高速铁路通过能力利用状态评估方法研究

通过能力利用率是评估高速铁路通过能力利用状态的重要指标。首先基于相同和不同速度等级列车运行组计算停站、越行导致的额外占用时间;其次,考虑列车运行过程的动态、不确定性特征,在分析低层次、高层次晚点传播的基础上计算平均缓冲时间;第三,在时间维度上,将追踪列车间隔时间、额外占用时间、缓冲时间之和作为列车占用总时间,以列车占用总时间与列车运行图有效开行时间带的比值计算通过能力利用率;最后,以京广高速铁路为例进行验证。所提出的通过能力利用状态评估方法能够体现列车停站方案、运输服务质量等对通过能力利用率的影响,更好地反映运力资源运用效率。     

基于点线一体化的高速铁路通过能力计算研究

在分析现有高速铁路通过能力计算方法的基础上,提出一种新的通过能力计算方法。将车站虚拟为一个区间,从而将计算车站通过能力转化为计算虚拟区间通过能力,实现高速铁路通过能力研究的车站区间一体化。在车站虚拟化的基础上,计算不同列车组的最小列车间隔时间,采用平均最小列车间隔法计算虚拟区间通过能力。通过比较各大型客运站所对应虚拟区间的通过能力,选其中最小者为该区段的通过能力。新方法可以更方便地处理跨线列车和车站各项作业对平均最小列车间隔时间的影响,也可以使运行图结构更加简单,从而简化计算过程。以京沪高速铁路为例,验证该方法的可行性。     

市域快速轨道交通快慢车混合运行时线路通过能力计算方法

为顺应当前市域快速轨道交通快慢车混合运行的运输组织发展趋势,提出1种可适应不同列车开行方案与开行比例的线路通过能力计算方法.考虑列车最小追踪间隔时间、快慢车开行比例、区间快车越行节约时间、列车在各站的停站时间等重要因素,分越行(设越行站)、追踪(不设越行站)2种运输组织模式,推导所有可能情况下的线路通过能力计算式,构建...     

利用区间渡线组织列车越行对高速铁路区间通过能力的影响

研究高速铁路高、中速列车混跑模式下，利用区间渡线和反向线路组织不同速度等级列车待避或越行对线路我间通过能力的影响。定量分析了三种不同越行方式对高速铁路本线通过能力和反向线路通过能力的影响程度，得出了增设区间渡线组织列车越行对高速铁路通过能力的影响程度随高速铁路站间距离、中高速列车速差、列车最小追踪间隔、列车越行方式以及运行图结构不同而变化的规律；当双向行车量不均衡，某一方向行车量较大时，在长度接近或超过60km的区间设置渡线，利用渡线和反向线路组织列车区间越行，可提高行车量较大方向的区间通过能力，当双向行车量较大且较均衡时，为避免降低反向线路的通过能力，一般不宜组织这种越行。当中速列车利用区间渡线和反向线路车待避高速列车时，使增设越行点所产生的中速列车额外扣除时间降至零在最小区间距离，以及有关铺图结构、计算方法等，同样适用于高速铁路越行站的合理分布的研究和距离的确定。     

垂直型天窗占用运行图时间的分析

提出在双线自动闭塞区段计算垂直型天窗占用运行图时间的计算公式。设计通用的表格计算法,计算垂直型天窗条件下天窗外损失的时间。由计算结果可知:区段内车站增加到发线与增设中间站的效果是不同的,一般后者产生的天窗外损失时间少;同时认为即使区段内区间运行时分都小于追踪间隔时间,也产生天窗外损失时间。分析某重载线路垂直型天窗占用运行图的时间,运用表格计算法计算部分车站封闭后的天窗外损失时间。     

基于列车运行时间偏离的地铁列车运行图缓冲时间研究

根据地铁系统的特点,分析追踪列车间隔时间与列车区间运行时间和停站时间的关系。在非晚点情况下,根据列车区间运行时间和停站时间与图定时间的偏离,建立描述列车运行图缓冲时间与干扰概率、随机干扰变量之间关系的概率模型。采用适当的分布函数对随机干扰变量进行分布拟合,计算不同干扰水平下的缓冲时间。以某条地铁线路为例,将其1 d的实际列车区间运行时间和停站时间作为基础数据,采用给出的模型和计算方法,计算得到不同干扰水平下的最小缓冲时间,用于确定地铁列车运行图合理的追踪列车间隔时间。     

单线铁路成对非追踪平行运行图最小周期时间的混合整数非线性规划模型

按上下行列车的发站和到站是否为区段的首末站、列车到站后是否有技术作业等情况将单线铁路成对非追踪平行运行图的区间铺画方式分为32种方案.分析采用这32种铺画方案之一铺画区间列车运行线时与相邻区间铺画方案之间可能的衔接关系以及车站间隔时间的限制条件,建立约束条件,构建用于求解单线铁路成对非追踪平行运行图最小周期时间的混合整数非线性规划模型.使用给出的模型和利用Lingo11软件编程对算例进行求解,验证了该模型对求解单线铁路成对非追踪平行运行图最小周期时间有较好的适用性和实用性.     

400 km/h高速铁路通过能力计算方法研究

本文旨在研究全高速模式下基于扣除系数法的400 km/h高速铁路的通过能力计算方法。首先,对不同运行图铺画方式下的扣除系数进行了深入分析,并确定了其计算方法。在群组中列车数量一定的情况下,停站数量较少时按停站列车成组铺画不越行,扣除系数较小;停站数量较多时按成组不停站列车越行停站列车铺画,扣除系数较小。然后,进一步提出了基于扣除系数法的通过能力计算方法,并对影响通过能力的主要因素进行了敏感性分析。结果显示,区间追踪间隔时间的变化对通过能力的影响最为显著。此外,本文还探讨了扣除系数与400 km/h高速铁路列车和线路间的内在联系,并通过构造算例,验证了计算方法的正确性和有效性。这一研究为提高高速铁路的运营效率提供了理论支持和实践指导。     

青藏铁路格拉段区间通过能力的研究

按照青藏铁路格拉段运输组织的要求,旅客列车必须在白天发到。因此,此区段的列车运行图结构具有纵向按区间分段,横向按时间分带,客、货列车分时运行的特点。在对列车对数(或组对数)与列车交会次数、列车交会占用中间站数和区间数、及其对应区间最大列车运行图周期等因素相互关系进行理论分析计算的基础上,根据不同对数列车集中交会占用时间带的控制范围,分别推算出客、货列车最大行车量。计算结果表明:在预留3 h维修天窗的条件下,按站间闭塞普通运行图的客、货列车最大行车量分别为6对;按虚拟自动闭塞追踪运行图的客、货列车最大行车量分别为10对。以理论计算可能达到的最大客、货列车行车量为目标所铺画的模拟列车追踪运行图,其结果与理论推算结果基本一致,验证了该计算方法的适用性。     

城市轨道交通线路通过能力计算方法研究

在分析现有城市轨道交通线路通过能力计算方法的基础上,参考铁路列车追踪间隔时间的计算方法,提出一种城市轨道交通线路通过能力计算的新思路,即将列车在车站的停站作业虚拟为列车在一个长距离闭塞分区内运行,分别求解固定闭塞和移动闭塞条件下的列车追踪间隔时间。此方法消除了列车停站作业对于列车追踪间隔时间计算的影响,只需计算列车区间追踪间隔时间来确定线路通过能力。此外,利用这种虚拟化处理方法,研究城市轨道交通采用快慢车模式时快车越行慢车的问题,给出越行站位置的确定方法。在此基础上求解快慢车模式下的线路通过能力,并结合实际案例验证了计算模型的可行性。     

基于改进Rotor模型的客货共线铁路通过能力计算方法

针对连发追踪旅客列车开行数量增加导致扣除系数法在通过能力计算上的局限性,提出1种用于计算客货共线铁路通过能力的全时迭代方法。对原始时刻表数据执行既定分层策略,确定运行图目标区段不同类型列车及天窗的铺画优先级,将通过能力最优解问题转化为平行运行图上逐层铺画开行列车并使每次铺画对目标值影响最小的最值求解问题;基于密码锁转子解锁原理提出改进Rotor模型,通过逐层非连续多元方程寻优实现无损耗迭代,求得目标区段通过能力的最优解;依托京沪铁路徐州北下发场—蚌埠区段的时刻表数据进行实例验证。结果表明:本文算法在计算通过能力时可充分考虑目标区段内各类列车条件;基于同样的数据集,纵向与枚举法、简单Rotor模型法对比,本文算法收敛耗时最短、计算效率最高;横向与扣除系数法、图解法以及路局反推法对比,本文算法平图利用率充分、性能最优;与路局实际运行图数据对比,本文算法得到的区段通过能力平均提升9列,区段空闲时间占用率平均降低11.05%。     

高速铁路越行站分布对通过能力的影响

研究高速客运专线越行站分布对通过能力的影响。引入“时距”概念，建立共线运行条件下的越行组模型，得到高速铁路通过能力与有关因素之间的函数关系，并用来分析越行站分布对通过能力的影响。通过实例计算分析可知，在中速列车较多、能力相对紧张的越行段，组织一站式越行，可以保证必要的通过能力；而在能力相对宽裕的越行段，组织两站式越行、三站式越行，可以提高中速列车的旅行速度。这样可以最大限度地缓解高速铁路通过能力与中速列车旅行速度之间的矛盾。     

高速动车组列车合理站折时间的分析计算

为合理确定高速动车组列车在折返站的折返时间(简称站折时间),对进出站客流的集散过程和主要影响站折时间的控制因素进行分析,并根据现场实际调查统计数据和旅客进出站组织的合理作业流程以及作业时间序列图,提出高速动车组列车站折时间的分析计算方法。研究表明:站折时间主要受列车编组辆数、旅客人数、旅客在站台上的走行时间、车站客运通道和站台阶梯的通行能力等控制;当列车按8辆编组时,站折时间可取11min,占用到发线时间可取17min;当列车按双列重联16辆编组时,站折时间可取20min,占用到发线时间可取26min。研究结果可为高速铁路的列车运行图编制、客运站工作组织及客运站设计提供依据。     

中速列车晚点对京沪高速客运专线列车运行组织的影响

研究“高，中速客运列车共线运行”模式下京沪高速客运专线的理论列车运行图结构及其运行列车组平均列车间隔时间，并以当前京沪线跨线旅客列车晚点状况为依据，研究列车运行晚点参数，列车运行质量指标，必要的列车运行图缓冲时间，可能提供的列车运行图缓冲时间，以及列车运行较适应中速列车晚点水平的应变能力。     

城轨列车非站站停车及派生的越行问题研究

分析三种城市轨道交通列车非站站停车方案及其适用的客流特征,提出采用这些方案时判定列车是否越行及越行站设置数量、位置的条件与方法。阐明中间站设置越行线可以消除因列车越行或因列车进路干扰而引起的通过能力损失。     

考虑动车组接续的列车运行图智能调整方法

为提高列车晚点情况下高速铁路调度指挥系统应急处置的效率,实现列车运行图智能调整,本文结合具有大量始发终到作业车站所在的调度区段动车组接续的特点,建立考虑动车组接续的高速铁路列车运行图智能调整模型,采用基于改进的和声搜索算法对所建立的模型进行求解。以京津城际延伸线(天津站至于家堡站)实际应用情况构造仿真实例,对4种模拟运行干扰场景下的列车运行图实时调整方案进行求解。仿真结果表明考虑动车组接续的高速铁路列车运行图智能调整模型及所采用的求解算法,能够减小晚点时间并抑制晚点传播,具有可行性和有效性。     

基于改进粒子群优化算法的鲁棒性列车运行图编制方法

以列车优先级、追踪运行间隔时间和连发间隔时间限制为约束条件,以旅客列车的走行公里总数、平均旅行速度、对标准计划的延迟总时间和延迟时间方差,以及货物列车的日车公里总数和日产最6个指标无量纲转化后的合计值最大为综合目标函数,建立列车运行图编制优化模型.为增加列车运行图的鲁棒性,引入虚拟车和缓冲时间槽2个参数,采用改进的粒子群优化算法给出鲁棒性列车运行图编制方法.以5个车站、5列旅客列车和7列货物列车构造模拟环境,采用该方法进行列车运行图编制模拟.结果表明:该方法可铺画出更优的列车运行图,计算效率高;在行车计划受到扰动后,虚拟车和缓冲时间槽释放资源,运行图可以较快地恢复到可接受范围,容错鲁棒性好.     

列车运行图稳定性研究综述

以时间要素为研究对象采用概率统计理论、极大代数、计算机模拟等理论与技术手段,计算分析晚点时间、晚点率、缓冲时间、时间偏差与偏离差等指标,衡量调度区段运行图的稳定性;以路网能力及其利用率为对象的研究采用极大代数、进化算法等手段分析运行图的稳定性。基于路网的列车流复杂网络与铁路地理网络的作用机制、列车在铁路地理网络上的协同竞争关系、列车运行图稳定性与路网能力利用率、区间缓冲时分、停站缓冲时分的相互关系是运行图稳定性研究的趋势。     

基于约束规划方法的高速铁路调整优化模型

调度区段内的列车运行调整问题是大规模组合优化问题。针对运行计划调整算法计算效率的问题难点,设计一种基于约束规划方法的调整优化模型,将运行计划调整问题转化为有向图构建下的约束满足问题,围绕约束传递方法以及试错回退机制讨论运行图、车站股道条件的检查方法以及缓冲时间、列车越行调整策略,建立相同间隔时间、车站能力以及调度措施约束下的整数规划算法,用于对比优化模型效果。优化模型使用京津城际某月的实际运行数据,计算并对比多个干扰场景下不同模型的总晚点时长与计算耗时。通过数学实验结果验证优化模型减小晚点总时长的能力与高速计算特性。     

高峰期城市轨道交通线路通过能力的研究

通过对城市轨道交通列车实际运行不确定性的分析，提出城市轨道交通追踪列车间隔时间是由最小列车间隔时间和平均必要缓冲时间两部分组成。应用概率论和排队率，给出城市轨道交通高峰期线路通过能力的动态不确定型计算方法，使城市轨道交通系统能不断适应列车晚点的变化。