新線條件下動(dòng)車運(yùn)用所布局優(yōu)化研究

錢繼磊，李海鷹，王 瑩，李 健

（1.北京交通大學(xué)交通運(yùn)輸學(xué)院，北京100044；2.北京交通大學(xué)軌道交通控制與安全國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100044）

新線條件下動(dòng)車運(yùn)用所布局優(yōu)化研究

錢繼磊1，李海鷹2，王 瑩1，李 健1

（1.北京交通大學(xué)交通運(yùn)輸學(xué)院，北京100044；2.北京交通大學(xué)軌道交通控制與安全國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100044）

隨著我國(guó)高速鐵路新線的大規(guī)模建設(shè)與投入運(yùn)營(yíng)，原有的動(dòng)車運(yùn)用所布局和檢修能力難以滿足高速鐵路路網(wǎng)的發(fā)展需求，因而有必要結(jié)合高速鐵路網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，提前對(duì)新線條件下動(dòng)車運(yùn)用所布局進(jìn)行優(yōu)化。在分析新線建設(shè)對(duì)動(dòng)車運(yùn)用所布局影響的基礎(chǔ)上，將動(dòng)車組運(yùn)用檢修過(guò)程轉(zhuǎn)化為一類有資源約束的多基地車輛路徑問(wèn)題(MD-VRP)，構(gòu)建多檢修點(diǎn)的動(dòng)車組運(yùn)用檢修優(yōu)化模型，計(jì)算不同布局方案下動(dòng)車組的運(yùn)用情況，對(duì)新線條件下動(dòng)車運(yùn)用所的各布局方案進(jìn)行比選。最后，以某區(qū)域的高速鐵路網(wǎng)絡(luò)為例，設(shè)計(jì)了2種運(yùn)用所的布局方案，通過(guò)計(jì)算比較各方案近遠(yuǎn)期的動(dòng)車組運(yùn)用情況，給出該區(qū)域動(dòng)車運(yùn)用所的推薦布局方案。

高速鐵路；動(dòng)車組檢修；MD-VRP；路網(wǎng)結(jié)構(gòu)

1.1檢修任務(wù)作業(yè)量

在接入新建線路后，路網(wǎng)運(yùn)輸能力、通達(dá)性和列車開行量大幅增長(zhǎng)[7]，檢修需求也顯著增加，當(dāng)檢修工作量超過(guò)原有動(dòng)車運(yùn)用所的設(shè)計(jì)檢修能力時(shí)，需要結(jié)合路網(wǎng)結(jié)構(gòu)和檢修需求，考慮對(duì)原有動(dòng)車運(yùn)用所擴(kuò)能或新設(shè)動(dòng)車運(yùn)用所。

1.2檢修分工方式

新線的接入改變了路網(wǎng)結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致列車運(yùn)行徑路變更，從而改變了原有各動(dòng)車運(yùn)用所檢修工作的分配方案。新線的引入可在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中形成路網(wǎng)內(nèi)部閉環(huán)，實(shí)現(xiàn)兩車站間更短線路連接，不必再繞行其它節(jié)點(diǎn)，提高了路網(wǎng)連通度，同時(shí)也可能降低某些車站的通過(guò)行車量。受此影響，部分列車的始發(fā)終到車站將會(huì)調(diào)整，列車運(yùn)行徑路也將變更，從而需要改變區(qū)域檢修點(diǎn)的布局和檢修工作的分配方案。

1.3成網(wǎng)運(yùn)營(yíng)時(shí)的檢修點(diǎn)布局方式

檢修點(diǎn)的布局需要適應(yīng)路網(wǎng)結(jié)構(gòu)和列車開行結(jié)構(gòu)的變化。僅開通單一線路時(shí)，列車按線運(yùn)用，采用在線路兩端設(shè)置檢修點(diǎn)或一線多點(diǎn)形式，即可滿足檢修需求；更多線路開通時(shí)，選擇區(qū)位優(yōu)勢(shì)較好的交叉點(diǎn)等樞紐處，動(dòng)車組采用周期性[8]或簇式[9]運(yùn)用方式，在銜接多個(gè)方向、數(shù)條線路的樞紐設(shè)置檢修點(diǎn)，所有線路上的動(dòng)車組全部回中心點(diǎn)集中檢修。

目前高速鐵路已由最初的單一線路發(fā)展為網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)，將來(lái)網(wǎng)絡(luò)連通度還將進(jìn)一步提高，如部分區(qū)域中高速鐵路線路多、密度大，并且存在多個(gè)線路交叉點(diǎn)、各交叉點(diǎn)均開行一定數(shù)量的始發(fā)終到列車，動(dòng)車組可不再只按線運(yùn)用，而采用環(huán)形交路的按區(qū)域運(yùn)用的方式，從而提高動(dòng)車組運(yùn)用效率和靈活性。此時(shí)整個(gè)區(qū)域內(nèi)檢修工作量大并且較為分散，可在網(wǎng)絡(luò)中設(shè)置多個(gè)檢修點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)車組的及時(shí)檢修，保證運(yùn)用檢修銜接的順暢性。新線分階段建設(shè)帶來(lái)的影響如表1 所示。

0　引言

目前我國(guó)基本建成了以“四縱四橫”為骨架的高速鐵路網(wǎng)，截至 2016年8月，高速鐵路運(yùn)營(yíng)里程超過(guò) 1.9 萬(wàn) km，投入運(yùn)營(yíng)的動(dòng)車組已有 2 470 組，每天開行動(dòng)車組列車 4 200 多列。根據(jù)《十三五規(guī)劃綱要》和《中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》(2016年修編)，未來(lái)還將修建 1 萬(wàn)多公里高速鐵路新線，形成以“八縱八橫”主通道為骨架、區(qū)域連接線銜接、城際鐵路補(bǔ)充的高速鐵路網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)省會(huì)城市高速鐵路通達(dá)、區(qū)際之間高效便捷相連。每一條高速鐵路新線的引入，都將改變路網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，增開大量的跨線列車，對(duì)原路網(wǎng)中動(dòng)車運(yùn)用所的檢修能力和布局提出新的要求。

動(dòng)車運(yùn)用所占地大、檢修設(shè)備多、投資數(shù)額大、建設(shè)周期長(zhǎng)，其設(shè)置數(shù)量和設(shè)置位置應(yīng)有充分的前瞻性，需要按照新線開通計(jì)劃，提前進(jìn)行新線配套檢修能力建設(shè)和擴(kuò)能改造[1]。針對(duì)動(dòng)車組檢修工作的研究，國(guó)內(nèi)學(xué)者主要集中在運(yùn)用檢修計(jì)劃的優(yōu)化組織、動(dòng)車組運(yùn)用檢修機(jī)構(gòu)的微觀布局上，對(duì)動(dòng)車運(yùn)用所宏觀布局優(yōu)化的研究還比較少。例如，沈志軍[2]、邱紹峰[3]等分析日、法、德等國(guó)外動(dòng)車組的檢修布局，提出適用我國(guó)布局的原則；曹克非等[4]從走行里程、檢修位數(shù)量等方面提出建設(shè)成都檢修基地的必要性；白海波[5]具體分析西安動(dòng)車段的管理結(jié)構(gòu)和檢修組織模式；王鑫[6]對(duì)如何提高動(dòng)車組運(yùn)用檢修能力進(jìn)行探討。因此，有必要著眼于未來(lái)幾年我國(guó)高速鐵路網(wǎng)的建設(shè)，研究動(dòng)車組檢修資源的布局優(yōu)化方法。由于動(dòng)車段和三級(jí)修以上檢修的建設(shè)投資大，目前全路已有規(guī)劃，主要以承擔(dān)一二級(jí)檢修任務(wù)的動(dòng)車運(yùn)用所的布局?jǐn)?shù)量、選址和設(shè)置時(shí)間為研究對(duì)象。

1　新線建設(shè)對(duì)動(dòng)車運(yùn)用所布局的影響

我國(guó)高速鐵路網(wǎng)建設(shè)規(guī)模龐大，由最初幾條相互獨(dú)立的線路逐漸發(fā)展成網(wǎng)，隨著新線不斷開通，路網(wǎng)行車量和動(dòng)車組檢修需求隨之增加，造成現(xiàn)有檢修能力接近飽和；列車開行路徑的變更和始發(fā)終到車站的調(diào)整，要求在新開行動(dòng)車組的地區(qū)配套建設(shè)動(dòng)車運(yùn)用所；同時(shí)，未來(lái)高速鐵路網(wǎng)絡(luò)連通度較

表1　新線分階段建設(shè)對(duì)路網(wǎng)結(jié)構(gòu)和檢修布局的影響

2　動(dòng)車運(yùn)用所布局優(yōu)化方案

2.1設(shè)計(jì)思路

由于我國(guó)各區(qū)域的高速鐵路路網(wǎng)發(fā)展程度不同，其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也不同，動(dòng)車運(yùn)用所布局的優(yōu)化應(yīng)根據(jù)新線帶來(lái)的新增檢修需求及未來(lái)區(qū)域路網(wǎng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)該區(qū)域中動(dòng)車運(yùn)用所的布局方案。

當(dāng)出現(xiàn)一定量的新增動(dòng)車檢修需求時(shí)，主要有 2 類解決方案：①由現(xiàn)有動(dòng)車運(yùn)用所檢修，不新設(shè)動(dòng)車運(yùn)用所。②隨新線開通在某處新設(shè)動(dòng)車運(yùn)用所。在現(xiàn)有動(dòng)車運(yùn)用所檢修能力能夠滿足檢修需求的情況下，第 1 種方案是最經(jīng)濟(jì)的方案；但當(dāng)現(xiàn)有動(dòng)車運(yùn)用所檢修能力緊張或臨近飽和時(shí)，需要采用第 2 種方案，通過(guò)建立動(dòng)車組運(yùn)用檢修優(yōu)化模型，得到在不同地點(diǎn)設(shè)置動(dòng)車運(yùn)用所時(shí)的動(dòng)車組運(yùn)用指標(biāo) (包括需配屬的動(dòng)車組數(shù)量和運(yùn)用效率等)，進(jìn)而對(duì)比分析各個(gè)方案的近遠(yuǎn)期效果，可篩選出較優(yōu)的布局方案。

2.2多檢修點(diǎn)的動(dòng)車組運(yùn)用檢修優(yōu)化模型

在某一動(dòng)車組運(yùn)用所布局中，動(dòng)車組的運(yùn)用檢修全過(guò)程為在動(dòng)車組檢修合格后，從動(dòng)車運(yùn)用所(以下簡(jiǎn)稱為動(dòng)車所) 出發(fā)，承擔(dān)一系列列車運(yùn)行任務(wù)后，在修程修制規(guī)定范圍內(nèi)返回動(dòng)車所。將列車運(yùn)行任務(wù)視為客戶需求，將承擔(dān)列車運(yùn)行任務(wù)間的可行接續(xù)關(guān)系視為潛在可行的路徑，將動(dòng)車所視為車庫(kù)，則動(dòng)車組運(yùn)用檢修優(yōu)化模型可視為一類有資源約束的多基地車輛路徑問(wèn)題 (MD-VRP)，即對(duì)一系列運(yùn)輸需求點(diǎn)，組織適當(dāng)?shù)男旭偮肪€使車輛從不同的車庫(kù)出發(fā)，有序地訪問(wèn)若干需求點(diǎn)后返回相應(yīng)的車庫(kù)，在滿足車輛檢修標(biāo)準(zhǔn)最大運(yùn)行里程和運(yùn)行時(shí)間約束的條件下，以最少的車輛訪問(wèn)所有的運(yùn)輸需求點(diǎn)。

假定新線開通后近遠(yuǎn)期的客運(yùn)量預(yù)測(cè)值為已知，但具體的列車開行方案和時(shí)刻表未知，因而按照一定的原則將近遠(yuǎn)期的客運(yùn)量轉(zhuǎn)化為列車開行區(qū)段和列車開行數(shù)量，并據(jù)此建立動(dòng)車組運(yùn)用檢修優(yōu)化模型。

2.2.1建立動(dòng)車組運(yùn)用檢修接續(xù)網(wǎng)絡(luò)

為降低網(wǎng)絡(luò)規(guī)模，將1組具有相同起訖點(diǎn)的列車開行區(qū)段抽象視為1個(gè)運(yùn)輸節(jié)點(diǎn)，列車開行數(shù)量為該節(jié)點(diǎn)的運(yùn)輸需求量；1 個(gè)動(dòng)車運(yùn)用所視為 1 個(gè)車庫(kù)。在此基礎(chǔ)上，以列車運(yùn)行線的可行接續(xù)為弧，建立動(dòng)車組檢修運(yùn)用接續(xù)網(wǎng)絡(luò)，具體步驟如下。

步驟 1：建立運(yùn)輸節(jié)點(diǎn)。為每組具有相同起訖點(diǎn)的列車開行區(qū)段建立 1 個(gè)節(jié)點(diǎn)，集合記為 V。每個(gè)節(jié)點(diǎn) i (?i ∈ V ) 具有屬性，li，ti和 gi，分別表示該節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的列車開行區(qū)段的起點(diǎn)站、終點(diǎn)站、運(yùn)行里程、運(yùn)行時(shí)間和開行的列車數(shù)量。

步驟 2：建立車庫(kù)節(jié)點(diǎn)。每個(gè)動(dòng)車運(yùn)用所建立車庫(kù)節(jié)點(diǎn) h (?h ∈ H )，檢修能力 Nh。

步驟 3：建立接續(xù)弧。對(duì)于任意 2 個(gè)運(yùn)輸節(jié)點(diǎn) i，當(dāng)前一節(jié)點(diǎn)的終點(diǎn)站與下一節(jié)點(diǎn)的起點(diǎn)站相同，即時(shí)，可建立 1 條有向弧 (i，j)，弧長(zhǎng)記為 tij，表示 i 至j 的接續(xù)時(shí)間，tij取最小列車接續(xù)時(shí)間 15 min，有向弧集合記為 Q。當(dāng)運(yùn)輸節(jié)點(diǎn) i 的始發(fā) (終到) 車站位置與車庫(kù)節(jié)點(diǎn) h 的設(shè)置位置相同時(shí)，可建立出 (入) 段弧 (h，i) 或 (i，h)。

依據(jù)上述設(shè)定并擬定各地間列車開行對(duì)數(shù)，建立動(dòng)車組運(yùn)用檢修接續(xù)網(wǎng)絡(luò)如圖1所示。

在圖1中，橢圓形表示運(yùn)輸節(jié)點(diǎn)，具有運(yùn)輸需求，表示該列車開行區(qū)段某一方向 (上/下行) 開行的列車數(shù)量；方形表示運(yùn)用段所車庫(kù)節(jié)點(diǎn)；連接線表示可行的接續(xù)關(guān)系弧，箭頭方向?yàn)榻永m(xù)方向。一個(gè)完整交路過(guò)程是，動(dòng)車組從某一動(dòng)車運(yùn)用所出發(fā)，按接續(xù)關(guān)系擔(dān)當(dāng)數(shù)個(gè)運(yùn)輸節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的列車運(yùn)行任務(wù)，并返回該動(dòng)車運(yùn)用所進(jìn)行檢修。

2.2.2構(gòu)建模型

以擔(dān)當(dāng)所有列車運(yùn)行線需要的動(dòng)車組數(shù)量最少為目標(biāo)，以 1 個(gè)完整交路需要安排 1 組 16 節(jié)編組的動(dòng)車組計(jì)算，該目標(biāo)可轉(zhuǎn)化為求解滿足運(yùn)輸需求的最少交路數(shù)。由于每個(gè)動(dòng)車組均由動(dòng)車運(yùn)用所發(fā)出并返回該動(dòng)車運(yùn)用所，則總的交路數(shù)可用各車庫(kù)節(jié)點(diǎn)出段弧的選擇次數(shù)之和來(lái)表示。

式中：m 為車庫(kù)節(jié)點(diǎn)集合 H 中的個(gè)數(shù)；n 為運(yùn)輸節(jié)點(diǎn)集合 V 中的個(gè)數(shù)；K 是交路集合；為決策變量，表示第 k 條交路選擇弧 (i，j) 的次數(shù)， i，j ∈ (V ∪ H )，特別地，對(duì)于 i ∈ H，表示第 k 條交路選擇出段弧 (i，j)，否則未選擇；和分別為以節(jié)點(diǎn) i 為起點(diǎn)和終點(diǎn)的弧的集合，即節(jié)點(diǎn) i 的出邊和入邊集合；Q 為有向弧 (i，j) 的集合；li，ti和 gi分別表示運(yùn)輸節(jié)點(diǎn) i 的運(yùn)行里程、運(yùn)行時(shí)間和運(yùn)輸需求；L 為動(dòng)車組一級(jí)檢修周期的累計(jì)運(yùn)行里程標(biāo)準(zhǔn)，4 000 km；T 為動(dòng)車組一級(jí)檢修周期的累計(jì)運(yùn)行時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)，48 h；網(wǎng)絡(luò)中多個(gè)節(jié)點(diǎn)和接續(xù)弧可組成閉合的圈，將其中不包含車庫(kù)節(jié)點(diǎn) h 的稱為子圈，其集合用 R 表示，對(duì)任一子圈 r ∈ R，令 Vr表示 r 覆蓋的點(diǎn)集；M 為一個(gè)足夠大的正整數(shù)，用來(lái)消除非線性約束；Nh為車庫(kù)節(jié)點(diǎn) h (?h ∈ H ) 的檢修能力。

⑵ 式為運(yùn)輸需求約束，任意節(jié)點(diǎn) i 的出邊選擇次數(shù)等于 gi，表示運(yùn)輸任務(wù)被遍歷訪問(wèn)；⑶ 式為守恒約束，任意節(jié)點(diǎn) i 的出邊總數(shù)等于入邊總數(shù)，可保證每個(gè)動(dòng)車組交路是一個(gè)從運(yùn)用所出發(fā)并最終返回運(yùn)用所的回路；⑷ 式為檢修周期的里程約束；⑸式為去除非運(yùn)行時(shí)間 (6 h) 和 (15 min) 接續(xù)時(shí)間后的檢修時(shí)間周期約束；⑹ 式為消除孤島約束，保證每一個(gè)子圈均與外界相連；⑺ 式為檢修能力約束，表示各運(yùn)用所發(fā)出的動(dòng)車組數(shù)量不超過(guò)其檢修能力。

3　算例分析

以某區(qū)域未來(lái)的動(dòng)車運(yùn)用所布局問(wèn)題為研究對(duì)象，利用提出的多檢修點(diǎn)的動(dòng)車組運(yùn)用檢修優(yōu)化模型，研究該區(qū)域近期和遠(yuǎn)期的動(dòng)車運(yùn)用所布局優(yōu)化。

3.1區(qū)域路網(wǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

某區(qū)域中甲乙丙丁戊等地之間具有較大的客流運(yùn)輸需求，其中僅有戊尚未連入高速鐵路網(wǎng)絡(luò)，未來(lái)將通過(guò)多條快速鐵路與其余 4 個(gè)城市連接，從而接入全國(guó)高速鐵路網(wǎng)?；谠搮^(qū)域內(nèi)已開通和擬開通的線路，構(gòu)建動(dòng)車組在各城市間的運(yùn)用檢修接續(xù)網(wǎng)絡(luò)。區(qū)域內(nèi)已開通和擬開通線路情況如表2所示。

表2　區(qū)域內(nèi)已開通和擬開通線路情況

區(qū)域內(nèi)現(xiàn)有動(dòng)車運(yùn)用所設(shè)計(jì)和預(yù)留總能力如下。甲所配有 4 線檢查庫(kù)，28 條存車線；乙所配有 8 線檢查庫(kù)，56 條存車線；丙所配有 4 線檢查庫(kù)，23 條存車線；丁所配有 6 線檢查庫(kù)，36 條存車線。為應(yīng)對(duì)動(dòng)車組檢修需求的增長(zhǎng)，設(shè)計(jì) 2 種動(dòng)車運(yùn)用所布局方案：①由現(xiàn)有動(dòng)車運(yùn)用所承擔(dān)檢修，未來(lái)能力不足時(shí)進(jìn)行擴(kuò)能改造，不新設(shè)動(dòng)車運(yùn)用所；②隨新線開通，在戊處新設(shè)動(dòng)車運(yùn)用所。

預(yù)計(jì)區(qū)域內(nèi)各列車開行區(qū)段近期和遠(yuǎn)期開行對(duì)數(shù)如表3 所示。

表3　區(qū)域內(nèi)各列車開行區(qū)段近期和遠(yuǎn)期開行對(duì)數(shù)　　　　　　　　　　　　對(duì)

3.2方案比選

為測(cè)算 2 種方案的效果，采用預(yù)估的區(qū)域內(nèi)各列車開行區(qū)段間近期和遠(yuǎn)期列車開行對(duì)數(shù)作為輸入，得到區(qū)域內(nèi)不同動(dòng)車運(yùn)用所布局方案的效果如表4 所示。

表4　區(qū)域內(nèi)不同動(dòng)車運(yùn)用所布局方案的效果 　　組

對(duì)比這 2 個(gè)方案可以看出，采用在戊地新建運(yùn)用所的優(yōu)勢(shì)更多，原因如下。

（1）在戊地布局檢修資源比已有動(dòng)車運(yùn)用所擴(kuò)能的成本低。由于新的“八縱八橫”高速鐵路路網(wǎng)規(guī)劃比原有規(guī)模擴(kuò)大許多，現(xiàn)有各動(dòng)車運(yùn)用所的原定設(shè)計(jì)和預(yù)留檢修能力偏低，面對(duì)全國(guó)遠(yuǎn)期客流增長(zhǎng)，甲所需擴(kuò)能 66%，丙、丁所需擴(kuò)能 30% 以上，改擴(kuò)建成本較高；而新建戊所可以靈活解決現(xiàn)有能力飽和問(wèn)題，分擔(dān)各地的檢修量，及時(shí)調(diào)整適應(yīng)多條鐵路全線開通并交叉組建成網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

（2）滿足運(yùn)輸需求所需的動(dòng)車組數(shù)量更少。在以更低成本布局新增檢修資源的同時(shí)，所需動(dòng)車組的數(shù)量在近期可減少 4 組，遠(yuǎn)期可減少 2 組，從而降低車輛購(gòu)置和運(yùn)營(yíng)成本。

（3）各個(gè)動(dòng)車運(yùn)用所之間的檢修分工更加均衡，可避免單個(gè)動(dòng)車運(yùn)用所承擔(dān)過(guò)多檢修任務(wù)，造成動(dòng)車組密集到達(dá)待檢時(shí)的排隊(duì)現(xiàn)象。

（4）由戊所發(fā)往客流更為成熟旺盛地區(qū)的動(dòng)車組可在承擔(dān)長(zhǎng)途交路后在終到站附近開行短交路，形成長(zhǎng)短交路套跑，提高動(dòng)車組運(yùn)用效率。

（5）對(duì)遠(yuǎn)期發(fā)展的適應(yīng)性較好，有利于促進(jìn)遠(yuǎn)期客流量和動(dòng)車組開行對(duì)數(shù)的發(fā)展。

4　結(jié)束語(yǔ)

結(jié)合高速鐵路大規(guī)模建設(shè)和網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)的實(shí)際需求，為解決新線條件下原有動(dòng)車運(yùn)用所檢修能力不足、需要合理布局新增檢修資源的問(wèn)題，分析新線建設(shè)對(duì)路網(wǎng)結(jié)構(gòu)和動(dòng)車運(yùn)用所布局的影響，建立基于 MD-VRP 的動(dòng)車組運(yùn)用檢修優(yōu)化模型，以新線建設(shè)階段化特征明顯的某區(qū)域?yàn)槔?，設(shè)計(jì)并對(duì)比2 種布局方案在模型中的結(jié)果，篩選出新線條件下動(dòng)車運(yùn)用所的合理布局模式。算例分析表明，上述方法能夠較好地對(duì)比每個(gè)方案中所需最少動(dòng)車組數(shù)量和各運(yùn)用所的檢修任務(wù)分工，便于提前合理配置檢修資源，配合新線建設(shè)同步投入使用，提高運(yùn)輸組織的協(xié)調(diào)性、動(dòng)車組的利用率和檢修效率，可以為新線條件下動(dòng)車運(yùn)用所的布局優(yōu)化提供參考。

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責(zé)任編輯：吳文娟

Study on Layout Optimization of EMU Operation Depot for New Railway Lines

QIAN Ji-lei1，LI Hai-ying2，WANG Ying1，LI Jian1

(1.School of Traffic and Transportation, Beijing Jiaotong University，Beijing 100044，China; 2.State Key Laboratory of Rail Traffic Control and Safety，Beijing Jiaotong University，Beijing 100044，China)

With the large-scale construction and operation of high-speed railway lines in China, it is difficult to meet the demand of the developing high-speed railway network under the original layout and maintenance capacity of EMU operation depot. Therefore, it is necessary to optimize the layout for new railway lines in advance combining with the high-speed railway network plan. In this paper, the influence of new lines on the layout is analyzed and a multi maintenance spots optimization model for EMU operation and maintenance are built by applying Multi-depots Vehicle Routing Problem with resource constraints. Taking the high-speed railway network in a certain area as an example, this paper designs two layout schemes for the operation depot, and finally the recommended layout scheme of EMU for this region is given by calculating and comparing the use of EMU in the short and long term.

High-Speed Railway; EMU Maintenance; MD-VRP; Railway Network Structure高，內(nèi)部形成許多閉環(huán)，動(dòng)車組可在部分重點(diǎn)線路采用按線路運(yùn)用的同時(shí)，更多采用按區(qū)域運(yùn)用，使運(yùn)用更靈活。因此，承擔(dān)檢修任務(wù)的運(yùn)用所布局也需要相應(yīng)調(diào)整，以適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的變化和客流發(fā)展的需要。影響動(dòng)車運(yùn)用所布局的主要有以下因素。

1003-1421(2016)11-0077-06

U269

A

10.16668/j.cnki.issn.1003-1421.2016.11.16

2016-07-29

中國(guó)鐵路總公司科技研究開發(fā)計(jì)劃課題(2015F020)