多类干扰下的高铁列车运行调整优化模型

高速铁路列车运行实时调整一直是行车调度指挥工作中的重要核心任务之一.为解决有多种行车干扰事件(初始晚点、限速和到发线不可用)影响下的列车运行调整问题,针对准移动闭塞行车方式,基于替代图理论,兼顾车站进路调整约束,建立混合整数线性优化模型,设计两阶段近似求解算法,在600 s内可以实现列车变更到发线次数最少和列车晚点延误时间最短的列车调整方案的快速求解.研究结果表明:模型可以同时实现列车运行调整和列车径路优化,相比时间间隔法行车方式,该模型可以有效避免列车在闭塞区间的冲突;有初始晚点的干扰会加剧列车的二次晚点;列车限速值越低会指数型加剧晚点时间.     

简析沈阳地铁列车运行组织

介绍了沈阳地铁1号线行车指挥系统及功能,分析了正常情况下的行车组织、列车运行晚点时的行车组织、列车自动控制系统故障时的运行组织、夜间施工时的运行组织。     

高速铁路列车晚点调整中区间渡线作用的分析

高速铁路行车组织具有高速度、高密度的特点。在高速铁路区间设置一定数量的渡线,能增加对晚点列车运行调整的灵活性。根据高速铁路列车开行模式,讨论了在高速列车晚点和中速列车晚点两种情况下高速铁路利用区间渡线组织列车越行的方案,量化分析区间渡线在晚点列车运行调整中所起的作用。     

粗糙集理论在铁路行车调度指挥系统中应用的研究

针对铁路行车调度指挥的智能知识表达与决策问题,给出行车调度指挥的列车相对优先度、列车相对正点度、列车相对旅程完成度、列车区间运行裕度、列车车站停车裕度、后继列车新增出发晚点、后继列车新增到达晚点等七个条件属性及运行次序一个决策属性。论述基于粗糙集理论的知识表达和粗糙集决策规则的提取过程。提出一种相应的行车指挥决策评价体系。证明列车运行次序决策属性,能完全作为列车运行调整的决策条件。     

基于智能化应用的列车运行调整模型

基于列车运行调整理论研究现状,在分析现有研究局限的基础上,提出建立列车运行自动调整模型应考虑的4个关键问题:部分非运行图相关信息、动车组接续、交叉进路抵触及股道-线别连通性。基于这些关键问题构造10个约束条件,结合智能CTC系统技术标准,以提升旅客满意度为导向,依据旅客行程信息和多目标优化的思想,建立将列车运行调整对旅客出行实际影响最小化的目标函数,构建可满足智能化应用的列车运行自动调整规划模型,将其引入开发中的智能CTC系统,并通过京张高铁3个列车运行调整实际场景进行验证。结果表明:模型能够准确处理各种场景下的列车运行偏离,生成切实可用的列车运行阶段计划;生成的计划能有效消解列车晚点造成的交叉进路抵触、股道运用冲突及动车组接续等冲突,在兼顾旅客换乘考虑的同时,缩小列车晚点波及范围,控制晚点传播。     

徐州枢纽高铁列车运行经由优化调整分析

徐兰高速(郑徐段)开通运营以来,徐州东站列车办理对数增加较多,晚点情况突出。为充分合理利用徐州枢纽普速线路区间通过能力,缓解徐州东站作业压力,在不影响列车运行图框架的基础上,对徐州枢纽部分高铁列车运行经由调整至经徐州站运行进行了可行性分析,并对可行性方案进行了模拟评价,可为其它枢纽地区运输组织调整提供参考。     

基于Tableau的高速列车晚点综合可视化

高速列车晚点综合可视化可以清晰呈现车站和区间的列车运行情况,对于辅助智能高铁调度决策具有重要意义。定义高速列车晚点分析的指标,给出各指标的计算方法。运用Tableau软件构建高速列车晚点综合可视化的显示界面,以沪昆高铁部分车站和区间为对象,对高速列车晚点情况进行可视化显示和分析。高速列车晚点综合可视化可以辅助行车人员快速了解高速列车的晚点规律,为高铁智能调度提供基础支撑。     

基于双重启发式动态规划算法的列车运行调整研究

通过对列车行车组织特点及运行调整策略的研究,采用自适应动态规划体系中的双重启发式动态规划算法,建立了列车运行调整模型.双重启发式动态规划算法适合处理具有实时性、约束性、非线性、随机性等特点的列车运行调整复杂动态系统的优化控制问题,通过仿真验证,该算法求解速度快、精度高,对列车晚点的调整起到了良好的控制作用.为列车运行调整的深入研究提供了一定的参考价值.     

武广高速铁路列车晚点恢复时间预测的随机森林模型

基于列车运行实绩的列车晚点恢复模型是铁路晚点管理的重要内容,是运行图优化和行车指挥的理论基础和依据。为了研究高速列车初始晚点恢复的机理,进行初始晚点恢复预测,本文以武广高速铁路列车运行实绩数据为研究基础,将列车在初始晚点站的晚点时间(PD)、列车晚点后经停各站的总停站缓冲时间(TD)、列车晚点后经停各区间的总区间缓冲时间(RB),以及标识列车是否晚点通过株洲西—长沙南区间的0-1变量(ZC)作为自变量,运用R语言编程建立了以晚点恢复时间(RT)为因变量的高速列车初始晚点恢复随机森林回归模型。对275个测试集数据的预测结果表明:模型允许误差在3min情况下,模型的预测精度能达到90%以上。随机森林模型与多元线性回归模型、支持向量机模型的对比表明,随机森林模型具有最优的预测精度。     

编制列车运行图的智能控制方法

讨论了在列车运行中,针对列车晚点、加开列车、减开列车造成的不能按图行车的实际情况,研究并提出在原有运行图基础上进行智能化调整的方法,并将调整结果反映在运行图上,实时绘制出新的运行图.这为列车运行的调整及相关参数的计算提供了方便、直观的依据,反映了计算机编制列车运行图的智能化发展趋势.     

高速铁路行车调度指挥一体化仿真实验平台设计与研究

研究高速铁路行车调度指挥仿真验证与人员培训实验平台设计。依据管控一体化思想,在分析高速铁路行车特点的基础上,设计高速铁路行车调度指挥一体化仿真实验平台的结构和功能。该平台可实现列车运行计划编制—列车运行计划调整—半实物沙盘列车实时运行仿真全过程的科研验证和实践教学模拟操作的相关功能,并将铁路行车仿真技术领域直接延伸到列控层,能够满足半实物仿真环境下,高速铁路行车调度新理论的实践验证和调度员及学生业务培训需求。     

考虑轨道台阶干扰的磁悬浮系统动态特性分析

针对1.5千米中低速磁浮试验线上轨道台阶引发列车激烈振动的现象,建立磁浮列车单模块的两点悬浮控制模型,运用状态反馈控制算法,对磁浮列车以不同速度经过不同轨道台阶时的轨道状态、悬浮状态和悬浮特性进行比较分析,仿真结果与试验现象吻合,从而验证了该模型的准确性。     

改进的BP神经网络在铁路客运量时间序列预测中的应用

针对目前铁路客运量预测方法的不足,采用改进的BP神经网络对铁路客运量时间序列进行预测。分析改进的BP神经网络原理,对1980年—1998年的铁路客运量进行归一化处理,建立铁路客运量时间序列神经网络预测模型,设计网络参数,进行网络学习与训练的仿真试验。对比分析改进的BP神经网络与标准的BP神经网络预测结果,证明改进的BP神经网络预测结果更准确,精度更高。     

铁路网络安全攻防仿真实验平台方案设计

研究并采用柔性虚实互联、异构数据融合、攻击检测、攻击溯源等技术,设计铁路网络安全攻防仿真实验平台,借助平台开展网络安全技术研究、网络安全攻防演练、安全防御能力验证、安全事件取证分析等科研实验,实现对铁路网络安全事件及时有效预警、快速取证、精准定位和分析,为构建安全可控、攻防兼备的铁路网络安全综合防御体系提供技术和数据支撑。     

基于Simulink和VRML的铁道车辆运行可视化仿真

铁道车辆在铁轨上的运动是一个复杂的运动学过程.对铁道车辆在轨道上的运行特点和运动仿真方案进行分析,确定车辆模型基本运动控制数据的生成流程.采用三维CAD建模和VRML建模语言,建立铁道车辆和运行场景的可视化仿真模型,利用Simulink实现铁道车辆模型的运动控制与仿真.在开发的铁道车辆运行可视化仿真平台上实现较为逼真的运行可视化仿真.     

把好铁路液体危险货物包装质量关

液体危险货物在整个铁路危险货物运输中占有很大的比例,改进包装（容器）的性能是完善安全措施的基础,包装性能可采用模拟试验方法进行测定。对包装的检测工作应尽可能细致,并且通过实践来不断完善包装方案。     

高速铁路车站通过能力计算方法探讨

针对传统分析计算方法不适用于高速铁路通过能力计算的问题,研究计算机模拟法应用于高速铁路车站通过能力计算的关键技术。首先,分析高速铁路车站与传统既有铁路车站作业组织上的不同,对高速铁路车站通过能力的特点进行深入研究。其次,提出计算机模拟法计算高速铁路车站通过能力的整体思路流程,并提出高速铁路车站咽喉、到发线作业一体化模型的详细构建思路。最后,给出高速铁路车站作业计算机仿真模拟算法流程。     

实物与仿真相结合的高速铁路联锁教学系统研究

为了使相关的电务人员、相关专业学生更好地学习高速铁路计算机联锁系统,为了使车务人员尽快熟练掌握车务终端的操作方法,提出采用实物与仿真相结合方法,通过分析高速铁路计算机联锁系统的特点和教学要求,设计开发实物与仿真相结合的高速铁路联锁教学系统。详细设计系统的结构、功能、与之功能相适应的虚拟的高速铁路站场,对实物与仿真的边界进行科学划分,开发配套的站场仿真软件、TCC仿真软件、邻站CBI仿真软件、RBC仿真软件、多媒体教学软件、模拟CTC终端等。结果表明:该系统不仅可以节省占地空间,降低投资成本,而且更利于学习人员学习相关理论知识、提高学习效率,从而为铁路行业培养更多的技术人员,更好地服务于社会。     

高速铁路动车组运用的研究

首先将空车调拨引入动车组运用过程，建立了考虑空车调拨条件下动车组周转优化模型。并根据模型的求解思路，给出优化编制动车组运用计划，以及列车运行计划变更时调整动车组运用计划，确定备用动车组数量的计算机模拟方法。在此基础上，利用已开发的模拟软件系统，以京沪高速铁路为背景，对高速动车组运用问题进行综合模拟实验，获得一些有价值的研究结论。     

铁路信号系统中安全算法时效性分析

为有效评估和提升铁路信号系统传输协议的安全性,对铁路信号系统中的安全算法进行时效性分析。通过仿真实验对常用的4个的哈希函数和6个加密解密函数进行了定量评估。实验结果表明,安全算法的处理时间随应用数据长度的增长而增长;加密解密函数的工作模式对时效性影响不大;加密解密函数的解密算法消耗时间大于加密算法;SHA256哈希函数为保证数据完整性安全算法的首选方案;Twofish算法为加密解密算法的首选方案。该时效性分析结论为铁路信号系统安全算法的选择提供了参考依据。