Alta enumeración implícita de alto nivel para la planificación de horarios de trenes periódicos cuadráticos con operaciones transversales priorizadas
Autores: Zou, Congcong; Lv, Hongxia; Lv, Miaomiao; Ni, Shaoquan; Zhong, Qinglun
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Alta enumeración implícita de alto nivel para la planificación de horarios de trenes periódicos cuadráticos con operaciones transversales priorizadas
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Horarios periódicos de trenes
Operaciones de cruce de alta prioridad
Tipos de trenes locales
Duración del ciclo
Tiempos operativos
Restricciones
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 24
Citaciones: Sin citaciones
Los horarios de trenes periódicos proporcionan a los pasajeros servicios de transporte ferroviario fácilmente accesibles. Sin embargo, en operaciones ferroviarias en red, algunos trenes de larga distancia de línea cruzada tienen alta prioridad operativa y representan dificultades para programar servicios locales. En este documento, abordamos el problema de programación de horarios de trenes periódicos de longitud mínima de ciclo con operaciones de línea cruzada de alta prioridad y tipos de trenes locales complejos. Proponemos un conjunto especial de restricciones para acomodar los tiempos operativos preespecificados de las operaciones de línea cruzada con respecto a la robustez del sistema. Dado que la longitud del ciclo se considera una variable de decisión, la formulación es no lineal. Para resolver el problema, explotamos la conexión entre la longitud del ciclo y la capacidad consumida de los horarios periódicos y proponemos marcos de solución iterativa guiados por búsqueda binaria y de ciclo-capacidad de alto nivel, que implícitamente enumeran los problemas de programación de horarios de trenes periódicos. Utilizando los datos operativos del mundo real de la Línea de Tren Interurbano Guangzhou-Zhuhai, exploramos el rendimiento de la solución de los enfoques de solución propuestos y la linealización directa del problema, y también comparamos las prácticas de fijar los tiempos operativos preespecificados y nuestras restricciones propuestas para los servicios de línea cruzada. Los resultados demuestran que nuestro método propuesto puede lograr eficientemente tiempos operativos flexibles pero recuperables para los servicios de línea cruzada y los algoritmos de enumeración implícita propuestos superan significativamente la linealización directa, lo que aumenta significativamente el espacio de búsqueda debido a la considerable dimensionalidad de las variables de decisión periódicas involucradas. Los cálculos numéricos también sugieren que nuestras restricciones propuestas proporcionan un tipo de enfoque para equilibrar la conveniencia operativa y los márgenes de estabilidad disponibles en el horario periódico con la presencia de operaciones de línea cruzada.
Descripción
Los horarios de trenes periódicos proporcionan a los pasajeros servicios de transporte ferroviario fácilmente accesibles. Sin embargo, en operaciones ferroviarias en red, algunos trenes de larga distancia de línea cruzada tienen alta prioridad operativa y representan dificultades para programar servicios locales. En este documento, abordamos el problema de programación de horarios de trenes periódicos de longitud mínima de ciclo con operaciones de línea cruzada de alta prioridad y tipos de trenes locales complejos. Proponemos un conjunto especial de restricciones para acomodar los tiempos operativos preespecificados de las operaciones de línea cruzada con respecto a la robustez del sistema. Dado que la longitud del ciclo se considera una variable de decisión, la formulación es no lineal. Para resolver el problema, explotamos la conexión entre la longitud del ciclo y la capacidad consumida de los horarios periódicos y proponemos marcos de solución iterativa guiados por búsqueda binaria y de ciclo-capacidad de alto nivel, que implícitamente enumeran los problemas de programación de horarios de trenes periódicos. Utilizando los datos operativos del mundo real de la Línea de Tren Interurbano Guangzhou-Zhuhai, exploramos el rendimiento de la solución de los enfoques de solución propuestos y la linealización directa del problema, y también comparamos las prácticas de fijar los tiempos operativos preespecificados y nuestras restricciones propuestas para los servicios de línea cruzada. Los resultados demuestran que nuestro método propuesto puede lograr eficientemente tiempos operativos flexibles pero recuperables para los servicios de línea cruzada y los algoritmos de enumeración implícita propuestos superan significativamente la linealización directa, lo que aumenta significativamente el espacio de búsqueda debido a la considerable dimensionalidad de las variables de decisión periódicas involucradas. Los cálculos numéricos también sugieren que nuestras restricciones propuestas proporcionan un tipo de enfoque para equilibrar la conveniencia operativa y los márgenes de estabilidad disponibles en el horario periódico con la presencia de operaciones de línea cruzada.