1引言
1.1论文研究背景及意义
1.1.1 论文研究背景
线路集中修地段完全破坏了轨道既有的结构，而且维修施工工作必须在规定的封锁时间内结束。集中修地段一般情况下分散在一个较长的线路区间上，在封锁时间开始以前，应预先将有关路料及机具运输就位，以便充分利用封锁时间；而在封锁时间结束以前，同样的，必须将集中修地段的轨道线路恢复到应有状态，以确保行车安全。因此，铁路的集中修施工的组织管理是一项极为复杂的工作，需要提前进行周密的施工组织设计和管理，更需要相关管理部门科学合理地制定铁路集中修进度计划。而当今的维修组织机构和作业方式相对落后，使维修天窗不能得到充分利用，造成人员浪费，部分维修机械闲置，维修效率低下[3]。可以看出，传统的铁路维修制度和相应管理方法已不能适应铁路高速发展的需要，并影响了线路设备质量进一步的提高[4]。因此，利用先进的进度计划编制方法，并与计算机技术相结合，制定经济合理的铁路施工维修进度计划，可以科学的指导施工，有利于解决繁忙干线维修施工与运输经济效益之间的矛盾。
1.1.2 论文研究意义
运输的安全以铁路施工维修为基础，运输安全也是铁路维修的目的和意义所在。铁路维修施工计划是保障铁路行车组织安全工作的基础，是指挥日常行车组织和维修施工单位进行维修作业的依据之一，为列车运行图的编制提供重要辅助决策。铁路维修工作的基本任务是维修保养线路上既有的运输设备，使其经常处于良好状态，保证列车按规定的速度安全、平稳地通行；还要不断改善、进一步提高运输设备的工作性能，以满足飞速发展的铁路运输需要[5]。《铁路营业线施工安全管理办法》（铁办〔2012) 280号）中指出，铁路营业线施工是运输组织的重要组成部分，要坚持运输、施工兼顾的原则，加强施工计划管理，加强施工组织和施工期间的运输组织，按计划、有组织地进行各项施工，积极推广使用技术先进的施工机具和施工方法，提高施工作业效率和质量[2]。施工维修计划管理方式效率低下无疑会影响到列车运行图的编制效果和现场调度指挥效率。因此制定科学合理的铁路施工进度计划对铁路运输组织有着重要的意义。目前，我国铁路施工进度计划多以Microsoft office表格形式的手工作业管理为主，管理方式比较落后，效率低下，己不能满足铁路运输的需求和信息化改革的要求，编制出的维修施工计划不能充分利用天窗时间，对铁路资源造成了一定程度上的浪费[6]。经过铁路局直管站段的改革，维修计划的编制、上报和审批等增加了成倍的工作量，使现有的维修计划管理系统不能及时地编制出合适的进度计划。经过近些年来的几次提速后，我国铁路的客货运量不断增加，铁路运输设备的养护维修工作量也成倍增加，对维修计划编制的准确性要求也逐渐变高。将有限的人力、物力和作业时间用到最需要维修的地段，使轨道保持良好和均衡，只有这样才能更经济、更合理、更有效地管理好轨道技术状态，以保障列车的平稳和行车安全[7]。所以利用先进的计算机技术，研宄出智能化、自动化的铁路施工维修计划编制方法是非常有必要的。
2线性计划方法（LSM)基本原理
2.1线性计划方法概述
2.1.1 线性工程的概念
铁路集中修维修施工项目是一种典型的线性工程。所谓线性工程，也称为水平型重复性工程项目，该工程项目的工序相对较少，且大多数工序在水平方向上是重复的、连续的，各分项工程的施工进程也是重复的、连续的，这些工程项目的施工建设进程是沿水平方向用米、站、公里来表达的除铁路外，高速公路工程、險道工程、管道工程、城市地铁工程、城市轻轨工程等都属于线性工程。
2.1.2 线性计划方法的概念
线性计划方法的概念已经在1.2.1节已经进行了论述，线性计划方法是一种图形化的进度方法，一个直角坐标系中来描述线性工程施工进度计划，通常用X轴表示工程的空间位置（线路里程)，Y轴表示时间，其衡量单位可以根据整个工程的工期和管理所需要的精细水平以小时、天、周、甚至是月等来衡量，而任一活动根据其施工的时间、空间位置和速率用一定的图标在此直角坐标系里表达[23]。用于描述工程进度计划的坐标系及其所包含的各元素被称作线性计划图（LSMdiagram),线性计划图将线性计划方法中的元素全部展示到了图中，包括时间元素、距离元素，活动之间的约束元素以及不同的活动类型等，直观清晰并且展现的信息更为全面，如图2.1-1所示。线性计划方法是编制线性工程进度计划的非常实用而有效的工具[24]。如图2.1-1所示的线性计划方法进度计划，该计划中5个活动在空间上和时间上的进展状况被绘制在一个时间一空间二维坐标体系中，图中斜线的斜率的大小代表了该活动的施工速率。计划编制者或使用者可以非常清晰地了解到在某空间点或者时间点上某个活动的施工速率、工程的进度状况、与相邻活动的时间或者空间约束情况等信息。同时，从图2.1-1中，可以看出，与网络计划方法计划相比，线性计划方法计划保证了活动工作的连续或资源使用的连续性，这是便于工程现场管理的有力保证。
3 铁路集中修进度计划编制模型研究 ..........19
3.1 模型构建思路 ..........19
3.2 约束满足问题（CSP)简介.......... 21
3.3 基于LSM的铁路集中修施工活动分类 ..........22
3.4 铁路集中修施工活动速率（rate)的确定.......... 28
3.5 铁路集中修施工活动约束的确定.......... 36
3.6 RCMSM模型的构建..........38
4 RCMSM_ 法研究.......... 47
4.1 约束满足问题求解方法概述.......... 47
4.2 约束规划方法.......... 47
4.3 ILOGOPL 简介.......... 48
5 实例验证.......... 51
5.1 问题描述.......... 51
5.2 RCMSM模型的建立与求解.......... 54
结论
随着中国经济的高速发展，铁路的客货运量不断增加，铁路轨道设备的磨损也日益严重，其维修周期缩短，作业量增大。为完成繁忙运输条件下线路维修施工的需要，铁路集中修这种在短时间内聚集打了人力物力完成一条线路行车设备大中修和技术改造任务的一种施工组织形式应运而生。为了提高铁路维修施工效率和质量，减少维修施工对运输的整体影响，编制科学合理的集中修进度计划，对于铁路集中修维修项目管理具有重要的意义。现阶段中国铁路集中修项目工程大多釆用传统的网络计划方法或甘特图计划方法进行进度管理，而这些方法对铁路维修工程这类典型的线性工程而言具有局限性。本文研究基于线性计划方法解决中国铁路进度计划的过程控制问题，建立了铁路集中修进度计划编制模型，并利用约束规划方法进行求解。在此基础上，结合太原铁路局大秦线2009年第一阶段集中修产生的实际数据对模型和算法的有效性进行了验证。本论文的主要研宄成果有以下几点：
(1)结合铁路集中修，对线性计划方法的基本原理进行了文献综述。本文对线性方法的概念发展及优势进行了详尽的论述，对线性计划的活动的分类及基本属性进行了分析，并把线性计划方法与铁路集中修维修项目相结合，对铁路集中修施工项目涉及的各专业作业项目进行了分类，并确定了其速率、约束等。
(2)对铁路集中修进度计划编制模型进行了研宄。以研宄得到的铁路集中修作业项目的属性为基础，构建了一个基于CSP进度编制模型，研宄了如何将线性计划方法应用到铁路集中修维修项目管理中去，建立了 RCMSM模型，为集中修进度计划编制的科学化、智能化服务
(3)对铁路集中修进度计划编制模型求解算法进行了研究。本文针对RCMSM模型特点，对各种适用于进度计划编制模型的各种算法进行了分析。最后，确定了利用约束规划技术的求解算法，并利用ILOGOPL建模语言实现了该算法。
参考文献
[1]郭林泉.大秦重载铁路集中修进度图编制的探讨[J].铁道建筑，2009，（11): 92-95.
[2]中华人民共和国铁道部.《铁路营业线施工安全管理办法》（铁办（2012) 280号）[M].北京:2013.
[3]高雨峰.计算机辅助制定铁路轨道养护维修计划研宄[硕士].北京：北京交通大学，2006.
[4]边绍曾.改革维修体制推行修路养路分开[J].理论学习与探索,2002，（1):62.
[5]尹紫红.基于工务数据平台的计算机辅助制定高速铁路轨道养护维修计划研宄[J].学术动态，2011，(02): 10-14.
[6]高歌.京九线北段电气化技术改造问题研究[硕士].上海：同济大学交通运输工程学院，2008.
[7]储孝巍.客运专线轨道检测及维修技术的分析探讨[J].铁道标准设计，2005，(2): 29-32.
[8] Thomsett M C. The Little Black Book of Project Management [M]. 3 ed. New York:AMACOM, 2009.
[9]夏臻.面向Web的工程项目进度管理组件设计关键技术[硕士].武汉：武汉科技大学，2010.
[10]蒋根谋.线状工程项目进度计划及资源分配问题优化研究[博士].南昌：南昌大学，2008.
