可预知任务变动下的高铁乘务排班计划优化

来源：交通运输系统工程与信息杂志2026年第1期北京时间：

作者：钟文健, 李想, 高政, 卢迪燊, 林柏梁

单位：1. 北京交通大学，交通运输学院，北京100044；2.中国铁路济南局集团有限公司，青岛动车段，山东青岛266000；3. 新南威尔士大学，计算机科学与工程学院，悉尼2052，澳大利亚

摘要：随车机械师日常运用中存在大量加开交路、学习、请假等可预知的任务变动，导致乘务排班计划频繁调整。然而，传统方法的调整能力较弱，难以满足计划稳定性和工作量均衡的需求。因此，本文针对随车机械师的工作特性，构建乘务排班计划优化模型。该模型以任务调整数量最小为主要优化目标，以工作量均衡为次要目标，并引入工时上限、大休安排、多日任务接续等多种约束条件以确保计划的可行性和合理性。此外，模型还针对异地机械师调度问题进行扩展，考虑便乘时间对任务安排的影响。通过线性化技术，将模型转化为线性的0-1规划问题。案例基于青岛北动车所真实数据进行研究，并利用商业求解器GUROBI求解。结果表明：当发生36次可预知任务变动时，本文模型仅引发32次任务调整，而传统方法则需352次，调整次数仅为传统方法的9.09%；同时，模型将随车机械师工作量的最大偏差控制在单个值乘任务范围内，为1645，仅为传统方法的38.7%。

关键词：铁路运输,乘务排班计划,线性化,随车机械师,可预知任务变动

基金资助：国家自然科学基金铁路基础研究联合基金(U2268207)。