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地铁大架修作业调度优化模型的构建与应用.pdf

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资源描述

1、第1期2 0 2 4年1月N o.1J a n.2 0 2 4运用检修文章编号:2 0 9 7-0 3 6 6(2 0 2 4)0 1-0 0 5 3-0 8 地铁大架修作业调度优化模型的构建与应用李建加(石家庄市轨道交通集团有限责任公司,河北 石家庄 0 5 0 0 1 1)摘 要:在全国检修需求快速增加的背景下,要求检修工作不仅需要在保障质量的情况下,满足快速交付的基本需求,同时还需要尽可能地降低检修成本。地铁大架修是一项工艺复杂、流程繁琐的工作,导致其往往需要耗费较长的时间,与地铁的运营需求之间产生较为严重的冲突。本研究基于提升地铁大架修作业效率,提升车辆利用率和上线率的目的,提出了全新

2、的调度优化模型,并引入改进遗传算法实现了自动化调度计划的生成,通过案例实践来看,在全新的调度作业优化下,多列车大架修库内作业总时间降低了1 6.8%。关键词:地铁;大架修;作业调度优化模型中图分类号:U 2 3 1 文献标志码:B d o i:1 0.3 9 6 9/j.i s s n.2 0 9 7-0 3 6 6.2 0 2 4.0 1.0 1 1B u i l d i n g a n d A p p l i c a t i o n o f t h e J o b S c h e d u l i n g O p t i m i z a t i o n M o d e l f o r O v

3、 e r h a u l/U n-W h e e l i n g R e p a i r o f M e t r o C a r sL I J i a n j i a(S h i j i a z h u a n g R a i l T r a n s i t G r o u p C o.,L t d.,S h i j i a z h u a n g 0 5 0 0 1 1,C h i n a)A b s t r a c t:U n d e r t h e b a c k g r o u n d o f r a p i d i n c r e a s e o f i n s p e c t i

4、o n a n d r e p a i r d e m a n d s o v e r t h e c o u n t r y,i ts r e q u i r e d t h a t t h e i n s p e c t i o n a n d r e p a i r w o r k s h a l l n o t o n l y g u a r a n t e e t h e q u a l i t y a n d m e e t t h e b a s i c r e q u i r e m e n t o f r a p i d d e l i v e r y,b u t a l s

5、 o m i n i m i z e t h e c o s t s o f i n s p e c t i o n a n d r e p a i r.T h e o v e r h a u l/u n-w h e e l i n g r e p a i r o f m e t r o i s a w o r k r e q u i r i n g c o m p l i c a t e d t e c h n o l o g i e s a n d c o m p l e x p r o c e s s e s a n d w h i c h t a k e s l o n g e r t

6、 i m e a n d h a s a s e v e r e c o n f l i c t w i t h t h e o p e r a t i o n d e m a n d o f t h e m e t r o.T h i s s t u d y a i m s a t i m p r o v i n g t h e e f f i c i e n c y o f o v e r h a u l/u n-w h e e l i n g r e p a i r o p e r a t i o n o f m e t r o c a r s,t h e u s e r a t e a

7、 n d t h e o n l i n e o p e r a t i o n r a t e o f t h e c a r s,p r o p o s e s a b r a n d-n e w s c h e d u l i n g o p t i m i z a t i o n m o d e l a n d i n t r o d u c e s a n i m p r o v e d g e n e t i c a l g o r i t h m t o r e a l i z e t h e g e n e r a t i o n o f a u t o m a t i c s

8、 c h e d u l e s.F r o m t h e p r a c t i c e o f t h e c a s e,i t t u r n s o u t t h a t a f t e r t h e o p t i m i z a t i o n o f t h e s c h e d u l i n g o p e r a t i o n,t h e t o t a l d u r a t i o n o f o p e r a t i o n o n s e v e r a l t r a i n s i n t h e o v e r h a u l/u n-w h e

9、 e l i n g r e p a i r d e p o t h a s b e e n r e d u c e d b y 1 6.8%K e y w o r d s:m e t r o;o v e r h a u l/u n-w h e e l i n g r e p a i r;j o b s c h e d u l i n g o p t i m i z a t i o n m o d e l收稿日期:2 0 2 3-0 8-3 0第一作者:李建加(1 9 8 4),男,工程师。地铁车辆是一种复杂的机电设备,其对行车安全和维护质量等各方面均有着非常高的要求。根据调查数据显示,到2

10、0 2 1年底中国开通轨道交通运营路线2 6 9条,同比增长了1 5.4 5%;载客量达到了2 3 7.1亿人次,同比增长了3 5%;同时新增运营里程1 1 6 8公里,相较于去年增加了1 5%1。庞大的载客量对地铁的运营可靠度和上线数量都是全新的挑战。从运营经济成本来看,现阶段地铁车辆的投入运营数量很难在短时间内匹配上载客量的增长速度,这无疑对车辆的检修质量和效率都提出了极高的要求,导致地铁车辆日常维修保养和定期检修工作的压力与日俱增2。大架修是完成数次定修或者运行达到一定年限、里程数之后的最高层次检修模式。大架修包括了对车辆的全面、较大范围的解体清洁、检查、修复、调试等相关工作,具有检修时

11、间较长、工艺流程复杂繁琐、不确定因素多、对质量要求高和投入费用庞大等特点3。近年来,随着一大批地铁车辆进入到大架修时期,车辆的运营和检修之间的矛盾日益突出,且伴随着地铁运营时间的延长,我国地铁车辆必将进入到大架修密集期,这种矛盾很难得到切实有效的调和4。出于对地铁车辆第6 1卷第1期2 0 2 4年1月架修成本的考量,不少城市联合构建起了车辆维修资源共享基地,但如何有效地调和架修与车辆运营之间的关系仍然是探索的热点。本研究综合地铁车辆特性和大架修周期特征,构建起自动化作业调度优化模型,试图改变地铁大架修与车辆运营之间的矛盾,保证人们出行需求和企业经济利益要求。1 地铁大架修模式及特点目前,针对

12、地铁大架修模式并无统一规范标准,多以委托维修、自主维修和成立合资公司三种模式为主,三种架修模式的优缺点具体见表1。表1 三种架修模式优缺点模式优点缺点委托维修能够直接省去架修筹备阶段的人力成本以及前期不必要的设备采购等相关投入成本,车辆维修风险能够实现最大化转移维修成本远远超出了自主维修成本,且对车辆进度无法掌控,即便是在较短时间内完成,也很难确定质量是否达标,且部分车辆在运营一段时候,问题日益突出5自主维修维修成本相对较低,能够实现对维修进度的管控,完全根据地铁公司的计划来安排检修,且技术水平可以保证。可培养一大批优秀技术人才,为公司后续发展奠定基础前期必然会投入大量的成本用于购置相关设施设

13、备,且若无新架修任务,导致相关设备控制;部分专业性较强的零部件处理仍然需要委托外部单位来负责成立合资公司地铁公司共为合作伙伴和控股人参与到管理中,能够确保车辆检修、质量和进度均能够得到保障6成本相对高于自主维修模式,且进度也无法得到完全保障2 基于改进F J S P模型大架修作业调度优化模型 在地铁大架修作业期间,所制定的调度实施方案主要是指检修人员所开展的检修任务的具体起止时间,是确保大架修作业实现正常稳定运转的重要标准,甚至我们可以将其视为大架修的指导方案。大架修调度方案通常是由拥有丰富经验的管理人员安排,表现出效率低下和调度方案质量较低等特点7。本研究将基于提升地铁大架修灵活性的目的,在

14、保障检修质量的基础上,构建起作业调度优化模型,实现架修作业调度方案的优化和自动生成。2.1 F J S P模型工艺约束重构基于维修作业调度问题的基本要求下,本次研究将从F J S P原理下打造一个规划模型:将所有维修工序耗费时间设定为最小值:Mi n f=M a xi,jei j(1)将维修工序开始的时间实施约束,确保所有的运作流程开始时间均0:Si j0,i,j(2)而完成工序的时间为:ei j=Si j+mMi jxi j mTi j m,i,j(3)对对象所选择的约束条件进行执行,确保在任意工序下只能够选取相对应的执行对象集合中的任意对象来运作:mMi jxi j m=1,i,j(4)确

15、保任何一个道工序的开始处理时间均较之前一道流程相对较短:Si j+1ei j,i,j=1,2,.,Ji-1(5)执行对象在对所负责的工序顺序约束执行期间,确保在相同时间执行对象均能够执行相应工序:eh l-ei j+L(1-ymi j,h l)+L(1-xi j m)+L(1-xh l m)Th l m,mMi jMh l(6)ei j-eh l+L ymi j,h l)+L(1-xi j m)+L(1-xh l m)Th l m,mMi jMh l(7)根据上述模型来看,式中i主要用于对维修的任务序号进行表示,j主要用于对维修处理中的工序序号进行表示,Ji为在进入到i任务时耗费的工序数量,O

16、i j表示在维修任务i后的第j工序,m则主要用于对执行对象的编号进行表示,Mi j主要是指在Oi j工序时所能够选择的执行对象集合,Ti j m主要是指在工序Oi j时,所执行对象m耗费运作时间,L则主要是表示所能够表达的正数最高值。模型中的决策变量为:si j主要用于表示在工序Oi j运作时的开始时间,ei j主要用于表示在工序Oi j运作时的结束时间,xi j m与和ymi j,h l主要用于对0-1决策变量时,工序Oi j是否需要完成m执行条件进行表示。当Oi j通过所能够确定的对象Mi j来进行m执行运作期间,xi j m可确定为1,否则即可将其设定为0;而在Oi j和Oh l均能够执

17、行期间,需要Oi j先执行时,ymi j,h l可确定为1,否则即可将其设定为0。在地铁开展大架修项目时,作业活动活动之间的运作工序关系可以抽象为F J S P模型中的工序关系。45地铁大架修作业调度优化模型的构建与应用 李建加针对工序之间的并行情况,可以配合无约束限制的方式来实施描述。因工序之间的关系表现出传递特性,这就需要基于邻接顺序来实现对所有工序次序关系的确定,具体的约束条件如下:所有邻接顺序关系的具体工序均能够较好的满足先后次序的约束条件,即Oi j先于Oh l运作:Si j+1ei j,i,(Oi j,Oi l)Ri(8)所有关系均需要保证作业的先后次序,即Oi j先于Oh l运作

18、:Si j+1ei j,i,hi(Oi j,Oi l)Ri,h(9)上述公式中,Ri主要是指其中一个子项目i所对应的工序关系,R i、h则主要用于对子项目i和子项目h中所对应耦合关系对仗工序的表示。在对工艺实施约束处理之后,所构建起的改进F J S P模型能够更好地满足地铁调度作业的特性。2.2 大架修作业调度优化模型建立基于上述模型下建立起规划模型。通过这个模型能够促使地铁大架修库内间检修作业时间得到有效缩短,这就能够更好地实现对地铁单列或者多列车辆的合理安排。2.2.1 参变量说明本次所构建模型的相关参变量,见表2。表2 模型参数变量参数注解q架修项目的相应编号,q=1,2,.,Q,qQ,

19、Q主要用于对架修项目的具体编号进行明确i架修项目中分项目的编号,i=0,1,.,Iq,iIq,Iq主要是指在项目q中相关分项目编号,Iq=Nq+1Nq架修项目q所对应的编码数量j架修项目中涉及的各个子项目的具体活动编号,j=1,2,3,.,Jq i,jJq i,Jq i为架修项目q中包含的子项目i的活动编号m主要用于对检修组的具体编号进行表示,m=1,2,3,.,M,mMOq i j地铁大架修项目q中的子项目i中的作业活动j,Oq i jO,O为所有地铁大架修项目包含的作业活动集合Mq i j所有可以执行作业活动Oq i j 的检修组编号集合,Mq i jMZq地铁大架修项目q的库内作业完工时

20、间Eq地铁大架修项目q的入库时间eq i j作业活动Oq i j 的结束时间Sq i j作业活动Oq i j 的开始时间xq i j m0-1变量,当工序Oq i j 由检修组m执行时为1,否则为0Tq i j由检修组m执行检修工序Oq i j 所需的作业时间,mMq i jymq i j,p h l0-1变量,当工序Oq i j 和Op h l均由检修组m执行,且Oq i j 早于Op h l执行时为1,否则为0L足够大的正数R表示所有邻接作业活动对集合,R=RlRo,Rl则用于对邻接关系中的作业活动集合,Ro则用于对邻接关系中耦合关系活动集合2.2.2 模型构建具体设定条件为:(1)车辆在

21、开展架修活动时,地铁的转移、转线以及搬运时间均可以不重点考虑;(2)作业活动主要是指基于各个分项目中所能够执行的最小单元,不能够再次深入拆解处理,必须是一个检修组负责到底;(3)各个不同的分项目从作业活动时间均是从车辆大架修历史数据中来确定相关任务目标,不可对时间进行延长或者缩短。与作业活动相关的作业在开始前就准备明确的时间安排和交付时间;(4)所有的作业活动均能够在规定时间范围内顺利推动项目落实,不存在任何返工的情况;(5)检修组中人员调配以及人员搭配构建起最小活动单元,当检修组在对某项活动执行期间,内部人员和设备都需要保障活动基本要求;(6)检修人员一次只能够参与一项活动;(7)在达到了相

22、应约束条件之后,所有的活动项目之间无任何额外的作业冲突问题,均能够在许可条件下开始运作。本次所构建的模型如下:所有的地铁在参与大架修活动时的活动时间总和最小,具体计算公式为:Mi n f=Qq=1(Zq-Eq)(1 0)将维修工序开始的时间实施约束,确保所有的运作流程开始时间均不得超出地铁入库的时间:Sq i jEq,q,i,j(1 1)55第6 1卷第1期2 0 2 4年1月而完成工序的时间为:eq i j=Sq i j+mMq i jxq i j mTq i j m,q,i,j(1 2)检修小组选取相应约束,确保每一项活动均能够通过可选检修组集合来完成检修处理:mMq i jxq i j

23、m=1,q,i,j(1 3)工艺约束的具体表达形式,这就能够确保邻近作业活动能够较好的保障作业实施的先后秩序,能够完成对工艺流程、检修策略的优化与调整:Sp h leq i j,(Qq i j,Qp h l)R(1 4)通过简化处理后,保证在相同的时间条件下检修组只能够实施一个任务。在由相同检修组开展检修活动期间,后续执行作业活 动 开 始 的 时 间 比 先 执 行 活 动 结 束 时 间 更短:sp h l-sq i j+L(1-ymq i j,p h l)Tq h l m,mMq i jMp h l(1 5)确保只有在两项活动均处于同一个检修组活动下时,必须对活动先后顺序进行明确:ymq

24、 i j+ymp h l,q i jxq i j m+xp h l m-1,mMq i jMp h l(1 6)为了更好的保证模型实现目标函数的线性化处理,这就能够确保地铁项目能够实现库内作业约束:Zqeq i j,q,i,j(1 7)本次所构建的优化调度模型主要基于上三级索引中的活动内容,将原有模型调整为“项目-子项目-作业活动”三维结构。3 基于改进遗传算法地铁大架修作业调度算法设计3.1 改进遗传算法设计本次设计引入了改进遗传算法来实现全局子项目的合理调整,促使局部搜索能力能够得到显著的提升,有效避免过早收敛问题,促使算法的稳定性与求解效率得以提升8。基于文献结果下,本次所设计的遗传算法

25、具体设计过程如下。3.1.1 编码及解码机制设计(1)编码机制设计图1 车辆大架修作业调度优化算法编码机制 本次所提出的算法模型,主要采取了集中式的柔性作业车间调度优化算法的编码机制,其能够结合作业活动来实现染色体编码处理。在运用这种编码方式,其可以被划分为2个活动部分,即 检修组选择(M S)和作业活动排序(H S)2部分。具体见图1。地铁大架修作业调度期间,基于上述索引定位下,不同活动均可用“q-i-j”来进行表示,但为了方便数字实施编码处理,就必须针对作业活动编号来做好对应的转换处理,使得其以“(Iqq-Nq+i,j)”的形式来表示,具体是指在单列车辆架修期间,所包括的子项目q I的实施

26、周期,促使原有的编号转变为“子项目序号-作业活动序号”。例如:对六辆车辆实施架修活动,那么其活动编号从原来的1-0-1调整为(1,1),而下一辆的活动为2-0-1,即可表示子项目0为第8个项目,可表示为(8,1)。通过作业活动编号经过转化处理的方式,与F J S P工序编号形成一致,以便更好的完成编码规则的设计处理。(2)解码机制设计对染色体实施处理后,通过基因数字序列还原调度方案,统计作业时间。本文结合作业调度模型的约束条件对活动并行性进行全面考虑,设计即可满足车辆架修各项需求的解码处理方式。65地铁大架修作业调度优化模型的构建与应用 李建加首先,基于染色体来实现对M S部解码处理,从左向右

27、依次获取基因,生成检修组所确定的M矩阵,M(Iqq-Nq+i,j)主要用于对作业活动Oq i j所确定活动编号进行表示,与此同时,对不同检修活动耗费的时间进行表示,即可生成对应的作业时间矩阵T,T(Iqq-Nq+i,j)则主要用于对作业活动Oq i j所耗费时间进行表示。检修组在确定M和T后即可实施解码操作。3.1.2 交叉、变异及修复算子设计通过变异和交叉算子处理,本研究主要对文献报道的设计方案进行了参考9。基于设计交叉算子层面上,确定H S与M S部分,具体可以P O X交叉操作和算子模式来实现算法处理,与此同时,通过父代个体来调整优化;考虑到不同个体必然存在不同的交叉特性,且有较小的概率

28、基于精英记忆库来完成交叉处理,这种不仅能够更好地保障种群的多样性,同时也会导致收敛概率随之增加;基于变异算子设计层面上,同时对H S和M S来实施设计,通过相对较为普遍的随机变异完成变异算子,基于此以嵌入、交换来达到H S部分变异算子处理。在完成操作之后,H S部分可能表现出与工艺约束条件相违背的情况,这就可能使得染色体表现出不能够解的解码操作1 0。但当染色体在进行变异、交叉期间,必须对H S实施修复处理时,就需要确保其与工艺约束条件相一致,且需要确保变异后和染色体交叉能够形成新性状。本研究的具体修复算子设计如下:设定Qq=1IqMa xq iJq i参与调整前的邻接活动数量矩阵A d j

29、u s t e d进行表示,A d j u s t e d(Iqq-Nq+i,j)主要用于对Oq i j在前序邻接作业活动中已完成的调整活动数量,令A d j u s t e d(Iqq-Nq+i,j)=0;即可确定链表N a d j u s t,令N a d j u s t为空。(1)对H S染色体部分实施计算,这就并未确定首位基因q i j v所对应作业活动编号得到相应的调整,具体为(Iqq-Nq+i,j),判定调整后条件是否成立,若满足条件,即 可保留H S中Vq i j的 位 置,针 对Oq i jRp h l,A d j u s t e d(Iqq-Nq+i,j)+1;否则,需要从H

30、 S中奖Vq i j剔除,同时转移大N a d j u s t尾部。(2)对链表N a d j u s t中的基因进行依次检验,若条件达到了(1)的要求,那么可将其从N a d j u s t中剔除,随后将其添加到H S中上一位实现基因顺序的调整。与此同时,针对Oq i jRp h l,A d j u s t e d(Iqq-Nq+i,j)+1。对上述操作进行重复操作,直至N a d j u s t中不再有任何需要调整的情况。(3)对上述1与2步骤进行持续循环,直至所有基因调整完毕。3.1.3 选择算子及终止条件设计基于上述设计下,随后引入用轮盘赌选择算子,针对不同染色体的适应度来完成f i

31、t n e s s=1/Qq=1(Zq-Eq)计算,提升选择的随机特性,避免出现算法过早收敛的特性。为了避免性能受到影响,本次设计载入了精英保留实施方案,并对最优的染色体的个体和方案目标值做出了明确,对每一个迭代的选择实施操作更新处理。与此同时,在历代种群中选取相应比例的优良个体来完成精英库的建立,针对概率相对较小的情况直接引用交叉炒作,确保父代个体能够实现优良性的延续,促使算法的收敛概率得到提升1 1。每一次在实施迭代选择操作处理后,必须了解其是否达到了终止条件,本次研究主要通过遗传算法来确定终止套件,具体为:(1)是否达到了预先确定的最大的迭代次数;(2)迭代次数是否达到了预先设定的最小次

32、数,并且历史最优目标值无任何变化下达到了预先设定的目标值。在达到上述任意一项条件后即可终止算法,输出最优目标值。3.2 算法技术路线本文采用的改进遗传算法的技术路线图2所示:图2 改进遗传算法技术路线4 地铁大架修作业调度优化模型应用4.1 案例背景本研究将某地铁大架修项目作为案例背景,该线路配属地铁为B型列车,地铁编组形式为“=T c-M p75第6 1卷第1期2 0 2 4年1月-M+M-M p-T e=”。车辆段均安排大架修混合作业处理方案,架修车辆和大架修车辆共同使用检修台位,并且通过换件修和自主修联合的零部件维修处理方案。案例中检修方案的班组配置情况,见表3。表3 大架修车辆段检修班

33、组配置情况检修班检修班及对应编号调试班调试班(1)电子电器班车底电器组(1 1-1 3)、拆装组(1 0)、车内电器组(1 4-1 6)总装班架落车组(3-5)、解编组(2)、拆装组(6-9)车体班车体组(2 0-2 2)、内装组(1 7-1 9)、油漆组(2 3)车门班车门组(2 6-2 8)车钩班车钩组(2 4-2 5)空调班空调及排风机组(3 4-3 5)转向架班构架组(3 1-3 2)、拆装组(2 9-3 0)、实验测试组(3 3)受电弓班受电弓组(3 6)轮轴班轮轴组(4 2-4 3)制动班供风部件组(3 9-4 1)、制动部件组(3 7-3 8)4.2 大架修作业调度优化安排实施大

34、架修处理的车辆,是全年载人量最高的任务项目,为完成年度计划时间内所有地铁大架修任务,这就需要同时对地铁实施大架修处理。但因地铁修程以及入库时间各有差异,车辆很难在多辆地铁情况下安排最优的调度方案,现场普遍是结合实际运营需求来调整。与此同时,调度规模相较于单列地铁作业难度更大,非常容易出现因调度不合理造成检修时间不足或者过长等情况。本次针对多列地铁大架修作业来进行调查优化处理,设定在地铁大架修同步作业、架修同步作业和架修与大架修同步作业三种场景,基于上述模型来进行调度方案的优化处理。基于时间和问题规模的综合考虑下,本研究将对多列地铁来实施调度处理,确定两辆列车架修和大架修同步作业情况,将地铁1入

35、库时间设定为最早时刻,即0 h,将地铁2入库时间设定为2 0 h。在不同场景下求解最优调度方案,结果见表4。优化调度情况见图3、图4、图5。表4 多列大架修作业调度优化方案的求解结果地铁1修程地铁1入库时刻/h地铁1库内作业时间/h列成2修程地铁2入库时刻/h地铁2 库内作业时间/h优化方案列车库内作业总时间/h求解时间/h大修07 6 7大修2 04 7 02 9 68 3 6 3架修02 6 0架修2 03 2 82 3 15 4 0 4大修05 7 6大修2 02 1 13 6 47 2 4 3图3 两列架修作业调度优化方案85地铁大架修作业调度优化模型的构建与应用 李建加图4 两列大修

36、作业调度优化方案图5 大修与架修同步作业调度优化方案4.3 优化效果分析在多列车辆实施架修处理的情境下,优化后的调度方案,能够在3 4 9 h内完成架修操作,其中地铁1耗费时间2 3 2 h,地铁2耗费时间3 2 9 h,相较于单列车架修调 度 方 案 即 可 促 使 库 内 作 业 总 时 间 能 够 下 降1 6.5%;两辆列车同步运作的场景下,左右的调度方案能够在4 9 1 h内完成相关作业,地铁1在库作业时间为2 9 7 h,地铁2在库作业时间为4 7 1 h,较之同等工艺下的调度方案,实现了总体作业时间的缩短,下降了1 6.8%;在大架修和架修同步运作的情境下,优化后方95第6 1卷

37、第1期2 0 2 4年1月案能够在3 6 5 h内完成2种方案的运作,地铁1的库内作业时间为3 6 5 h,地铁2的库内作业时间为2 1 2 h,较之原有方案时间缩短了2 7.6%。就总体结果来看,本次所设计的调度模型和优化算法,能够结合地铁架修的特点制定出最优的求解方案,同时优化后的调度方案能够极大程度上缩短地铁在库时间,充分证实了本次设计方案的有效性与可行性。5 结论本文对地铁大架修作业调度问题进行了研究,有效解决了检修时间过程和运营调度需求的目标,提出了作业调度优化模型,以此来实现对地铁在库时间的有效缩短,并能够自动生成最佳调度方案。本文主要的研究成果如下:(1)基于经典F J S P模

38、型下,进行优化改进后,从同一个任务需求下工序之间的顺序约束、并行性特点,以及不同任务条件下各个工序之间的耦合关系,构建起了改进F J S P模型;(2)通过对遗传算法实施了优化处理,确定了具体的编码机制,基于算法下明确了多列车辆大架修作业时的调度运作问题;(3)以某车辆为案例,对本次构建的模型优化调度方案的实施成效进行评价,证实在大架修和架修同步运作情况下,可以有效缩短检修时间。参考文献:1 李广君.满足上盖物业开发条件的地铁大架修库跨度优化J.城市轨道交通研究,2 0 2 2,2 5(4):7 8-8 1.L I G u a n g j u n.O p t i m i z a t i o n

39、 o f m e t r o o v e r h a u l m a i n t e n a n c e g a r a g e s p a n u n d e r c o n d i t i o n o f m e e t i n g o v e r h e a d p r o p e r t y d e v e l o p m e n t d e m a n dJ.U r b a n M a s s T r a n s i t,2 0 2 2,2 5(4):7 8-8 1.2 张晓哲,黎荣,蔡子一,等.基于故障相关关系的地铁车辆转向架维修决策方法研究J.城市轨道交通研究,2 0 2 2,2

40、 5(6):2 1 1-2 1 5,2 2 0.Z HAN G X i a o z h e,L I R o n g,C A I Z i y i,e t a l.R e s e a r c h o n d e c i-s i o n-m a k i n g m e t h o d f o r m e t r o v e h i c l e b o g i e m a i n t e n a n c e b a s e d o n f a u l t c o r r e l a t i o nJ.U r b a n M a s s T r a n s i t,2 0 2 2,2 5(6):2 1

41、1-2 1 5,2 2 0.3 何蕾,宋瑞祥,邬玉斌,等.天车作业下地铁车辆段检修库框架结构的振动响应试验研究J.振动与冲击,2 0 2 2,4 1(1 3):2 0 4-2 1 0.HE L e i,S ON G X i a n g r u i,WU Y u b i n,e t a l.T e s t s f o r v i b r a t i o n r e s p o n s e o f f r a m e s t r u c t u r e o f m a i n t e n a n c e s h e d i n m e t r o d e p o t u n d e r c r o

42、 w n b l o c k o p e r a t i o nJ.J o u r n a l o f V i b r a t i o n a n d S h o c k,2 0 2 2,4 1(1 3):2 0 4-2 1 0.4 刁满佳,杨丹枫,金文涛.广州地铁L塑车牵引系统功率单元架大修维修模式J.城市轨道交通 研究,2 0 2 1,2 4(8):2 2 3-2 2 5,2 2 9.D I AO M a n j i a,YAN G D a n f e n g,J I N W e n t a o.R e s e a r c h o n o v e r-h a u l a n d m a i

43、 n t e n a n c e m o d e o f t r a c t i o n s y s t e m p o w e r u n i t o n G u a n g z h o u m e t r o l-t y p e v e h i c l eJ.U r b a n M a s s T r a n s i t,2 0 2 1,2 4(8):2 2 3-2 2 5,2 2 9.5 张磊.地铁车辆转向架大架 修工艺设计研究 J.铁道车辆,2 0 1 9,5 7(1 0):4 2-4 4.Z HAN G L e i.R e s e a r c h o n t h e d e s i

44、g n o f b o g i e r e p a i r p r o c e s s f o r s u b w a y v e h i c l e sJ.R o l l i n g S t o c k,2 0 1 9,5 7(1 0):4 2-4 4.6 谭鸿愿,王伯铭,黄挺.基于FME C A的地铁车辆转向架检修计划优化研究J.城市轨道交通研究,2 0 1 7,2 0(1):9 6-1 0 0,1 1 9.T AN H o n g y u a n,WAN G B o m i n g,HUAN G T i n g.O n t h e o p t i-m i z a t i o n o f

45、b o g i e m a i n t e n a n c e s c h e d u l i n g f o r m e t r o v e h i c l e s b a s e d o n FME C AJ.U r b a n M a s s T r a n s i t,2 0 1 7,2 0(1):9 6-1 0 0,1 1 9.7 刘增民.地铁车辆大、架修检修作业时间的研究与分析J.铁道标准设计,2 0 1 8,6 2(9):1 7 9-1 8 2.L I U Z e n g m i n.R e s e a r c h a n d a n a l y s i s o f t h e

46、t i m e f o r o v e r h a u l a n d h e a v y r e p a i r o f s u b w a y v e h i c l e sJ.R a i l w a y S t a n d a r d D e s i g n,2 0 1 8,6 2(9):1 7 9-1 8 2.8 钱一山,黎荣,张义军,等.面向维修性的地铁转向架轮对组成模块划分方法J.机械设计与制造,2 0 2 1(3):6 3-6 7.Q I AN Y i s h a n,L I R o n g,Z HAN G Y i j u n,e t a l.A m o d u l e d i

47、v i-s i o n m e t h o d o f m e t r o b o g i e w h e e l s e t a s s e m b l y f o r m a i n t a i n a b i l i t yJ.M a c h i n e r y D e s i g n&M a n u f a c t u r e,2 0 2 1(3):6 3-6 7.9 伊建辉,庄军,王明海,等.适用于临修作业的单转向架更换装置研究与开发J.铁道车辆,2 0 2 0,5 8(4):3 6-3 8.Y I J i a n h u i,Z HUAN G J u n,WAN G M i n g

48、 h a i,e t a l.R e s e a r c h a n d d e v e l o p m e n t o f s i n g l e b o g i e r e p l a c e m e n t d e v i c e f o r p r o v i s i o n a l r e-p a i r o p e r a t i o n sJ.R o l l i n g S t o c k,2 0 2 0,5 8(4):3 6-3 8.1 0 陈伟.地铁车辆段大架修工艺设备包容性设计J.城市轨道交通研究,2 0 2 1,2 4(1 0):7 1-7 4.C HE N W e i.

49、I n c l u s i v e d e s i g n o f o v e r h a u l m a i n t e n a n c e e q u i p m e n t i n m e t r o d e p o tJ.U r b a n M a s s T r a n s i t,2 0 2 1,2 4(1 0):7 1-7 4.(上接第1 4页)5 唐贵基,王晓龙.参数优化变分模态分解方法在滚动轴承早期故障诊断中的应用J.西安交通大学学报,2 0 1 5,4 9(5):7 3-8 1.T AN G G u i j i,WAN G X i a o l o n g.P a r a m

50、 e t e r o p t i m i z e d v a r i a t i o n a l m o d e d e c o m p o s i t i o n m e t h o d w i t h a p p l i c a t i o n t o i n c i p i e n t f a u l t d i-a g n o s i s o f r o l l i n g b e a r i n gJ.J o u r n a l o f X ia n J i a o t o n g U n i v e r s i-t y,2 0 1 5,4 9(5):7 3-8 1.6 马洪斌,佟庆

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