基于分支定价法算法的高速铁路可编组列车开行计划优化开题报告

1. 研究目的与意义

（一） 研究背景调研

在现代公共交通运输中，高速铁路以经济、环保、快速、便捷等运营特点，成为服务中长距离旅客最主要方式之一，受到社会各界的高度关注。尤其近年来，为了满足日益增长的旅客出行需求，大规模的高速铁路正在建设并相继投入运营。截止目前，运营里程高达3.5万公里，日均开行动车组 4000 多列。高速铁路的修建革新了我国铁路客运的技术装备，我国高速铁路运营网络化特征日益凸显，动车组作为最主要的运营设备，如何在线路成网条件下实现高效周转，虽然已经有丰硕的研宄成果，但是随着运力资源配置的变化，高铁管理制度的不断发展如何高效有序地组织和调度这些列车，是铁路日常管理工作的核心任务。不同于机动灵活的公路运输，列车运行过程受到线路、车站、需求等多类资源的限制，使得列车运行组织成为一个极为复杂的问题，对其进行深入系统地研究显得非常必要.

2. 研究内容和问题

（一）课题内容

该研究以系统最优角度出发，对高速铁路可编组列车以服务乘客需求为列车时刻表的优化目标方向，综合考虑列车停站方案、列车编组、越行方式等多种与列车时刻表相关因素，建立模型对可编组列车时刻表进行求解并进行优化。通过Ｄ－Ｗ分解可以把大规模线性规划问题转化为其对应的主导问题ＭＰ，基于列生成算法和分支定界算法的基本思想，设计求解高速铁路可编组列车模型的组合优化算法-分支定价算法。

3. 设计方案和技术路线

（一）课题的研究方法

该研究以系统最优角度出发，对高速铁路可编组列车以服务乘客需求为列车时刻表的优化目标方向，综合考虑列车停站方案、列车编组、越行方式等多种与列车时刻表相关因素，建立模型对可编组列车时刻表进行求解并进行优化。通过Ｄ－Ｗ分解可以把大规模线性规划问题转化为其对应的主导问题ＭＰ，基于列生成算法和分支定界算法的基本思想，设计求解高速铁路可编组列车模型的组合优化算法-分支定价算法。

4. 研究的条件和基础

（一）研究条件

在教师指导下，掌握毕业论文的课题要求，熟练掌握运用matlab软件，并根据任务书内容进行分析和计算。