基于Q学习算法的摘挂列车调车作业计划优化

针对摘挂列车编组调车作业计划编制问题,基于强化学习技术和Q学习算法,提出1种调车作业计划优化方法.在表格调车法的基础上,将调车作业计划分为下落和重组2个部分.通过动作、状态和奖励3要素构建调车作业问题的强化学习模型,以调车机车为智能体,以车组下落的股道编号为动作,以待编车列的下落情况为状态,形成车组挂车、摘车具体条件和...     

基于排序二叉树的摘挂列车编组钩计划自动编制方法

根据摘挂列车编组调车作业原理,将摘挂列车下落问题抽象为排序问题,提出一种基于排序二叉树的编组钩计划自动编制方法.根据待编列车序列构造排序二叉树;利用排序二叉树的有序性快速搜索出有序车组序列,将其作为下落方案的可选集.考虑邻组、暂合列内收编固定组组别和空闲组别、端组等因素,从可选集中筛选出较优的下落方案.通过定义收编固定组简化列车收编过程,实现列车收编过程的计算机自动编制.通过实例验证,采用该方法降低了选择下落方案的复杂性,减少了列车编组钩计划的调车钩数,而且可根据实际调车线数灵活调整方案.     

按站顺编组摘挂列车调车作业计划优化研究

针对按站顺编组摘挂列车的调车作业计划,通过"分析计算法"删除不利方案,提出溜放钩数计算公式,总结暂合列合理分解顺序,给出调车方案选优步骤,并以算例验证了算法的有效性。以保证在连挂钩最少条件下,对于下落列数不等于2的整数次方调车方案集,从而达到消耗溜放钩数最少的目的。     

动车运用所调车作业计划优化编制模型与算法

在动车运用所股道布局和检修资源已定的前提下,合理编制动车组调车作业计划对于提高动车运用所的检修能力具有重要意义。以动车运用所的股道连通关系、时空占用相容性、动车组运用计划和检修计划为约束条件,以减少动车运用所关键检修线区无效占用时间和减少调车路径费用为目标,建立动车运用所调车作业计划编制优化模型。将原问题转化为具有附加时空约束的车间调度问题,构造调车任务拓扑图,采用改进的最大最小蚁群系统求解。以某动车运用所的实际调车作业为算例,结果证实了模型和算法的有效性。     

长大重载列车断钩事故的思考

长大线实行 5 0 0 0t重载列车运输以来 ,发生多起列车断钩分离事故。断钩分离事故与列车的总重、机车的牵引方式 (单机或多机牵引 )、列车的运行速度、线路的状态、车钩的纵向刚度、制动机和缓冲器的特性以及调车作业时车辆联挂速度等因素有关 ,司机的驾驶操纵技术也是构成断钩的因素之一。但目前我国车辆车钩的强度是否能够满足 5 0 0 0t重载列车的需求 ,已是当前急需解决的问题。随着列车的运行速度、牵引总重和调车联挂速度的提高 ,作用在车钩上的载荷也随之加剧 ,从而对车钩的强度提出了更高的要求。列车在运行中车钩除受到随机的、交变…     

基于阶段计划的取送车调车作业计划编制优化研究

针对树枝形货物作业点车站的取送车调车作业计划编制问题,以阶段内调车机车总走行时间最小为优化目标,考虑每批作业最晚必须返回车站时刻、车组解体完毕时刻、批次开始时刻、调机最大编挂能力和调移作业所要求的调机访问优先权等约束,建立基于阶段计划的树枝形货物作业点取送车作业优化模型。依据2项原则产生初始解,随机采用3项规则构造邻域解,运用改进的禁忌搜索算法搜寻满意的取送车作业顺序、批次划分及起止时刻。最后应用案例对模型及算法进行了验证,结果表明,所建立的模型和设计的算法是可行有效的,结合阶段计划编制的取送车调车作业计划更有应用价值。     

摘挂列车编组调车作业计划的优化数学模型及实现

本文在详细分析摘挂列车的编组要求的基础上，构造了摘挂列车编组过程优化的数学模型；且设计了一套有效优化方法；在计算机上较好地实现了调车作业计划的优化与生存。本文结论对铁路运输现场有较好的实用价值。     

基于CTC3.0系统的本务机车摘挂功能优化方案研究与实现

本务机车摘挂是枢纽车站的一项重要作业。针对CTC3.0系统本务机车摘挂功能在车站实际应用中存在人工操作繁琐、干预频繁等问题,提出本务机车摘挂计划安排和摘挂调车进路选择办理的优化方案。首先,通过定义本务机车固定径路和走行规则,由CTC3.0系统自动生成摘挂作业计划,减少车站值班员人工安排计划的工作量;然后,采用调车进路动态推算调整算法,辅助信号员办理最优的摘挂调车进路;最后,通过跟踪本务机车位置和识别调车进路状态,自动将摘挂作业设置为完成状态,实现闭环管理。经现场应用验证,优化方案可有效提升CTC系统的可用性,减轻车站行车人员的工作强度。     

技术站单组列车编组方案模型与计算方法的研究

技术站列车编组计划编制问题属于超大规模的组合优化问题,求解难度较大.以往的研究在考虑技术站改编能力限制时基本上是采用取上限的计算方法,由此得到的最优方案有可能使得列车途经各技术站的改编能力利用不均衡,影响编制方案的实用性.本文在现有技术直达列车编组计划研究成果的基础上,综合考虑车站编组能力、解体能力、调车线容车数等影响因素,以技术站车辆集结消耗、改编消耗整体最小以及技术站改编能力均衡利用为目标函数,构建协同优化的多目标0-1规划模型,提出了基于分块编码的改进型遗传算法的优化方法.算例表明,该算法能有效地求解技术站单组列车编组计划方案,并能取得快速准确的良好效果,为车流组织人员提供可行的优选方案.     

基于CTC3.0系统机车摘挂功能的实现

对客运枢纽车站的机车摘挂作业提出了解决方案,根据车站列车计划股道,本务机车出、入库线路,经由股道信息等,由CTC系统自动计算出相关调车进路,并为用户生成该本务机的调车作业单,解决了本务机出、入库调车计划无人编制问题。     

有条件接入计轴系统解决轨道电路分路不良

轨道电路是用于检查轨道区段占用或空闲状态的应用最广泛的设备之一,但轨道电路分路不良是影响行车安全的重大隐患,传统解决方案不能从根本上解决。采用有条件接入计轴系统是一种新型的解决分路不良方案。     

特殊需求的大规模集中铁路运输的运行计划研究

特殊需求的大规模集中铁路运输的运量大、时限要求紧，容易导致区域内运能紧张，并造成短时间内运输秩序紊乱和运输质量下降。本文提出制定列车运行计划的方法，对运输能力进行合理利用，统筹规划铁路运输生产，可以较好地解决该问题。在分析运行计划制定要求的基础上，建立特殊需求的大规模集中铁路运输运行模型。从特殊需求的自身规律出发，运用知识系统和案例推理相结合的方法选择运输径路，设计基于固定点号的运行计划安排算法，在选定的运输径路上安排运行计划。提出突发事件情况下的运行计划调整方法。依据该模型算法，开发出相应的软件。通过实例验证，制定的运行计划合理可行，还能针对突发事件进行调整，可为特殊需求的大规模集中铁路运输提供有效的决策支持。     

铁路车站取送车系统优化理论与方法研究

取送车系统是车站作业系统的子系统,其效率的高低直接关系到出发列车正点率、车辆周转时间等运输生产指标。基于系统优化理论与方法、组合数学、集合论以及生产实践经验,分析取送车系统的要素、结构、环境和特征,研究取送车问题的建模方法、模型解的构造方法、寻优算法和提高问题寻优效率的启发式方法,并通过算例对研究成果的适用性进行验证。主要研究内容和结论如下。     

客流饱和条件下轨道交通网络动态可达性分析

轨道交通客流的日益增长使乘客在网络上的出行可达性受到影响,当轨道交通处于客流饱和时乘客存在无法上车而被迫留乘的可能性。为分析轨道交通网络可达性的动态变化特征,建立考虑客流饱和条件下的轨道交通网络动态可达性的评价模型;模型以轨道交通网络拓扑结果作为可达性的空间特性,以列车运行计划作为其时间特性。在深圳轨道交通网络上进行案例分析,通过网络客流和列车运行计划,得到乘客在网络上的期望旅行时间,继而得到OD对及车站的可达性指标。结果表明,目前的轨道交通网络中客流需求更大的车站往往配备较好的列车运输能力,以提高可达性,但是受限于列车开行间隔,客流饱和条件下的部分热门车站动态可达性较低。提出可达性评价方法,可用于评价网络中的客流需求与列车运行计划的匹配程度。     

技术站广义配流问题模型与算法

根据列车解编顺序是否确定,将阶段计划中的广义配流问题分为广义静态配流问题和广义动态配流问题。以阶段内发出配流车数最多和车辆在站平均停留时间最短为目标函数,以列车解体开始时刻、车流分配、车流接续和列车编组开始时刻为约束条件,建立广义动态配流问题的多目标非线性混合整数规划模型。综合考虑优先排空、优先发送较近编组去向车流,模拟车站调度员编制阶段计划时的思维过程,设计搜索算法,解决广义静态配流问题(给定列车解编顺序的广义动态配流问题)。以有7个编组去向的某技术站为例,运用该算法可以在较短时间内得到列车解编方案和配流方案,表明了该算法的实用性和可行性。     

调车作业分散自律控制系统的研究

通过分析我国铁路车站调车作业流程,提出调车作业分散自律控制系统模型,指出其实质就是将车站值班员的经验、知识和各种规章制度进行计算机形式化描述.通过空间冲突法和时间冲突法对列调车作业相互干扰问题进行智能疏解,得到列车进路指令序列和调车进路指令序列.根据实际列车运行位置、调车作业申请和当前时刻,自动匹配进路指令序列,生成列车进路命令序列和调车进路命令序列,自动下达车站联锁系统执行.采用多智能体技术和面向服务技术构建车站分散自律控制逻辑单元,实现调车作业以车站为自治域的分散自律控制.     

福州东(樟林)车辆段工艺设计实践与创新

随着铁路建设的发展,福建省境内货车保有量大幅度增长,货车检修任务量增加迅速。樟林编组站位于福州枢纽,具备良好的扣车条件,在此新建1处货车车辆段将解决整个福建省货车的定期检修工作,而且能保障列车的运行安全,节约运输成本以及货车周转时间。福州东车辆段出入段线下穿既有温福铁路,有利于行车组织、运营安全。总图因地制宜全创新提出存车线(预检预修)与修车库贯通布置方案。充分梳理预检预修与架落车工艺,提出独立设置预检预修设施。论述抛丸除锈设备独立设置、转向架单臂悬挂检修流水线等修车库与联合车库创新设计,福州东(樟林)车辆段设计实现了创新理念和工程实际的协调统一。     

轨道电路分路不良整治对策的研究

轨道电路分路不良一直是影响铁路运行安全的隐患之一,通过对京沪高铁辖区故障的分析,排查列车车辆经过轨道区段时产生分路不良原因,提出整治的具体措施。     

基于黄金比例遗传算法的动车组列车节能优化研究

为研究注重最小化能耗的动车组列车运行控制,针对列车单质点模型受力分析不准确问题,提出一种对附加阻力进行处理的多质点方法,进而以多质点模型为基础进行2次优化。为解决遗传算法寻优时容易陷入局部最优的问题,提出一种基于黄金比例遗传算法的优化方法,1次优化通过该算法为列车运行寻求一组满足约束条件的目标速度集合,获得列车节能运行速度曲线。考虑过电分相对列车运行的影响,进行2次优化,将运行区间划分为操纵固定段和操纵可优化段,并通过黄金比例遗传算法搜索出一组操纵可优化段内满意的工况转换点,结合1次优化得到列车最终运行曲线。以兰考南-开封北线路CRH3型动车组为仿真实例,列车运行能耗降低了10.83%,表明所提方法是可行的。