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摘要
为提高铁路整体通过能力，均衡利用路网中各线路，应对愈发波动的运输市场，开展考虑线路能力协调利用的重空车流协调优化模型研究。首先，对线路能力协调利用的实现机理进行研究，在考虑流平衡约束、配空约束、线路能力约束基础上，增加考虑铁路线路能力协调利用约束，同时在优化目标中增加紧张线路的使用成本，构建了考虑线路能力协调利用的重空车流组织优化模型，以实现在优化车流径路与空车调配方案的同时兼顾铁路线路的协调利用。之后在此基础上设计了拉格朗日松弛算法，对线路能力约束与能力协调性约束松弛，将原问题分解为车流径路子问题、空车调配子问题和虚拟车流量子问题，进而降低了问题求解难度。然后通过5组算例对算法的有效性进行验证，案例结果说明，设计的拉格朗日松弛算法在求解大规模算例时效率优于商业求解软件Gurobi。最后设计了包含36个车站56条线路的实际案例，算法求解耗时4757.7s，运输组织综合成本为29535803元，通过对求解结果分析，与传统优化模型相比该模型优化结果在运输成本仅增加1.56%的前提下能力紧张的线路数量由17条缩减至12条，降低了29.4%，同时空车调配符合就近配空的原则。研究结果表明该模型可以有效缓解铁路能力紧张情况，促进铁路线路能力的协调利用。
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