1、動車組作為一種鐵路旅客運輸資源，是高速鐵路系統(tǒng)的重要組成部分。隨著近年來我國高速鐵路的快速發(fā)展，投入運營的動車組數(shù)量日益增多，如何加強動車組的運用與檢修管理也愈發(fā)地受到動車組管理部門的重視。動車組運用計劃和檢修計劃是加強動車組管理的直接體現(xiàn)，并且二者之間相互關聯(lián)、相互影響。因此，有必要將動車組運用計劃和檢修計劃協(xié)同起來進行綜合優(yōu)化，以提高計劃的編制質(zhì)量，這對于進一步提高動車組的運用效率，降低動車組運營成本和檢修費用等都具有重要意義。論文

2、結(jié)合動車組運用與檢修管理的實際情況，圍繞動車組運用與檢修計劃綜合優(yōu)化的目標，對以下幾個方面的內(nèi)容進行了研究:
　　(1)結(jié)合我國動車組運用與檢修管理的實際情況，著重從高鐵發(fā)展概況、動車組運用模式、動車組修程修制、動車組運用計劃和檢修計劃的編制及其相互關系等方面入手，分析了動車組運用與檢修的基本業(yè)務，為后續(xù)動車組運用與檢修計劃綜合優(yōu)化方法的研究奠定基礎。
　　(2)以列車運行圖中的列車車次為計劃編制的最小單元，采用時空網(wǎng)絡理論

3、研究了動車組運用與檢修計劃的綜合優(yōu)化方法。首先，考慮動車組運用、檢修、庫停等狀態(tài)的轉(zhuǎn)移，從時間、空間和狀態(tài)三個維度，構(gòu)建了動車組的連續(xù)時間的時空網(wǎng)絡，網(wǎng)絡中的每一條徑路表示了動車組在計劃編制周期內(nèi)的作業(yè)環(huán)節(jié)，并通過動車組的徑路組合方案體現(xiàn)動車組的運用與檢修計劃。然后，在動車組徑路集合生成的基礎上，采用“弧-路”模型的思想構(gòu)建動車組徑路組合方案的優(yōu)化模型，并設計了動車組徑路集合的生成策略和模型的求解算法。最后，通過算例研究發(fā)現(xiàn)問題的粒度劃

4、分越細研究的難度就會越大，進而將問題分解為基于列車車次的動車組交路計劃優(yōu)化和基于交路的動車組運用與檢修計劃優(yōu)化兩個階段。
　　(3)針對基于列車車次的動車組交路計劃優(yōu)化的問題，考慮列車車次之間的接續(xù)關系和一級檢修周期的約束條件，先將動車組交路表示成包含列車車次接續(xù)和檢修作業(yè)的閉合回路，然后進一步將所有動車組交路通過檢修作業(yè)連接起來，形成列車車次接續(xù)網(wǎng)絡中包含一級檢修的唯一閉合回路。在此基礎上，以列車車次接續(xù)總時間最小化和動車組交路

5、運行里程最大化為優(yōu)化目標，采用網(wǎng)絡優(yōu)化的基本理論和方法，構(gòu)建動車組交路計劃優(yōu)化的0-1整數(shù)規(guī)劃模型?？紤]在具體應用中列車車次的編號及其在網(wǎng)絡中的位置，基于粒子群算法設計了模型的啟發(fā)式求解算法，并進行了算例研究分析。
　　(4)在動車組交路給定的前提下，以“分鐘”為最小時間單位，基于動車組交路連續(xù)接續(xù)的思想，將動車組的運用與檢修抽象為一種特殊的多旅行商問題，并通過為每一列動車組設置虛擬開始交路和虛擬結(jié)束交路構(gòu)建了包含一級和二級檢修的

6、動車組交路接續(xù)網(wǎng)絡。然后，針對單車種、單基地、單編組的動車組運用與檢修問題，著重考慮動車組的交路擔當和檢修周期等約束條件，以交路之間總接續(xù)時間和動車組檢修時損失的可用里程最小化為優(yōu)化目標，構(gòu)建了在交路給定下的動車組運用與檢修計劃綜合優(yōu)化的0-1整數(shù)規(guī)劃模型。參照動車組交路編號的設置，基于粒子群算法設計了模型的求解策略，并通過算例研究分析驗證了模型和算法的有效性。
　　(5)針對基于交路的動車組運用與檢修計劃的優(yōu)化問題，進一步結(jié)合動

7、車組擔當交路的實際情況，以“天”為最小時間單位，從離散的視角基于指派問題理論分析了動車組與交路之間的指派關系。然后，考慮交路運行時間和扣修時間超過一天的情況，分別為動車組的運用與檢修設置主要決策變量、輔助決策變量以及狀態(tài)決策變量，并以此構(gòu)建了動車組運用與檢修計劃綜合優(yōu)化的0-1整數(shù)規(guī)劃模型。在該模型中以減少動車組運用數(shù)量和動車組檢修時損失的可用里程最小化為優(yōu)化目標，且除了交路擔當和檢修周期約束以外，還考慮了動車運用所檢修能力等約束條件。