《動態不確定條件下緊鄰既有線施工天窗的魯棒最佳化方法》是依託中南大學，由黃健陵擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：動態不確定條件下緊鄰既有線施工天窗的魯棒最佳化方法
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：黃健陵
- 依託單位：中南大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
施工與運輸組織的綜合協調是關係到鐵路運輸安全的關鍵，緊鄰或跨越既有線開展施工，使得新線施工與既有線運輸在時間和空間的矛盾更加突出。本項目研究動態不確定環境下的緊鄰既有線施工和運輸組織中天窗設定的協同最佳化問題，突破傳統天窗最佳化方法抗動態干擾差的缺點，從魯棒最佳化全新角度來思考該問題：通過求解能最大適應施工和運輸組織動態非確定變化的魯棒解，將施工和運輸組織的動態衝突降到最小，達到可行與最優的平衡。項目首先分析施工和運輸組織動態不確定性特性，提出施工和運輸組織描述方法及其不確定性度量模型；針對傳統的天窗設定的方法不能適用於施工和運輸組織的動態性缺點，構建小擾動條件下施工天窗設定的魯棒最佳化模型和方法；針對大擾動條件下，原魯棒解不能適應新的需求的情況下，建立大擾動條件下的施工天窗設定的局部自適應魯棒最佳化方法。實現動態非確定環境下天窗設定的協同最佳化的目標，為天窗最最佳化設定的研究提供全新的角度和思路。
結題摘要
針對傳統天窗最佳化方法抗動態干擾差的缺點，從魯棒最佳化全新角度來思考動態不確定環境下的緊鄰既有線施工和運輸組織中天窗設定的協同最佳化問題：通過求解能最大適應施工和運輸組織動態非確定變化的魯棒解，將施工和運輸組織的動態衝突降到最小，達到可行與最優的平衡，為天窗最最佳化設定的研究提供全新的角度和思路，取得了如下創新性成果： （1）通過分析緊鄰既有線施工和運輸組織過程中的邏輯關係、時序關係、空間關係，及其這些關係的不確定因素，提出基於天空地一體化的協同觀測技術和基於貝葉斯網路的施工風險分析方法；基於貝葉斯網路施工和運輸組織描述方法實現施工和運輸組織的數學建模，基於情境空間建立基於區間函式的緊鄰既有線施工天窗設定動態不確定性度量模型。 （2）綜合考慮緊鄰既有線施工和運輸組織條件下的效用最大化，提出緊鄰既有線施工天窗最佳化配置的關鍵影響指標及其量化分析方法。建立小擾動條件下施工天窗最佳化分析模型，進而提出動態不確定條件下施工天窗魯棒最佳化方法，並開展基於魯棒最佳化方法的既有線車站股道垮坡事故維修天窗配置模擬實驗。 （3）針對魯棒解自身的適應性具備有限性的特點，從大擾動區和擾動臨界區模型出發，利用擾動理論、拉普拉斯矩陣和聚類的思想重新審視並界定天窗設定魯棒最佳化的擾動邊界。通過影響域分析，提出基於最小影響域的天窗設定自適應調整策略。基於大擾動條件下的天窗設定魯棒最佳化微擾理論，得到大擾動條件下天窗設定的動態最佳化方法。 （4）建立集“施工天窗設定方案生成、方案動態調整、施工組織與設計、交通運輸組織”等多模組於一體的緊鄰既有線施工天窗設定協同最佳化原型系統，使得該智慧型協同最佳化系統具備“天窗設定、施工組織、交通運輸等信息管理、方案生成與最佳化、動態調整及可視化”等主要功能，達到降低動態多變因素對天窗設定方案的影響。
