基于拉格朗日松弛的高速铁路列车运行图新增运行线局部调整模型

来源：交通运输系统工程与信息杂志2018年第4期北京时间：

作者：江峰，倪少权，吕红霞

单位：西南交通大学 a. 交通运输与物流学院; b. 全国铁路列车运行图编制研发培训中心; c. 综合交通运输智能化国家地方联合工程实验室, 成都 610031

摘要：给定新增列车理想始发时刻及初始利润，考虑始发时刻调整及全程停时延长造成的罚数，基于时空网络构建以全图运行线总利润最大为目标的整数规划模型，进行拉格朗日松弛，根据松弛解对偶信息设计启发式算法求解各运行线可行解，并通过更新拉格朗日乘子进行迭代优化.以京沪高铁为例进行了验证，结果表明：在算例条件下，相较以理想始发时刻推线求解，该方法能够多增铺6条运行线；随着始发时刻可调整度由10min增加至60min，CPLEX的求解时间快速增长，而拉格朗日松弛启发式算法能快速求得高质量的解，除始发时刻可调整度10min情景，求解效率均高于CPLEX；延长始发时刻可调整度至4h，最多增铺18条运行线，说明现有框架下京沪高铁能力已接近饱和.

关键词：铁路运输,列车运行图,拉格朗日松弛,京沪高铁,通过能力

基金资助：国家自然科学基金/ National Natural Science Foundation of China(61703351)；国家重点研发计划资助/ National Key R & D Program of China(2017YFB1200702)；四川省科技计划项目/Science and Technology Plan of Sichuan Province (2018RZ0078).