Algorithm and software development to allocate locomotives for transportation of freight trains

Бесплатный доступ

We suggest a mathematical model to allocate locomotives for transportation of freight trains. The aim of the optimization in this model is to minimize the number of locomotives used for the transportation of the trains by choosing routes of the trains and locomotives. It is supposed that the trains can be transported only at defined time intervals (so-called train paths); every locomotive has possible routes called railway hauls. We take into account the necessity of periodic maintenance. We use graph theory and integer optimization to formulate the problem. We suggest mathematical definitions of a railway haul, a train path, a train route, and a locomotive route. An heuristic search algorithm to find an approximate solution of the problem is suggested. The main idea of the algorithm is maximal usage of locomotives that started earlier than other ones. The algorithm contains three stages. A solution of the previous stage is improved at each following stage. We use transfers of the locomotives to improve the current solution. We describe software development to optimize the model. We solve the problem using the historical data of Moscow railway.

Еще

Graph theory, integer optimization, allocation of locomotives

Короткий адрес: https://sciup.org/147159402

IDR: 147159402   |   DOI: 10.14529/mmp160407

Список литературы Algorithm and software development to allocate locomotives for transportation of freight trains

  • Белый, О.В. Организация грузовых железнодорожных перевозок: пути оптимизации/О.В. Белый, И.М. Кокурин//Транспорт Российской Федерации. -2011. -№ 4 (35). -С. 28-30.
  • Кибзун, А.И. Двухуровневая задача оптимизации деятельности железнодорожного транспортного узла/А.И. Кибзун, А.В. Наумов, С.В. Иванов//Управление большими системами. -2012. -№ 38. -С. 140-160.
  • Лазарев, А.А. Целочисленные постановки задачи формирования железнодорожных составов и расписания их движения/А.А. Лазарев, Е.Г. Мусатова//Управление большими системами. -2012. -№ 38. -С. 161-169.
  • Теория расписаний. Задачи железнодорожного планирования/А.А. Лазарев, Е.Г. Мусатова, Е.Р. Гафаров, А.Г. Кварацхелия. -М.: ИПУ РАН, 2012.
  • Экономика железнодорожного транспорта/Н.П. Терешина, В.Г. Галабурда, М.Ф. Трихунков и др. -М.: УМЦ ЖДТ, 2006.
  • Шапкин, И.Н. Организация железнодорожных перевозок на основе информационных технологий/И.Н. Шапкин. -М.: Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте, 2011.
  • Модель оптимального назначения локомотивов при формировании грузовых составов/Д.Н. Гайнанов, С.В. Иванов, А.И. Кибзун, А.В. Осокин//Труды четвертой научно-технической конференции Интеллектуальные системы управления на железнодорожном транспорте. -М.: НИИАС, 2015. -С. 45-47.
  • Floyd, R.W. Algorithm 97 -Shortes Path/R.W. Floyd//Communications of the ACM. -1962. -V. 5, № 6. -P. 345.
Еще
Статья научная