Маршрутизация маневрового локомотива на путях необщего пользования для формирования грузовых составов с учетом обработки блокирующих вагонов

Юрий Михайлович Васильев; Екатерина Валерьевна Глазунова; Григорий Морицович Фридман

doi:10.17308/econ.2024.3/12280

Юрий Михайлович Васильев Санкт-Петербургский государственный экономический университет https://orcid.org/0000-0002-1189-7138
Екатерина Валерьевна Глазунова Санкт-Петербургский государственный экономический университет https://orcid.org/0000-0001-9936-8961
Григорий Морицович Фридман Санкт-Петербургский государственный экономический университет https://orcid.org/0000-0001-9876-4276

DOI: https://doi.org/10.17308/econ.2024.3/12280

Ключевые слова: пути необщего пользования, ветвистая грузовая железнодорожная станция, сбор вагонов, смешанное программирование

Аннотация

Предмет: Одной из основных задач управления на железнодорожных путях необщего пользования является сбор грузовых вагонов на выделенных путях с целью формирования состава, предназначенного к отправке со станции. Оптимизационная математическая модель позволит автоматизировать этот процесс и повысить эффективность и рациональность решений, принимаемых транспортными диспетчерами.
Цель: Статья посвящена формированию математической постановки для задачи сборки грузовых составов на путях необщего пользования железнодорожной станции ветвистого типа при помощи маневрового локомотива.
Метод: Модель разработана на базе методов и подходов к поиску точного решению задач многокритериальной целочисленной оптимизации.
Результаты: Апробация модели выполнена на синтетических исходных данных для выделенного участка железнодорожных путей ветвистой грузовой станции. Полученные числовые результаты демонстрируют возможность использования модели для решения поставленной задачи за приемлемое время.

Metrics

Загрузка метрик ...

Биографии авторов

Юрий Михайлович Васильев, Санкт-Петербургский государственный экономический университет

старший преподаватель

Екатерина Валерьевна Глазунова, Санкт-Петербургский государственный экономический университет

аспирант

Григорий Морицович Фридман, Санкт-Петербургский государственный экономический университет

д-р техн. наук , профессор

Литература

Гарлицкий, Е.И. (2014). Критерий выбора оптимальной очередности обслуживания грузовых фронтов. Известия Петербургского университета путей сообщения, (3), 15-22. [Garlitsky, E.I. (2014). Selection criteria for advanced priority of freight end-face operation. Proceedings of Petersburg Transport University, (3), 15-22. (In Russian).]

Кагадий, И. Н. (2016). Повышение функциональной надежности грузовой станции на основе оптимизации основных параметров ее работы. Современные технологии. Системный анализ. Моделирование, (4), 164-171. [Kagadiy, I.N. (2018). Increase of cargo station functional reliability on the basis of optimization of key parameters of its work. Modern Technologies. System Analysis. Modeling, (4), 164-171. (In Russian).]

Сиразетдинова, А. Д. (2012). Методика управления вагонопотоками на путях необщего пользования, учитывающая оперативную загруженность станций. Магнитогорский дом печати. [Sirazetdinova, A. D. (2012). Methodology for managing car traffic on non-public tracks, taking into account the operational workload of stations. Magnitogorsk House of Printing. (In Russian).]

Bigi, F., Bosi, T., Pineda-Jaramillo, J., Viti, F., & D'Ariano, A. (2024). Long-term fleet management for freight trains: Assessing the impact of wagon maintenance through simulation of shunting policies. Journal of Rail Transport Planning & Management, (29). https://doi.org/10.1016/j.jrtpm.2023.100430.

Bisschop, J. J. (2006). AIMMS - Optimization Modeling.

Bosi, T., Bigi, F., D'Ariano, A., Viti, F., & Pineda-Jaramillo, J. (2023). Optimal Management of Full Train Load Services in the Shunting Yard: A Comprehensive Study on Shunt-In Shunt-Out Policies. Computers & Industrial Engineering, (188). https://doi.org/10.1016/j.cie.2023.109865.

Bozejko, W., Grymin, R., & Pempera, J. (2017). Scheduling and Routing Algorithms for Rail Freight Transportation. Procedia Engineering, 178, 206-212. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2017.01.098.

Chuijiang, G. (2020). Optimization model and algorithm for the placing-in and taking-out of wagons in railway stations with branch-shaped goods operating sites. International Journal of Rail Transportation, (9), 579-594. https://doi.org/0.1080/23248378.2020.1823254.

Chuijiang, G., & Zhang, X. (2014). Model of Wagons’ Placing-In and Taking-Out Problem in a Railway Station and Its Heuristic Algorithm. Mathematical Problems in Engineering, (8), 1-8. https://doi.org/10.1155/2014/493809.

Druijf, T. (2022). Optimizing Shunting Operations A case-study at Kijfhoek shunting yard. Delft University of technologies.

Feng, M., Ciguang, W., & Yun. J. (2009). Model of Taking-Out and Placing-In Shunting of Non-Through Wagon Flow on Branch-Shaped Sidings. Second International Conference on Transportation Engineering, 717-722. https://doi.org/10.1061/41039(345)119

Galle, V. (2018). Optimization Models and Methods for Storage Yard Operations in Maritime Container Terminals. PHD Operations Researc.

Guo, C., & Lei, D. (2014). Model of Wagons’ Placing-In and Taking-Out Problem in a Railway Station and Its Heuristic Algorithm. Mathematical Problems in Engineering, 1-8. https://doi.org/10.1155/2014/493809.

Guo, C., & Li, S. (2022). Optimizing operation of delivering and fetching wagons at a railway station with mixed-shaped goods operation sites. PLOS ONE. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0263029.

Kasalica, S., Mandić, D., & Vukadinović, V. (2013). Locomotive Assignment Optimization Including Train Delays. PROMET - Traffic&Transportation. https://doi.org/25. 10.7307/ptt.v25i5.1402.

Li, B., Yun, C., & Xuan, H. (2024). Integrated optimization of wagon flow routing and train formation plan. Operational Research, (24). https://doi.org/10.1007/s12351-024-00845-6.

Miller, C. E., Tucker, A., & Zemlin, R. A. (1960). Integer Programming Formulation of Traveling Salesman Problems. J. ACM, (7), 326 – 329.

Rouillon, S., Desaulniers, G., & Soumis, F. (2006). An extended branch-and-bound method for locomotive assignment. Transportation Research Part B: Methodological, (40), 404-423. https://doi.org/10.1016/j.trb.2005.05.005.

Teichmann, D., Dorda, M., Golc, K., & Bínovám, H. (2015). Locomotive Assignment Problem with Heterogeneous Vehicle Fleet and Hiring External Locomotives. Mathematical Problems in Engineering, 1-7. https://doi.org/10.1155/2015/583909.

Wang, Y., Song, R., He, S. Song, Z., & Chi, J. (2022). Integrated train routing and timetabling problem in a multi-station high-speed railway hub. International Journal of Rail Transportation, (11), 1-40. https://doi.org/10.1080/23248378.2022.2093280.