基于遗传算法的列车自动驾驶过程优化研究

针对列车自动驾驶系统（ATO）控制的目标复杂多样和环境变量不稳定等问题,在对列车的运行过程进行研究的基础上,建立了列车运行过程的多目标优化模型,并用遗传算法对列车的目标曲线进行优化,同时加入精英统治保持模型的高适应度,提高了运算速度,得到列车运行的最优控制策略。仿真结果表明,该系统在兼顾列车运行的准时性、停车精度、能耗及舒适性等多目标的情况下,使列车运行的各项性能指标都有所提高。     

城市轨道交通列车运行延误 及其调整方法

阐述城市轨道交通列车运行延误的概念、分类及其特点,总结单线情况下、共线运营条件下以及网络化条件下列车运行延误传播的规律,分析客流对于网络化列车运行延误的重要影响。从运营角度和乘客角度两方面,对列车运行延误调整的优化模型和方法进行分析和比较。最后,提出网络化运营条件下地铁列车运行延误及其调整方法的研究展望。     

高速铁路列车运行调整策略的研究

设置合理的调整策略是保证高速铁路列车运行调整质量的重要条件。本文介绍综合评价不同调整策略的关键技术，并利用列车运行组织模拟实验系统，对多种运营条件下的列车运行调整策略进行模拟分析，为优化高速铁路列车运行调整提供了方法和决策依据。     

基于多智能体的地铁列车运行调整方法

针对移动闭塞条件下地铁列车运行的特点,将降低列车群的总晚点时间和提高相邻列车对客流的吸纳水平作为性能指标,建立地铁列车运行调整模型。应用Agent、多Agent协作技术,构建地铁列车Agent,设计地铁列车运行调整算法,给出基于规则的地铁列车运行调整控制策略。根据列车群晚点程度的不同,列车运行调整分为全局调整和局部调整。全局调整采用偏移计划运行图方法,局部调整采用滚动优化方法,通过多次调整达到恢复计划运行图的目的,并分别给出相应的调整方法和调整步骤。以北京1号线为背景进行仿真测试,仿真结果表明:基于多Agent协作技术的地铁列车运行调整方法是合理的,并具有动态的扩展性。     

运行图调整在地铁行车组织中的应用

介绍了地铁运营的行车指挥原则;阐述了列车运行调整的主要方法;着重描述了非正常情况下,运行图调整在地铁列车行车调整中的应用。     

考虑追踪运行的高速磁浮辅助停车区设置优化

以降低常导高速磁浮交通系统辅助停车区的建设成本为目标,根据磁浮列车与传统轮轨交通在运营方式上相类似的特性,分析辅助停车区对磁浮列车追踪运行的影响.在既有辅助停车区设置方法研究的基础上,考虑列车运行追踪间隔要求的运营场景,进而构建满足目标约束下的辅助停车区设置模型,给出一种辅助停车区设置优化调整的设置方法.针对该方法在一...     

高速铁路非正常情况下列车运行调整方法研究

在分析高速铁路的非正常情况、划分非正常情况运行调整周期、制定运行调整目标的基础上,对列车运行调整方法进行分级分类,并结合实际案例,人工铺画运行图进行列车运行调整,最后对调整结果进行定量比较,验证非正常情况下合理选用列车运行调整方法能够有效减少列车晚点、加快运行秩序恢复。     

重载铁路列车运行调整计划的序优化策略研究

列车运行调整是我国铁路信息化建设中一个重点和难点问题,在CTC条件下,及时制定列车运行调整计划对实现列车运行过程追踪自动化,保证安全高效完成行车组织具有十分重要的作用。在建立列车运行调整序优化模型的基础上,对我国重载铁路实际数据进行统计分析,针对各种运行扰动因素,提出调整列车运行秩序的策略,从经验中找出列车运行计划的调整序列,从而快速求得序优化模型的解。按照调整策略优化排列作业顺序有效提高调度指挥效率,为优化列车运行调整制定合理、有效的策略提供方法和依据。应用调整策略优化方法构建的调度系统能满足列车运行调整的实时性要求,为求解列车运行调整模型提供一种思路和方法。     

城市轨道交通列车运行过程的多目标优化研究

为了使城市轨道交通列车运行曲线能更好地为司机提供驾驶指导,进一步保证列车高效运行,在前人研究的基础上,建立包含巡航模式的列车运行过程优化模型。在建模过程中综合考虑列车运行过程的时间、能耗、乘坐舒适度、精确停车等多个性能指标,并使用差分进化算法对建立的模型进行求解。由于传统的差分进化算法存在许多不足,采用一种具有自适应参数调整策略的改进差分进化算法。通过调整算法的变异因子和交叉因子,增加了种群的多样性、扩大了全局搜索区域,避免了局部最优解,同时在后期也加快了收敛速度。通过对所选线路的仿真优化,使各优化性能指标达到了整体相对最优,验证了模型与算法的有效性。     

基于改进差分算法的高速列车运行调整研究

为了压缩高速铁路列车运行的总晚点时间、编制高质量的列车运行调整计划,建立高速铁路列车运行调整模型,运用矩阵描述高速列车运行调整中的相关概念,以列车到发线数量、列车追踪时间间隔、列车停站时分等作为高速列车运行调整的约束,以列车在各站的到达的总晚点时间最少为优化目标,构建高速铁路列车运行调整模型。在分析基本差分算法差分策略的基础上,提出基于三角差分策略的高速铁路运行调整差分算法,给出详细的计算步骤。以京广高速铁路实际列车运行数据进行计算,验证了模型的有效性和算法的高效性、精确性。本文提出的基于新的改进的差分策略的高速铁路列车运行调整方法是合理可行的。     

基于定序优化的客运专线列车运行图铺划方法

在考虑旅客列车始发时间域和维修天窗的基础上,建立客运专线列车运行图优化模型,设计基于定序优化的客运专线列车运行图铺划方法。该方法在不断优化松弛列车运行图的过程中实现,对于当前松弛列车运行图,每次按照最小平移时间法则选择冲突进行优先化解,直至所有冲突化解为止。化解冲突时,通过构造松弛列车运行图的扩展多平行四边形和有向图,以平移作业、交换作业顺序、变更停站方案和调整列车始发时间域等方法来优化松弛列车运行图。算例分析表明,该方法能够有效地实施客运专线列车运行图的铺划。     

基于列车运行线分布的客运专线列车运行图动态性能分析

分析客运专线列车运行图中运行线分布模式,采用异质度描述列车运行线之间的发车时间间隔和到达时间间隔的关联性,给出列车运行图异质度计算公式,用以定量分析列车运行图动态性能。通过对列车运行图实施调整过程计算机仿真验证异质度计算公式的合理性。以武汉至广州客运专线列车运行图3种典型列车运行线分布模式为例,计算得到的列车运行图异质度分别为0.64,0.68和0.11,仿真得到的列车运行图动态性能依次为较差、最差和最好。由此可知:列车运行图的异质度越低,其动态性能越高;给出的列车运行图异质度计算公式是合理的。     

计算机编制全路直通客车方案优化系统的研究

制定计算机编制全路直通客车方案优化系统设计原则。提出实现客车方案编制的三种基本算法是:以单线会车附加时分系数为基础进行方案铺画的附加时分法;以时间推进、分段切割来预测列车动态轨迹和事件的事件预测法;以客车轮廓图为基础,通过循环求解、层层逼近目标值的层次逼近法。通过对这三种方法的分析和比较,选择了层次逼近法作为客车方案铺画的方法。对系统研究过程中车次的识别、迂回经路处理、北京枢纽间隔检查、图形处理等关键技术进行阐述,并提出设计系统的程序功能。     

城市轨道交通列车运行图协调性评估体系构建与系统研究

从不同尺度对城市轨道交通列车运行图进行协调性分析与评估,是实现城市轨道交通网络化运营协调与优化的重要基础。通过选取大量的指标数据进行归纳总结,提取了运营协调决策中的共性需求,构建了适应运营管理的城市轨道交通列车运行图协调性评估指标新体系。基于该指标体系,开发了完整的城市轨道交通列车运行图协调性评估系统,可以对点(车站)、线(运行线)与面(运行图)进行全方位综合评估。以北京市实际路网运营情况为例,在10 s内完成各项指标计算,计算结果得到了北京市交通信息中心与北京地铁运营有限公司的专家认可,可以为列车运行图进一步优化编制提供有效的参考。     

基于移动卫星通讯的列车自动报点系统与运行图绘制

列车自动报点系统包括车载系统和地面系统,车载系统通过移动卫星通讯,将列车所在位置、运行速度、车站停靠等信息实时传输到地面系统,地面系统自动绘制列车实绩运行图并在电子地图上显示列车的位置。运行图的绘制采用双缓冲实现视图的快速显示,解决了报点时刻以及车次标注的重叠问题,并在Delphi中自己创建新类模拟画笔来完成绘制不同类型列车运行线的要求。实绩运行图可以像其它图形软件一样实现放大、缩小、平移等视图操作,并可以在任何支持图形打印的打印机或者绘图仪上打印,软件自动根据打印机类型和纸张大小将打印效果调至最佳。     

城市轨道交通列车运行图自动生成与CAD转换

基于人工模拟法编制列车运行图,保证每个时间段的对数满足设计要求的同时,根据虚拟链接及调整,使其满足列车折返约束,之后根据列车出入库的情况进行调整,使生成的运行图更好地符合设计需求,能够高效地对不同线路的不同全日行车计划进行铺画。另外,将生成的运行图转换为CAD脚本,也减少了设计者的劳动强度。以深圳地铁6号线为例实现全日运行图的铺画,表明该方法是有效可行的。     

基于最小列车秩序熵的列车运行调整算法研究

单线区段上的列车运行调整需要考虑列车运行秩序的优化,使用列车秩序熵来描述列车在调整计划与基本图中运行秩序的差别程度,在此基础上建立基于最小列车秩序熵的列车运行调整模型,并给出具体求解计算过程。基于此算法编制程序对具体实例进行计算,并将其计算结果与用提高旅速调整算法的结果比较,检验了算法的有效性。     

不固定牵引方式双肩回交路机车最优配置的遗传算法

机车周转图的编制是多约束条件的组合优化问题。针对不固定牵引方式双肩回交路机车周转图编制建立数学模型,并以机车在2个折返段(站)和基本段(站)总停留时间最少为目标,设计不固定牵引方式双肩回交路机车运转制下求解机车最优配置的遗传算法。基于知识的变异方法和采用交叉概率、变异概率随个体优劣程度自适应的调整策略,提高算法的局部搜索能力以及收敛和优化性能。以某实际列车运行图为例进行仿真计算,结果表明:运用该算法可使机车的段内总停留时间和需要的牵引机车台数较实际的机车周转图分别减少约21%和8.6%。     

基于运行线可调的动车组周转计划优化研究

针对高速铁路动车组周转计划的优化问题,在列车运行图可作微调的前提下,用时间窗描述运行线的可行平移范围,构建接续网络,刻画运行线间的接续关系,考虑接续弧互斥约束和动车组交路平移累加约束,以可行动车组交路为决策变量建立求解问题的优化模型,并设计基于改进广义标号法的分枝定价算法求解。实例验证表明,通过对运行图进行微调,可以在一定程度上减少需要的动车组数量,从而达到动车组运用优化与运行图优化编制的相互协调。     

网络化运营条件下的地铁乘务计划优化方法

随着城市轨道交通网络化运营程度的不断深入,乘务管理也需要不断适应线路结构、客流特征、列车方案、管理制度等因素的变化需求。乘务计划优化是一类综合考虑各类因素的多目标组合优化问题。对计划列车运行图、线路条件、乘务班制、劳动时间等乘务计划编制的关键因素进行分析,从编制条件和编制目标等方面研究了网络化运营条件下乘务计划的编制难点,从乘务班制、任务划分、网络统筹、编制的智能化和信息化等方面提出网络化运营条件下乘务计划编制优化的建议与方法。