控制与决策

作者：徐光明,郭婧,陈婉茹,秦进

单位：中南大学 交通运输工程学院,长沙 410075,,中南大学 交通运输工程学院,长沙 410075,,中南大学 交通运输工程学院,长沙 410075,,中南大学 交通运输工程学院,长沙 410075,

关键词：高铁快递;运输计划;送到时限;随机运能;分布鲁棒优化;整数线性规划

基金：国家自然科学基金项目(72171236)；国家自然科学基金项目(U2034208)；湖南省自然科学基金项目(2022JJ30767)；京沪高速铁路股份有限公司“揭榜挂帅”项目(京沪科研-2022-1).

为充分利用高铁非高峰期的列车运能,高铁快运已成为铁路快捷货运发展新趋势.然而,受客运需求波动影响,载客动车组可用于高铁快递的运能呈现高度不确定性,给日常运营组织带来巨大挑战.为增强高铁快运系统应对随机运能的能力,提出一种考虑随机运能的高铁快递运输计划优化方法.首先,采用离散场景刻画列车运能的不确定性,以最大化高铁快运期望总收益为目标,综合考虑快递的送到时限和运营约束,针对场景概率分布精确已知情形,构建两阶段随机规划模型(SP);然后,进一步考虑场景概率分布信息部分已知情形,构建两阶段分布鲁棒优化模型(DRO),基于盒式模糊集,借助对偶理论将DRO模型转化为等价的整数线性规划模型并利用GUROBI求解;最后,基于宁杭高铁设计数值实验验证模型的有效性,结果表明,相较于SP模型,DRO模型体现出较强的鲁棒性,只需付出较小的代价即可有效抵抗运能波动对运输计划的影响,并且能够改善最坏情形下解的质量,切实改善高铁快递实际运营中的稳定性.

来源：2024年第8期

《控制与决策》期刊编辑部

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