自纠正混合粒子群算法的动车组接续问题Self-correcting Hybrid Particle Swarm Optimization for EMU Connection Problem
张京,张春美
摘要(Abstract):
针对动车组在不固定周转方式下的接续优化问题,首先在满足列车时刻表时空约束的条件下建立以接续时间最短为目标函数的数学模型。设计自纠正的混合粒子群算法求解该模型,为了减少算法优化复杂度,每隔T周期比较前一半T周期和后一半T周期的平均目标值,若目标值递减即按照正常粒子群速度更新公式更新,反之则按速度更新公式反向更新;得到新的种群后,按照目标值从升序排列粒子,在排序后的粒子中依次挑选两个粒子进行交叉变异操作,生成使得接续时间最短的粒子。最后分别利用自纠正混合粒子群算法(SCHPSO)、混合粒子群算法(HPSO)、粒子群算法(PSO)和遗传算法(GA)对武广线数据进行实验验证,证明了SCHPSO的有效性。
关键词(KeyWords): 动车组;粒子群算法;SCHPSO;接续时间;遗传算法
基金项目(Foundation): 国家自然科学青年基金(61603266)
作者(Author): 张京,张春美
参考文献(References):
- [1] 聂磊,赵鹏,杨浩,等.高速铁路动车组运用的研究[J].铁道学报,2001,23(3):1-7.
- [2] 赵鹏,胡安洲.高速铁路动车组不固定区段使用条件下周转优化问题的研究[J].北方交通大学学报,1997,21(6):621-624.
- [3] 张杰,陈韬,施福根.客运专线动车组运用计划的计算机编制[J].西南交通大学学报,2006,41(5):635-640.
- [4] 陈玲娟.遗传算法在动车组运用计划编制中的应用[J].交通运输工程与信息学报,2009(2):67-71.
- [5] 李建,林柏梁,耿令乾,等.基于交路接续的动车组运用计划优化模型与算法[J].交通运输系统工程与信息,2015,15(5):172-177+194.
- [6] 张洪雨.基于模拟退火算法的动车组交路计划优化研究[J].科技经济导刊,2020(20):4-7.
- [7] ZHOU Y,ZHOU L,WANG Y.Using Improved Ant Colony Algorithm to Investigate EMU Circulation Scheduling Problem[J].Discrete Dynamics in Nature and Society,2014,16(7):1-13.
- [8] 兰丽尔,孙超利,何小娟,等.求解大规模多目标问题的改进粒子群算法[J].太原科技大学学报,2020,41(4):249-256.
- [9] 郭美,肖敏.基于混合粒子群算法的物流配送路径优化问题研究[J].新型工业化,2021,11(2):49-50+57.
- [10] 马巧梅,刘忠宝.参数修正与收敛策略融合的果蝇优化算法[J].计算机工程与应用,2018,54(7):164-169+263.
- [11] 卿东升,邓巧玲,李建军,等.基于粒子群算法的满载需求可拆分车辆路径规划[J].控制与决策,2021,36(6):1397-1406.
- [12] MENG X,WANG Y,QIN,Y,et al.Railway transit network design based on fuzzy plant growth simulation algorithm[J].Transportation Letters,2020,53(5):1-9.
- [13] 杨友良,马强,张怡.粒子群优化模糊PID算法的充电策略研究[J].现代电子技术,2021,44(21):101-104.