基本介紹
- 中文名：大規模部隊鐵路輸送研究
- 外文名：Research on strategy army railway transportation
- 作者：吳曉東
- 導師：周磊山
- 學科專業：交通運輸規劃與管理
- 學位級別：博士論文
- 學位授予單位：北京交通大學
- 學位授予時間：2008
- 館藏號：E234
- 館藏目錄：2010\E234\1
- 關鍵字：軍事運輸 鐵路運輸 路徑規劃 最最佳化算法
內容簡介
我軍大規模部隊機動的主要方式是鐵路輸送，要求在一定的路網條件下，依據一定的運輸順序，滿足一定的軍事和運輸要求，短時間內完成分散配置的大批部隊向相對集中的一個或多個方向的機動。
大規模部隊鐵路輸送運量大、時限緊、要求高，需要做到統籌規劃、周密部署、精心組織，其中難點問題眾多且關係複雜，急需對此進行深入研究。本文首次對大規模部隊鐵路輸送問題進行了系統分析和理論總結，分析了大規模部隊鐵路輸送的特點、需求與組織結構，闡述了決策最佳化的理論實質，研究解決了其中的難點和核心問題，提出相關模型與算法，並通過仿真進行驗證。
論文研究有助於相關決策的科學化與合理化，能夠滿足軍事運輸工作的要求，可為大規模部隊鐵路輸送工作提供理論指導和方法借鑑。論文主要研究以下問題：
(1)大規模部隊鐵路輸送的基礎理論研究。論文在分析輸送特點、需求與運輸條件的基礎上，提出了包含決策層、執行層、控制層的分層組織結構，探討了各層次的職能分工及相互關係。論文將大規模部隊鐵路輸送的決策最佳化總結為兩個基本問題：時間約束-最小容量輸送問題(TMCTP)問題與容量約束-最短時間輸送問題(CMTTP)問題，分析了兩問題的最佳化處理流程和相互間的密切關係，為決策最佳化的進一步研究打下基礎。
(2)大規模部隊鐵路輸送的輸送序列問題。論文在分析輸送序列的意義、依據與原則的基礎上，提出輸送序列問題本質是偏序結構的拓撲排序，設計了“決策序列樹”方法求解部隊的輸送序列，並通過算例給予驗證。
(3)大規模部隊鐵路輸送的輸送徑路問題。論文在分析輸送徑路選擇的要求與原則基礎上，提出知識庫、案例庫、模型推理機相結合的知識案例推理方法(KCBR)選擇輸送徑路。針對多點至多點輸送徑路選擇的不同類型問題，建立了時間-容量約束的最小費用流問題(TLMCFP)、分階段-時間-容量約束的最小費用流問題(STLMCFP)、時間約束-最小容量費用流問題(TMCCFP)、分階段-時間約束-最小容量費用流問題(STMCCFP)、最小時間-費用流問題(MTCFP)等模型作為推理基礎，設計了“最小費用最早完成流增廣”算法及相關改進算法求解上述模型。
(4)大規模部隊鐵路輸送的運行計畫問題。論文通過建立數學模型描述了軍列運行計畫安排問題，在此基礎上設計了“固定點號”方法制定並最佳化運行計畫。並基於“固定點號”方法建立了“車站對點號模型”、“多車站對點號模型”、“單徑路點號模型”、“多徑路點號模型”、“運行時刻模型”等模型。論文提出了分支定界算法和“貪婪點號算法”兩種算法求解上述模型並給出算例。
(5)大規模部隊鐵路輸送的仿真分析。論文提出了大規模部隊鐵路輸送的Positivistic Petri網仿真模型，研究了列車仿真運行的模擬方法和對突發事件的處理方法，並結合算例對仿真結果進行了指標分析。
(6)大規模部隊鐵路輸送的保障研究。論文討論了部隊鐵路輸送與相關保障之間的關係，研究了在考慮車底循環套用情況下車站的車輛需求，並建立了腳踏車站與多車站車輛需求模型。
