Optimization of Shunting Operation Plan at Electric Multiple Units Depot Considering Train Position Proper Occupancy
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摘要:
合理编制动车组调车作业计划可提高动车所的作业效率和检修能力，在动车所各功能区域和股道布置确定的前提下，分析动车组编组状态及股道列位占用对调车作业的影响. 以减少调车作业过程中股道占用次数为目标，以动车组作业时间、调车作业次序和股道类型为约束，建立考虑股道列位占用的动车所调车作业计划编制优化模型，设计基于调车作业可行路径生成和作业优先次序交换的模拟退火算法，并进行求解；最后以某动车所调车作业计划编制为实例，验证模型和算法的有效性. 结果表明：本文提出的方法能够在较短时间内编制动车所调车作业计划，并减少股道占用次数；得到的最优调车作业计划将动车组的转线次数降低为34次，且在需入库的作业动车组中，有80%的动车组实现了入所后的快速入库作业.
Abstract:Reasonable shunting operation plans can greatly improve the operation efficiency and maintenance capacity of the electric multiple unit (EMU) depots. On the premise of determinate layout of tracks and each function sections, the effect of EMU marshalling status and occupation on the shunting operartion plan is analyzed. With the objective of reducing track occupancy times during shunting operations, and taking EMU operation time, shunting operation sequence and track type as constraints, an optimization model for shunting operation plan considering train position occupancy is established, a simulated annealing algorithm based on the feasible route generation and the priority exchange for shunting operations is proposed. Finally, an example of shunting operation plan at the EMU depot is used to verify the effectiveness of the model and algorithm. The results show that the proposed approach yields a shunting operation plan in a short time and with a small number of track occupancy. The number of EMU transfers is reduced to 34, and 80% of the EMUs have realized the quick storage operation.
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图 5 动车所调车作业计划编制优化算法流程
Figure 5. Flow chart of optimization algorithm for shunting operation plan of EMU depot
表 1 短编动车组编组状态
Table 1. Marshalling state of short-form EMUs
可能情形 动车组 入所编组状态 出所编组状态 情形 1 动车组 1 单编 单编 情形 2 动车组 2、3 重联 重联 情形 3 动车组 4 单编 重联 动车组 5 单编 情形 4 动车组 6、7 重联 单编 
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表 2 动车组作业时间标准
Table 2. EMU operating time standards
作业名称 时间
标准/min备注 一级修 135 检修、洗车、吸污等作业同步进行，不需要转线 二级修 视检修项目而定 一级修试验 60 仅有电作业，在存车线上进行 联检 45 长编或重联动车组联检 30 短编动车组联检 镟轮 每辆车 60 需在镟轮线进行 临修 视维修项目
而定需在临修线进行 机洗 45 不在检查库进行的机洗作业 人工洗车 90 不在检查库进行的人工洗车作业 吸污 30 不在检查库进行的长编或重联动车组吸污 15 不在检查库进行的短编动车组吸污 解体 15 编组 30 转线 15
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表 3 作业动车组基本信息
Table 3. Basic information of operating EMU
动车组 到达
编组入所
时刻出所
时刻作业项目 e1 长编 线存 05：52 检修、联检 e2 重联 线存 库存 解体 e3 线存 05：09 解体、检修、联检 e4 重联 20：07 06：16 检修、联检 e5 20：07 06：16 检修、联检 e6 短编 20：32 线存 检修、联检 e7 长编 21：26 06：38 机洗、检修、联检 e8 短编 21：58 07：37 检修、镟轮（1 辆）、联检 e9 短编 23：24 06：51 检修、联检、人工洗车 e10 短编 23：59 线存 检修、联检 e11 短编 21：32 06：52 一级修试验 e12 长编 23：06 04：39 一级修试验 e13 短编 20：09 20：56 吸污 e14 重联 21：40 05：47 e15 21：40 05：47
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表 4 最优调车作业计划
Table 4. Optimal shunting operation plan
动车组 调车作业 e1 20：00 线存 S5，20：00—20：15 转线到 JC2， 20：15—22：30 JC2 检修，22：30—22：45 转线到 S9，22：45 之后 S9 联检并存车，05：52 出所 e2 20：00 线存 S9，20：00—20：15 转线到 JC4， 20：15—20：30 解体，20：30—08：00 库存 JC4 西 e3 20：00 线存 S9，20：00—20：15 转线到 JC4， 20：15—20：30解体，20：30—22：45 JC4 东检修，22：45—23：00 转线到 S5， 23：00 之后 S5 联检并存车，05：09 出所 e4 20：07 入所，经 S6 进入 JC1，20：30—22：45 JC1 检修，22：45—23：00 转线到 S7，23：00 之后 S7 联检并存车，06：16 出所 e5 20：07 入所，经S6进入JC1，20：30—22：45 JC1检修，22：45—23：00 转线到S7，23：00之后S7联检并存车，06：16 出所 e6 20：32 入所，经S10进入JC3西，20：45—23：00 JC3西检修，23：00—23：15 转线到S10西，23：15—08：00联检并存车 e7 21：26入所，进入S1，21：45—22：30 S1机洗作业，22：30—23：00 S1存车，23：00—23：15 转线到JC1，23：15—01：30 检修，01：30—01：45 转线到S4，01：45 之后S4联检并存车，06：38 出所 e8 21：58入所，进入S11，22：15—23：15 S11镟轮作业，23：15—23：30 转线到JC4东，23：30—01：45 JC4东检修作业，01：45—02：00 转线到S11，02：00 之后联检并存车，07：37 出所 e9 23：24 入所，经S2进入JC2，23：45—02：00 JC2检修，02：00—02：15 转线到S2，02：15—03：45 S2人工洗车， 03：45 之后S2存车，06：51 出所 e10 23：59入所，经S3进入JC3，00：15—02：30 JC3检修作业，02：30—02：45 转线到S3，02：45—08：00 联检并存车 e11 21：32 入所，进入S7，22：00—23：00 S7一级修试验，23：00 之后S7存车，06：52 出所 e12 23：06 入所，进入S8，23：30—00：30 S8一级修试验，00：30 之后S8存车，04：39 出所 e13 20：19 入所，进入S3，20：30—20：45 S3吸污作业，20：56 出所 e14 21：40 入所，进入S12存车，05：47 出所 e15 21：40 入所，进入S12存车，05：47 出所
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[1] 王忠凯,史天运,张惟皎,等. 动车运用所调车作业计划优化编制模型与算法[J]. 铁道学报,2013,35(8): 1-9. doi: 10.3969/j.issn.1001-8360.2013.08.001WANG Zhongkai, SHI Tianyun, ZHANG Weijiao, et al. Model and algorithm for optimized formulation of scheduled shunting operation plans of electric multiple units depots[J]. Journal of the China Railway Society, 2013, 35(8): 1-9. doi: 10.3969/j.issn.1001-8360.2013.08.001 [2] 张惟皎,史天运,陈彦. 动车运用所存车线运用方案优化模型与算法[J]. 中国铁道科学,2013,34(1): 121-125. doi: 10.3969/j.issn.1001-4632.2013.01.18ZHANG Weijiao, SHI Tianyun, CHEN Yan. Optimization model and algorithm for the operation plan of the stabling track at EMU running shed[J]. China Railway Science, 2013, 34(1): 121-125. doi: 10.3969/j.issn.1001-4632.2013.01.18 [3] 王家喜,林柏梁,王忠凯,等. 动车所调车作业计划优化模型及求解算法[J]. 交通运输系统工程与信息,2016,16(6): 122-127,141. doi: 10.3969/j.issn.1009-6744.2016.06.019WANG Jiaxi, LIN Boliang, WANG Zhongkai, et al. Optimization model and solution algorithm for the shunting schedule of electrical multiple units depot[J]. Journal of Transportation Systems Engineering and Information Technology, 2016, 16(6): 122-127,141. doi: 10.3969/j.issn.1009-6744.2016.06.019 [4] 郭小乐,宋瑞,黎浩东,等. 动车运用所调车作业计划编制优化[J]. 中国铁道科学,2016,37(1): 117-123. doi: 10.3969/j.issn.1001-4632.2016.01.16GUO Xiaole, SONG Rui, LI Haodong, et al. Optimization of shunting operation plan of electric multiple unit running shed[J]. China Railway Science, 2016, 37(1): 117-123. doi: 10.3969/j.issn.1001-4632.2016.01.16 [5] BROEK R W. Train shunting and service scheduling: An integrated local search approach[D]. Utrecht: Utrecht University, 2016. [6] HAAHR J, LUSBY R M. Integrating rolling stock scheduling with train unit shunting[J]. European Journal of Operational Research, 2017, 259(2): 452-468. doi: 10.1016/j.ejor.2016.10.053 [7] 陈韬,王文宪,吕红霞,等. 高速铁路枢纽站技术作业计划与动车所调车作业计划协同编制研究[J]. 铁道学报,2020,42(4): 17-26. doi: 10.3969/j.issn.1001-8360.2020.04.003CHEN Tao, WANG Wenxian, LÜ Hongxia, et al. Coordinative planning between technical operation of high-speed railway hub station and shunting operation of EMU depot[J]. Journal of the China Railway Society, 2020, 42(4): 17-26. doi: 10.3969/j.issn.1001-8360.2020.04.003 [8] 韩宝明,赵鹏,李得伟. 动车所一级修灵活作业顺序模型与算法[J]. 北京交通大学学报,2021,45(1): 8-15. doi: 10.11860/j.issn.1673-0291.20200037HAN Baoming, ZHAO Peng, LI Dewei. Research on the model and algorithm of the flexible operation sequence for the first-level maintenance in the EMU depot[J]. Journal of Beijing Jiaotong University, 2021, 45(1): 8-15. doi: 10.11860/j.issn.1673-0291.20200037 [9] 中国铁路总公司运输局. 铁路动车组运用维修规则: 铁总运〔2017〕238号[S]. 北京: 中国铁道出版社, 2017. [10] 钟庆伟,张永祥,王典,等. 基于列车车次的动车组运用优化模型与算法[J]. 西南交通大学学报,2021,56(2): 385-394. doi: 10.35741/issn.0258-2724.56.2.31ZHONG Qingwei, ZHANG Yongxiang, WANG Dian, et al. Optimization model and algorithm for train-set scheduling based on trip sequence[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2021, 56(2): 385-394. doi: 10.35741/issn.0258-2724.56.2.31 [11] 焦玉玲,张林静,邢小翠. 考虑随机需求和时间约束LIRP联合协同优化[J]. 西南交通大学学报,2020,55(5): 963-970.JIAO Yuling, ZHANG Linjing, XING Xiaocui. LIRP joint collaborative optimization under stochastic demand and time constraints[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2020, 55(5): 963-970. -
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