铁路长大坡道线路考虑维修天窗设置的列车运行图优化

来源：交通运输系统工程与信息杂志2025年第3期北京时间：

作者：田志强, 刘磊, 孙国锋, 张俊峰, 梁辉

单位：1. 兰州交通大学，a.交通运输学院，b.高原铁路运输智慧管控铁路行业重点实验室，兰州730070；2. 北京交通大学，交通运输学院，北京100044

摘要：在铁路长大坡道线路场景下，列车运行过程存在持续时间较长的牵引和制动阶段，通过充分考虑同一供电分区内牵引阶段与制动阶段列车工况重叠，能为列车节能运行提供有利条件。首先，基于长大坡道线路特点，分析列车到发时刻对工况重叠的影响；其次，为避免供电冲突，考虑同一供电分区维修天窗起止时刻相同，并综合考虑列车运行与维修天窗开设等约束，构建以列车工况重叠时间最大化，总旅行时间最小化为优化目标的混合整数规划模型，基于模型特点运用ε-约束法和GUROBI求解。最后，通过案例验证模型和算法的有效性。结果表明，本文设计的算法能有效求解案例，与优化前相比，列车总工况重叠时间增加了24.39%。研究成果能为长大坡道线路运输组织决策过程提供科学参考。

关键词：铁路运输,列车工况重叠时间,ε-约束法,列车运行图,维修天窗,长大坡道

基金资助：国家自然科学基金(71761023, 72161023)；西部铁路智能运维与管控关键技术研究(24ZYQA044)。