的列车（包含军用列车和救灾列车），通过对赋予这些车辆特定权值的方法制定了编组方案。实施该方案时，白班和夜班的平均中时分别为3.81小时和4.84小时。
问题（3）中：针对可提前2小时获得列车信息的情况下，将所有已知信息的列车划分为同一阶段考虑，建立了利用“诱导契合式”求解的编组方案。
针对问题（4）中S
3以南的铁路中断后，开往S
3
以南的车辆转向东方向经E
4
向南绕
行。制定了两种方案：①S
3以南车辆按原来的发车方向组编成新列车，直接经E
4
向南饶
行至目的地，②S
3以南车辆与开往E
4
向南的车辆一起组编成新列车，发往E
4
向南后重新
编组，饶行至目的地。比较实施结果发现，方案②会使得本车站的车辆中时更少(白班中时为3.22小时，夜班中时为3.23小时)，因此为应该执行的方案。
在问题（5）中提出的假设条件下，该编组站一天24小时最多能解编9545辆车，白班平均中时为3.50小时，夜班平均中时为3.50小时。
并且利用这些结果分析了如何改进编组调度方案，使得现有的铁路设施有更高的利用率。
关键词：排队模型 中时 诱导契合式
参赛队号 1062602
一、问题的重述和分析
1、问题的重述
货运列车编组调度的科学性和合理性直接影响着货物运输的效率。某货运车站担负着国内东西和南北两大铁路干线上货运列车的编组调度任务，是我国沟通南北、连接东西的交通要道，素有铁路“心脏”之称。每天最多有400多列货车（无客车）在这里进出,有20000多辆（节）车辆在这里集结和解编。
列车从到达场进行排序，然后在驼峰体解体，进入编组场，编组场有列车满足条件时，被牵引进入出发场。那么我们需要研究的问题：
（1）试设计快速自动实现车辆编组调度方案的优化模型或算法，并给出附件2中车辆可行的编组方案（包括解体程序、轨道编号、车辆数量、集结程序、新列车的组成等），主要使每班的中时尽量地少。
（2）发往的货物和军用物资都为特别专供货物，需要保障优先运送。如果要求装载这类物资的车辆必须在2小时内发出（即中时不超过2小时）；同时发往地震灾区（向西方向某些车站）的救灾货物车辆要求中时不超过1小时，请你们给出相应的调度方案，并计算相应每班的中时。
1S （3）如果调度室在列车到达前两小时能够获取列车的相关信息，请利用这些信息制定可行的列车编组调度方案，使每班的中时尽量少，发出的车辆尽量多。
（4）如果因自然灾害导致S3以南的铁路中断，需要将有关的车辆转向东方向经E4向南绕行，请你们给出相应的调度方案，并计算相应每班的中时。
（5）假设编组完成的列车都能及时发出，按照你们的编组调度方案分析研究该编组站一天24小时最多能编组完成多少车辆，相应每班的中时是多少？即根据所建立模型进一步分析该编组站能否再提高资源的利用率和运行效率。
2、问题的分析
由题意可知，根据实际作业情况可将到达场的列车分2大类分别计算中时，第Ⅰ类为不需要解编的列车（即专列），其每辆车辆的中时为15分钟，即0.25小时；第Ⅱ类为需要进行解编的列车，这种车辆需要分2类分别计算中时，第①类为来自上（下）行线到达场的列车解体成的车辆编组后由上（下）行线出发场离开车站，这些车辆的中时为在到达场所等待的时间、解体编组时间（10分钟）、编组场等待的时间、编组场牵引至出发场的时间（5分钟）之和；第②类为来自上（下）行线到达场的列车解体成的车辆编组后由下（上）行线出发场离开车站，这些车辆的中时为在到达场所等待的时间、解体编组时间（10分钟）、编组场等待的时间、编组场牵引至出发场的时间（20分钟）之和。
问题（1）分析：
本题要求每车辆的中时尽量的少，那么就必定使每辆车在车站停留的平均停留时间尽量的短。为了使到达场的列车在到达场占用轨道的时间少，则采用先到先服务的原则按进站时间顺序进行解编。
问题（2）分析：
本题要求含有特别专供货物的列车需在车站停留时间不超过2小时，救灾列车停留时间不超过1小时，则采用具有优先权的“诱导契合式”算法进行对这些列车进行相应的处理。
问题（3）分析：
本题指出列车到达本站前2小时的信息已知，则我们可以将此列车纳入到达场等待的车辆同等考虑，即将此列车达到本站时无需等待直接经过到达场的备用轨道进入驼峰解编。可参考王世东等（2008）[1]针对乌鲁木齐西站的分阶段解编列车的方案。
问题（4）分析：
由题意可得，凡编到向南方向的含S3的车辆全改编为向东方向的E4以南或者E4以北。就是将到达S 3西及以远、S 3与 S 4间、S 4与 S 5间、S 6的车辆经E4饶行。
问题（5）分析：
本题是指问题（1）的车辆编组调度方案考虑车站的资源、成本、人工是否可以进行优化，以提高资源的利用率和运行效率。
问题（6）分析：
寻找更好的编组方案来应对我国铁路资源紧张的局面，使得现有的铁路设施有更高的利用率，产生更高的效益。
二、模型假设
1、假设无救灾车、军车、专列；
2、假设无其他人为因素影响站内的解编工作；
3、假设已知列车到达的时刻及其相关信息；
4、假设无列车延迟或提前到达本站；
5、假设到达场各轨道上的列车状态与后续到达的列车状态无关；
6、假设列车直接进入到达场；
7、假设编组场的轨道编号与方向一一对应，且其顺序依次是110,...,e e ，16,...,s s ，18,...,w w ，15,...n n ；
8、假设t Δ时间内从达到场某轨道解编到编组场某轨道的车辆或者全部拉走，或者开始
等待；
9、假设每辆列车一旦进入驼峰，则必完全解体；
10、假设有足够的机车头用于解编；
11、假设每组解体间隔是0分钟[2]，则到达场的列车每组车辆仅解编工作需要10分钟；
12、假设达到场的轨道最多能容纳1条列车；
13、假设编组场的轨道最多能容纳1条新编组成的现车；