铁路运输经典问题建模与实现
书 号:9787113262570
丛 书 名:
作 者:陈军华
译 者:
开 本:16开
装 帧:精装
正文语种:汉文
出 版 社:中国铁道出版社有限公司
定 价:98元
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内容简介
本书为中国高速铁路基础研究论丛之一,是国家自然科学基金委员会、中国铁路总公司高速铁路基础研究联合基金资助项目,同时获批“十三五”国家重点出版物出版规划项目. 全书重点阐述铁路运输组织中关于列车编组计划、列车运行图、运力资源配置、调车作业和运输计划协调配合等若干经典问题和使用优化方法建模的理论基础,并提供及GAMS建模求解的具体案例详细过程,帮助读者理解和掌握运输问题建模和求解的要领.为便于读者学习模型求解软件,还介绍了GAMS软件的基本操作,语法规则及其支持的高级建模和二次开发功能,以期读者掌握建模和求解的通用思路和方法,并为进阶研究提供参考. -
前言
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目录
第1章 优化问题求解工具及GAMS应用 1 1.1 运筹优化问题求解器介绍 1 1.1.1 商业求解器 1 1.1.2 开源求解器3 1.2 GAMS求解器介绍 4 1.2.1 GAMS求解的优化问题 4 1.2.2 GAMS在铁路运输中的应用 6 1.3 GAMS建模应用实例6 1.3.1 GAMS求解一般线性规划模型 7 1.3.2 GAMS求解一般运输问题模型 8 1.3.3 GAMS求解最短路模型 11 1.3.4 GAMS实现列生成(ColumnGeneration)算法 151.3.5 GAMS实现拉格朗日松弛LR(Lagrangianrelaxation)算法 20第2章 货物列车编组计划问题 39 2.1 问题概述 39 2.1.1 车流组织过程与货物列车编组计划39 2.1.2 列车编组计划编制问题描述 40 2.2 列车编组计划的建模基础 41 2.2.1 最小费用流模型 41 2.2.2 多商品流问题模型44 2.3 列车编组计划问题建模 49 2.3.1 参数定义 50 2.3.2 决策变量 50 2.3.3 模型50 2.4 案例分析与求解 51 2.4.1 编制直线方向列车编组计划 51 2.4.2 编制网状线路列车编组计划 57第3章 列车运行图编制问题65 3.1 列车运行图编制问题概述 65 3.2 运行图编制一般数学模型 67 3.3 运行图编制问题的建模基础 68 3.4 基于spaceGtime的运行图编制模型74 3.4.1 列车运行图的spaceGtime网络 74 3.4.2 符号定义 76 3.4.3 决策变量 77 3.4.4 数学模型77 3.5 案例分析与求解 78 3.5.1 例题描述 78 3.5.2 编码实现 79 3.5.3 运行配置与求解85第4章 运输资源周转利用问题 90 4.1 运输资源周转问题概述 90 4.1.1 载运工具的周转问题 90 4.1.2 乘务排班问题91 4.2 资源周转问题的建模基础 91 4.2.1 集合覆盖模型 92 4.2.2 网络流模型 95 4.2.3 车辆路径规划模型95 4.3 载运工具周转问题建模与求解 96 4.3.1 模型构建 96 4.3.2 案例描述 97 4.4 乘务排班问题建模与求解102 4.4.1 模型构建 102 4.4.2 案例描述 104 4.4.3 编码与求解 105第5章 摘挂列车调车作业113 5.1 摘挂列车调车作业问题概述 113 5.2 摘挂列车调车作业建模思路 119 5.3 摘挂列车调车作业模型 122 5.3.1 参数定义122 5.3.2 决策变量 122 5.3.3 模型 122 5.4 案例分析与求解 123 5.4.1 简单到达车组序列的调车计划123 5.4.2 一般到达车组序列的调车计划 126第6章 取送车调车作业 129 6.2 取送车调度问题的建模基础 130 6.2.1 车间调度问题130 6.2.2 案例描述 131 6.2.3 模型的实例编码 132 6.3 非直达车流取送车调度问题建模与求解 133 6.3.1 模型参数及变量133 6.3.2 约束条件及目标函数 134 6.3.3 案例描述 134 6.3.4 模型的实例编码 135 6.3.5 运行配置与求解136 6.4 直达车流取送车调度问题建模与求解 138 6.4.1 模型参数及变量 138 6.4.2 约束条件及目标函数 139 6.4.3 案例描述139 6.4.4 模型的实例编码 140 6.4.5 运行配置与求解 142第7章 运输的衔接与计划协调编制 145 7.1 铁路列车运行计划一体化编制问题145 7.1.1 问题概述 145 7.1.2 模型构建 146 7.1.3 算例描述 152 7.1.4 在GAMS中建模与求解153 7.2 不同线路多列车衔接优化问题 164 7.2.1 问题概述 164 7.2.2 模型构建 165 7.2.3 算例描述167 7.2.4 在GAMS中建模与求解 168 7.3 多种运输方式转接优化问题 172 7.3.1 问题概述 172 7.3.2 模型构建173 7.3.3 算例描述 175 7.3.4 在GAMS中建模与求解 177附录 GAMS语言 183参考文献224 -
作者介绍
2011年博士后出站留北京交通大学任教,在交通运输学院工作。主要从事铁路运输组织管理与优化的研究工作。主持参加科研项目50余项,近年来主要负责科研项目包括:“国家自然科学基金(重点):高速铁路网络通过能力综合利用理论与方法、 国家重点研发计划:成网条件下高速铁路能力计算与利用技术研究、“科技部“863”:基于物理模型的复杂场景动态演化技术等。发表了30多篇学术论文。承担本科生国家精品课程“管理运筹学”和“铁路运输组织学”,研究生课程“最优化理论与方法”等。参编教材“城市轨道交通运营与管理”、专著“ILOGCPLEX与铁道运输优化”等。 -
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