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  • A Hierarchical Decomposition Approach for Railway Disruption Recovery

A Hierarchical Decomposition Approach for Railway Disruption Recovery

2023-07-10 科研项目

A Hierarchical Decomposition Approach for Railway Disruption Recovery

Motivation:

  • With rapid urbanization, railway systems in cities play a increasingly significant role in daily transportation.
  • The railway system’s normal schedules might be disrupted by unexpected events (e.g., train breakdown, bad weather). Intelligent scheduling technology is urgently needed to quickly repair operational plans.

Problem Definition:

  1. Given
  • Normal planned schedules
  • Emergencies (such as train delays 
  1. Operational Constraints

The railway operations have to respect the following three types of constraints:

  • rolling stock duty feasibility, including considerations such as minimum run time, minimum dwell time, changing end, etc.
  • minimum headway
  • minimum separation
  1. Decisions

Timetable amendments in order to restore feasibility:

  • Rerouting trains: swaps, deadhead or repositioning of trains
  • Course cancellation: cancel courses partially or fully
  • Re-timing: adjust the planned arrival/departure times (prepone up to

5 minutes or postpone)

  • Skipping stops: skips some planned stops

Solution Approach:

We propose a novel hierarchical decomposition approach:

  1. Rerouting: Key decisions such as course cancellation and course-swapping have the most profound impact on the timetable amendments.
  2. Retiming: This stage mainly concerns a proper adjustment of departure and arrival times for each course at each node.
  3. Repairing: We design an efficient repairing procedure to attain feasibility of the returned solution.

Team members:

Longfei Wang, Akang Wang, Xiaodong Luo from SRIBD

Shengcheng Shao, Dong Zhang from Huawei

Award:

We won the second place in the INFOMRS 2022 RAS Problem Solving Competition.

 

 

 

 
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