禁忌搜索算法优化编组站调机解编顺序

在编组站调机运用计划的优化中，禁忌搜索算法发挥着关键作用。本文以北京交通大学交通运输学院的研究团队——王烁、何世伟、黎浩东和申永生为核心，他们针对调机运用计划的编制问题进行了深入探讨。传统上，确定列车解编顺序是阶段计划中的核心环节，而本文将这个过程视为优化的对象。 首先，作者提出了一个理论框架，将优化目标设定为最小化延迟解体列车和编组列车的加权数量，这有助于提高作业效率并减少延误。为了实现这一目标，他们构建了两个数学模型，分别针对这两个优化指标。这些模型的目的是寻找最优的解编顺序，以确保整个调度过程的高效性。 接下来，他们引入了禁忌搜索算法（Tabu Search Algorithm），这是一种启发式搜索算法，特别适合处理复杂的优化问题。作者选择解编顺序作为优化变量，采用了2-opt策略来构建邻域，这是一种局部搜索方法，通过比较当前解与邻域内的其他解，找出可能的改进方案。2-opt操作指的是在解编序列中以两列车为单位交换位置，以此来评估其对总成本的影响。 构建的禁忌表则用于防止算法陷入局部最优，即避免在邻域内重复选择已经尝试过的解编顺序变化。当2-opt操作导致的成本增加被记录为禁忌时，算法会跳过这些可能的解决方案，从而导向全局最优解。 通过VC++6.0编程语言，研究人员实现了这个禁忌搜索算法，并设计了实际案例进行验证。实验结果显示，所提出的禁忌搜索算法在编组站调机运用计划中表现出良好的性能，能够有效地找到接近最优的解编顺序，从而显著提升编组站的工作效率。这为优化编组站调机运用计划提供了一个有效的工具，具有重要的实际应用价值。 总结来说，本文主要贡献在于提出了一种禁忌搜索算法在编组站调机运用计划中的具体应用方法，通过数学建模和算法设计，解决了解编顺序优化的问题，展示了禁忌搜索算法在解决复杂铁路调度问题上的潜力，为未来同类问题的研究提供了新的思路和技术支持。