本书由铁路科技图书出版基金资助出版。本书试图将 ILOG CPLEX、运筹学和交通运输专业问题三者有机结合起来，用ILOG CPLEX来求解和进一步优化，展示用运筹学知识和CPLEX优化软件解决铁道运输等交通运输专业典型问题的基本技能。
本书内容主要包括IBM ILOG CPLEX概述、OPL、ILOG CPLEX在运输问题中的应用、ILOG CPLEX在铁路车流组织问题中的应用、ILOG CPLEX在高速铁路列车运行图优化问题中的应用、ILOG CPLEX在铁路机车周转图优化问题中的应用、ILOG CPLEX在ITS中的应用和ILOG CPLEX在公交司乘排班问题中的应用。
本书适合铁道运输、交通运输等专业科研人员、高校教师参考，也可作为普通高等院校交通运输、管理工程等专业的本科生和研究生教材或参考书。
1.ILOGCPLEX是IBM公司刚刚公开的新软件（过去是其内部使用），IBM在大力推广；*本课题被列入“教育部-IBM专业综合改革项目（高教司（2011-213号）。本书内容具有先进性。
2.本书首先对ILOGCPLEX的功能、界面，对ILOGCPLEX用到的OPL的基本语言及语法规则进行介绍；在此基础上对ILOGCPLEX在铁道运输问题、高速铁路列车运行图编制、车流组织优化、动车组运用优化、公交乘务排班优化和智能交通等六个领域进行论述，包括问题背景概述、建模、在CPLEX中求解等。其中铁道运输、高速铁路运行图编制、动车组运用优化是全书重点。
运筹学起源于军事领域，后来转向民用，并广泛应用于市场销售、生产计划、库存管理、运输问题、财务和会计、人事管理、设备维修、更新和可靠性、项目选择和评价、信息系统、城市管理等生产、管理和生活的各个方面，用于解决生产和生活中的实际问题。在交通运输领域,运筹学也有十分广泛的应用，甚至国际运筹学协会设有航空组，专门研究空运中的运筹学问题。在铁路运输中，运筹优化问题比比皆是，例如铁路车流组织、技术站作业组织、机车车辆运用、通过能力计算与利用、列车运行图编制等都是运筹优化问题。运筹学在解决大量实际问题的过程中形成了提出和形成问题、建立模型、求解，以及对解的检验、控制、实施等工作步骤，为运筹学的应用提供重要的方法参考。
CPLEX是ILOG公司（2009年1月被IBM收购）开发的一个优化引擎。该优化引擎用来求解线性规划（LP）、二次规划（QP）、带约束的二次规划（QCQP）、SOCP（二阶锥规划）等四类基本问题，以及相应的混合整数规划（MIP）问题。软件IBM ILOG CPLEX Optimization Studio中自带该优化引擎。IBM ILOG CPLEX Optimization Studio具有执行速度快的特点，其自带的OPL简单易懂,并且与众多优化软件及语言兼容，因此目前欧美应用十分广泛。虽然其在中国的应用还不广泛，但是IBM一直致力于与高校合作，进行CPLEX的市场培育，其发展空间很大，具有很好的市场前景。目前,市面上也没有系统介绍CPLEX的中文书籍。
本书试图将ILOG CPLEX、运筹学和交通运输专业问题三者有机结合起来。首先介绍CPLEX的基本功能，以及CPLEX OPL语言的语法；然后结合一些交通运输领域尤其是铁道运输领域的优化应用经典问题，通过建立相应实例的运筹学优化模型，用CPLEX来求解和进一步优化方案，来展示用运筹学知识和CPLEX优化软件解决铁道运输等交通运输专业典型问题的基本技能。
本书由北京交通大学孙晚华等著。第1、2、3、7章由孙晚华执笔，第4章由北京交通大学陈军华执笔，第5章由北京交通大学何世伟执笔，第6章由北京交通大学徐斌执笔，第8章由北京交通大学王伶俐执笔。全书统稿工作由孙晚华完成。另外，在CPLEX建模与编程，以及收集资料与文字编辑方面，北京交通大学王兴同志做了大量的工作；IBM的软件工程师崔友志给予了大力支持。在此向他们表示衷心感谢！
由于著者水平及经验有限，书中难免有不足和疏漏之处，敬请广大读者批评与指正！
著者2014年10月
孙晚华，男，工学博士，教授。1965年10月生，湖南邵阳人。1987年7月湖南师范大学数学系毕业，获理学学士学位；1992年4月北京交通大学运输管理工程专业硕士研究生毕业，获工学硕士学位；2000年4月北京交通大学运输规划与管理专业博士研究生毕业，获工学博士学位。2008年到美国内华达州立大学里诺分校（UNR）访学半年。
1992年4月毕业留校任教以来，一直从事交通运输领域的教学和科研工作。先后承担原铁道部课题40多项；发表论文40多篇，其中被SCI、EI收入7篇；出版专著、教材3部。
第1章 IBM ILOG CPLEX概述
1.1 CPLEX介绍
1.2 CPLEX Studio介绍
1.3 CPLEX求解的优化问题简介
1.4 CPLEX在交通运输中的应用
思考与练习
第2章 OPL
2.1 OPL概述
2.2 OPL的常用符号
2.3 数据
2.4 数组
2.5 元组
2.6 脚本语言
2.7 建模建议
2.8 关键字及其用法
2.9 OPL简单应用
思考与练习
第3章 ILOG CPLEX 在运输问题中的应用
3.1 运输问题概述
3.2 运输问题的数学模型
3.3 运输问题在CPLEX中建模与求解
3.4 非标准运输问题的建模与求解
思考与练习
第4章 ILOG CPLEX在铁路车流组织问题中的应用
4.1 铁路车流组织优概述
4.2 货物列车编组计划的数学模型
4.3 在CPLEX中建模与求解
4.3 运行配置与求解
思考与练习
第5章 ILOG CPLEX在高速铁路列车运行图优化问题中的应用
5.1 高速铁路运行图问题的描述
5.2 最基本高速铁路运行图问题的数学模型
5.3 计算机模型的OPL
5.4 模型的改进
思考与练习
第6章 ILOG CPLEX在铁路机车周转图优化问题中的应用
6.1 机车周转图优化问题概述
6.2 机车周转问题的数学模型
6.3 计算机模型的OPL
6.4 机车周转图的网络流模型及CPLEX求解
思考与练习
第7章 ILOG CPLEX 在ITS中的应用
7.1 ITS问题概述
7.2 ITS问题的数学模型
7.3 ITS问题在CPLEX中建模与求解
7.4 其他最短路径问题的建模与求解
思考与练习
第8章 ILOG CPLEX 在公交司乘排班问题中的应用
8.1 公交司乘人员排班问题概述
8.2 公交司乘人员排班问题的数学模型
思考与练习
参考文献
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