基于遺傳算法的鐵路機車周轉(zhuǎn)方案研究

安志龍 安志學(xué)

摘要：針對單肩回運轉(zhuǎn)方式下單機成對機車周轉(zhuǎn)問題，快速求解機車指派方案，降低計算復(fù)雜度，優(yōu)化機車周轉(zhuǎn)方案。文章首先針對單肩回機車周轉(zhuǎn)問題，以縮短機車周轉(zhuǎn)時間為目標(biāo)建立機車指派周轉(zhuǎn)模型;其次為快速對模型進行求解，選擇遺傳算法對模型進行求解，并以自然數(shù)編碼為染色體，改進算法的選擇、變異與交叉運算過程。最后設(shè)計模型求解算例，進行計算驗證，得出機車指派方案。

關(guān)鍵詞：單肩回;單機成對;遺傳算法;機車周轉(zhuǎn)方案;自然數(shù)編碼

中圖分類號：U492.3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0引言

鐵路機車周轉(zhuǎn)圖是鐵路機務(wù)段組織機車運用的一個重要依據(jù)，提高機車周轉(zhuǎn)方案編制速度，實現(xiàn)計算機編制機車周轉(zhuǎn)圖，降低計算復(fù)雜度，對機車周轉(zhuǎn)模型的算法研究具有重要意義。

針對機車周轉(zhuǎn)問題，國內(nèi)外學(xué)者進行了大量的研究。國外學(xué)者將機車周轉(zhuǎn)問題轉(zhuǎn)化為網(wǎng)絡(luò)流問題與指派性問題，采用動態(tài)規(guī)劃法、分支定界法、啟發(fā)式算法等求解算法進行問題的求解。國內(nèi)學(xué)者大多數(shù)把該問題定義為固定區(qū)段與非固定區(qū)段機車周轉(zhuǎn)問題，針對不同問題，采用多旅行商問題、蟻群算法，進行算法的設(shè)計理論研究。基于此，本論述基于已有研究，針對單肩回運轉(zhuǎn)方式下單機成對問題，提出了一種融合指派問題的遺傳算法，對算法中的交叉、變異過程進行改良，從而實現(xiàn)模型的快速求解。

1鐵路機車周轉(zhuǎn)方案模型的建立

單肩回運轉(zhuǎn)方式如圖1所示，其O站為基本段，D站為折返段。

4結(jié)論

本論述針對單肩回運轉(zhuǎn)方式下單機成對機車周轉(zhuǎn)的數(shù)學(xué)模型問題，以機車運用數(shù)最少為目標(biāo)，設(shè)計了求解算法。同時利用c++編程算法實現(xiàn)過程，對算例進行求解，得出機車指派方案，驗證算法的有效性。