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空车调整是铁路运输技术计划的重要组成部分,是指导运输生产的重要手段。空车调整在技术上是一个车辆合理运用的优化问题,对其模型和算法的研究,在理论和实际工作中都具有重要的意义。 论文以理论研究为主,充分借鉴和参考以往的研究成果,采用系统科学的观点和方法、类比法及数理模型的研究方法,同时结合离散数学、最优化理论、计算机数学等相关学科的理论知识,以提供一种新的建模思路和求解算法为目的,对铁路节点间空车调配优化问题进行深入的研究与分析。 主要研究内容和结论包括: (1)对空车的产生和调整原则与方法等内容进行了详细的叙述与分析。 (2)通过对空车调配问题的特点分析,明确了空车数量调配和网络配流是空车调配的两个核心问题,并确定了两条不同的研究路线。 (3)在分析已有模型的基础上,从不同的研究角度,对空车调配问题进行抽象描述,建立了TP模型和EWDCO模型。 (4)分析发现,共同径路约束与EWDCO模型是不协调的;通过对定理的证明得出,对流约束不会对EWDCO模型的最优解产生影响,因此EWDCO模型可以描述为线性整数规划模型,其实质是带容量约束的最小费用流模型。 (5)对ACO的原理、算法形式,及其应用情况进行了介绍,并选择其做为铁路节点间空车调配优化模型的求解算法。 (6)在分析既有算法的基础上,设计了铁路节点间空车调配优化模型的蚁群算法,并对算法的参数、收敛性和复杂度进行了分析。采用实际算例,对不同算法的有效性进行比较,表明ACO在求解TP模型方面具有一定的优势,是一种较为有效的算法。 期望论文的研究工作和取得的结论,对我国铁路空车调配优化问题的进一步研究和解决,能起到积极的促进作用。