目前，我国铁路形成了高速、普速“双网融合”的贯通运营局面，随着运输需求不断增加，以定期定量的检修工作保障运营安全愈发重要。然而，目前固定的天窗方案编制模式无法解决运输组织和施工维修间的矛盾，难以兼顾铁路运输效率和运营安全。为此，本书面向我国铁路“双网融合”下跨线为主的运输组织模式，从点?鄄线?鄄网多层次系统研究大规模复杂路网条件下铁路天窗方案优化理论与方法，以期创新铁路天窗方案编制模式，保障运输和维修需求间的协调兼容。

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2012年毕业于西南交通大学交通运输规划与管理专业，全国铁路列车运行图编制研发培训中心研究成员，主要从事铁路运输组织与优化研究。现任职于西南交通大学交通运输与物流学院运输工程系，博士,教授，博士研究生导师获四川省科技进步一等奖、中国铁道学会铁道科技一等奖、二等奖、三等奖各1项，入选国家铁路局首批铁路重大科技创新成果1项

目录
第1章 绪论 1
1.1 背景及意义 1
1.2 国内外研究现状 3
1.3 国外天窗设置概况 6
1.3.1 铁路维修作业方式演变 6
1.3.2 铁路维修管理模式 7
1.3.3 铁路天窗设置流程 8
1.3.4 铁路天窗设置现状 8
1.4 国内天窗设置概况 10
1.4.1 铁路维修作业方式演变 10
1.4.2 铁路维修管理模式 11
1.4.3 铁路天窗设置流程 12
1.4.4 普速铁路天窗设置概况 13
1.4.5 高速铁路天窗设置概况 14
1.4.6 高铁与普铁天窗设置差异性分析 15
1.5 本书章节结构 16
第2章 铁路天窗方案概述 19
2.1 铁路天窗基本概念 19
2.1.1 铁路天窗基本含义 19
2.1.2 天窗开设时长及时段 19
2.1.3 天窗开设形式 20
2.1.4 天窗维修作业流程 22
2.1.5 天窗作业内容 24
2.2 复杂路网条件下天窗设置分析 26
2.2.1 天窗设置影响因素分析 26
2.2.2 天窗设置原则 28
第3章 复杂路网条件下铁路天窗方案优化关键技术 30
3.1 基于数据驱动的天窗诊断分析 30
3.1.1 数据驱动的天窗诊断分析意义及框架 30
3.1.2 基于列车运行图计划数据的天窗设置规律分析 31
3.1.3 文本挖掘与关联规则相结合的天窗未兑现原因诊断分析 41
3.1.4 天窗未兑现原因诊断分析规律总结 49
3.2 基于模糊软集合的铁路天窗方案评价方法 50
3.2.1 基于模糊软集合的天窗开设形式比选 50
3.2.2 天窗开设形式比选指标体系构建 51
3.2.3 天窗开设形式评价方法 54
3.3 考虑天窗设置的路网关键节点与瓶颈区段识别技术 57
3.3.1 路网结构分析与建模 57
3.3.2 考虑线路关联性的铁路网络划分 60
3.3.3 面向天窗设置的路网关键节点与瓶颈区段识别 65
3.3.4 面向天窗设置的路网关键节点与瓶颈区段识别方法 70
3.4 铁路编组站天窗方案优化方法 74
3.4.1 编组站作业基础理论 74
3.4.2 编组站天窗方案优化基本原理 81
3.4.3 基于天窗基本单元的编组站天窗方案优化模型及求解算法 87
3.4.4 编组站天窗方案与车流进路协同优化模型及求解算法 93
3.5 列车运行图天窗分段与衔接优化方法 108
3.5.1 问题描述 108
3.5.2 模型构建 109
3.5.3 算法设计 111
第4章 铁路线路列车运行图与天窗方案协同优化方法 115
4.1 列车运行线与天窗方案协同优化方法 115
4.1.1 问题描述 115
4.1.2 列车运行线与天窗冲突机理及协同策略 115
4.1.3 模型构建 120
4.1.4 算法设计 123
4.2 列车运行图与天窗方案协同鲁棒优化方法 126
4.2.1 问题描述 127
4.2.2 模型构建 128
4.2.3 算法设计 140
第5章 考虑维修作业需求的列车运行图与天窗方案协同优化方法 144
5.1 维修周期内日维修作业类型及总量与列车运行图匹配机理 145
5.2 列车运行图与天窗方案一体化时空网络 146
5.3 模型构建 148
5.3.1 模型假设 148
5.3.2 变量说明 148
5.3.3 基于维修作业与列车一体化时空网络的动态维修天窗与列车时刻表协同优化模型 151
5.4 算法设计 157
第6章 路网条件下列车运行图与天窗方案协同优化方法 162
6.1 路网条件下天窗设置关键问题 162
6.1.1 天窗设置问题分析 162
6.1.2 天窗设置建模相关理论分析 163
6.1.3 天窗设置协调优化框架提出 166
6.2 路网条件下天窗衔接合理性分析 168
6.3 路网条件下列车运行图与天窗方案协同优化模型及求解算法 172
6.3.1 模型假设 172
6.3.2 参数说明 172
6.3.3 局部优化模型 173
6.3.4 全局优化模型 174
6.3.5 算法设计 175
6.4 高铁夕发朝至列车运行图与天窗方案协同优化模型及求解算法 181
6.4.1 问题描述 181
6.4.2 模型构建 182
6.4.3 算法设计 187
第7章 铁路动态天窗方案编制优化原理与关键技术 194
7.1 铁路动态天窗方案编制基本原理 194
7.1.1 铁路动态天窗方案下检修需求确定方法 194
7.1.2 铁路动态天窗方案编制基本内涵 198
7.1.3 铁路动态天窗方案编制思想与流程 201
7.2 铁路动态天窗方案编制优化关键问题 203
7.2.1 铁路设备施工维修计划编制方法 203
7.2.2 列车运行图与动态天窗方案协同编制方法 205
7.3 基于重要度的设备弹性检修周期确定方法 207
7.3.1 评价指标选取 207
7.3.2 设备重要度评价模型建立 209
7.3.3 铁路主要设备重要度评价方法 211
7.3.4 设备弹性检修周期设置 216
7.4 铁路动态天窗方案编制优化模型及算法 217
7.4.1 问题描述 217
7.4.2 模型构建 218
7.4.3 算法设计 229
参考文献 238