大秦铁路通过能力计算的特殊性分析

研究目的:一般情况下通过能力的计算公式,不能充分体现大秦铁路综合维修天窗开设时间、方式以及中间站到发线数量对运输组织和通过能力的影响.本文通过分析影响大秦铁路通过能力的诸多因素,提出体现大秦铁路特点的通过能力计算方法,可供重载线路勘察设计时参考.研究结论:大秦铁路通过能力计算的特殊性表现在3个方面,一是天窗开设方式有"V"型和垂直型天窗两种,天窗占用运行图时间不同;二是中间站到发线数量会直接影响垂直天窗的天窗外损失时间;三是"V"型天窗和垂直型天窗开设数量会影响日均通过能力.     

大秦线2亿吨运输能力若干问题的探讨

大秦线实现2亿吨、储备3亿吨的运输能力,应走大重量、低密度的道路。在最终列车重量全部实现20000t的前提下,提出过渡期的列车重量方案和相应的行车密度;检算追踪列车间隔时间和天窗占用运行图时间;分析线路在开设垂直型天窗时天窗占用运行图时间较大的原因;确定需要的通过能力;提出车站封闭的数量和保留车站的改扩建方案;提出煤炭装车站(点)、卸车地和相关线路的配套改造方案。     

高速铁路动卧开行日列车运行图与维修天窗协调优化

高速铁路夜间开行的动卧列车会与综合维修天窗在时间和空间上产生冲突。协调行车和天窗对线路通过能力的占用,能够优化铁路运力资源配置,提升列车服务质量和天窗作业效率。对动卧列车等线开行模式与分段矩形天窗的配合进行研究。考虑到车站夜间例行安排的维修施工,将天窗单元分类为“车站天窗”与“区间天窗”,二者组合构成维修调度命令中的天窗分段。采用整数规划方法构建动卧开行日列车运行图和维修天窗协调优化模型,最小化相邻天窗错位时间和列车总旅行时间,以减少天窗分段数量,更利于调度命令传达,作业灵活且安全地实施,同时保证动卧列车开行质量。运用图着色问题推论添加车站到发线能力约束以满足列车可用到发线数量的限制。代入京广高铁动卧列车案例,使用Gurobi实现求解。综合优化的运行图上,车站天窗和区间天窗构成11个天窗分段,比实际少13个,各维修工区管辖区段内的天窗计划更加简化;7对动卧列车的车站到发、区间运行均不与车站天窗、区间天窗冲突;列车的总旅行时间减少了173 min,列车停站次数由82次减少到66次。多组案例讨论了车站天窗、天窗错位、到发线数量等因素对列车等线位置和时间的影响。研究结果为进一步优化高铁动卧列...     

高速铁路无越行区段通过能力计算方法

针对高速铁路无越行区段,根据对其标准通过能力和使用通过能力及使用通过能力弹性系数的定义,提出基于列车运行图平均最小列车间隔时间的区段标准通过能力和考虑列车运行图缓冲时间的区段使用通过能力的计算方法。通过分析高速铁路区段无越行条件下运行列车组两列车在中间站停车办理作业对区段额外占用时间的影响,并结合有停车作业列车出现的概率,推导列车在中间站停车平均额外占用区段时间的算式,进而得到列车运行图平均最小列车间隔时间的算式;由给出的允许列车后效晚点时长计算得到平均列车运行图缓冲时间。利用算例验证了高速铁路无越行区段通过能力计算方法的可行性和实用性。     

兰新高速铁路综合维修天窗设置方式研究

在分析兰新高速铁路的线路、运输组织、车站、接触网、综合维修、供电制式等方面特点的基础上,研究兰新高速铁路综合维修天窗的时间需求,重点确定兰新高速铁路天窗开设方式,建议采用分段矩形天窗。并通过铺画列车运行图,分析兰新高速铁路开设分段矩形天窗对跨线旅客列车终到时间、通过能力、运行调整等方面的影响。按客流区段设置分段矩形天窗可以保证综合维修作业和行车的安全。     

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。     

高速、城际铁路车站分布及通过能力研究

近年来,我国高速铁路、城际铁路快速发展,已运营的高铁、城际铁路的通过能力与设计能力存在较大的差距,尤其高铁成网后,车站分布与天窗设置方式及时间安排、列车追踪间隔、线路通过能力、列车开行方案等将成为一个系统性问题。采用铺画运行图与理论计算相结合的方法,利用扣除系数法和直接计算法,分别计算不同速度旅客列车共线运营条件下满足能力需求的合理站间距离,并以宝兰高铁、西成高铁为例,验证车站分布与通过能力的研究成果。     

陇海铁路天兰段Ⅴ型天窗对区间通过能力影响的研究

双线电气化铁路综合维修天窗对区间通过能力的影响与牵引供电臂的设置密切相关。在研究Ⅴ型天窗对通过能力影响的基础上,引入天窗影响区概念,明确天窗影响构成因素的时间参数含义和计算办法。以陇海铁路天兰段为例,分别计算区段内各牵引供电臂构成的天窗对通过能力的影响,并通过实际模拟进行验算,确定天窗构成因素分析法计算的天窗影响通过能力符合实际,为准确计算双线区段区间通过能力提供了理论支持。     

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%。     

单线区间列车最优运行次序的量子遗传算法

讨论在单线区间上以车站接续时间最好为目标的优化列车运行次序问题.首先建立该问题的数学模型,然后结合排序理论给出求解该问题的一个量子遗传算法,阐述算法的实现方法.通过对某车站实际运行图实例计算结果表明,该算法能在较短的时间内以97%以上的概率得到最优解,所得接续时间较实际运行图减少约31%.     

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。     

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。     

列流图优化布局与编制方法

列流图是展示通过某铁路区域的各类客货列流(列车流)的类别、径路和列车数量的直观图形表示形式,列流图包括铁路网络和列流线2部分。通过分析列流图的站场布局合理性、列流线的对称性及尽可能避免交叉等优化编制目标,提出编制列流图的左右、紧凑、分层、对称和分类5种排列原则,以及5种排列原则相冲突时应遵循的先后顺序,给出编制列流图的步骤,据此开发优化编制列流图的计算机软件系统。该系统采用图形输入铁路网络、列表输入列流,根据列流线排列原则和步骤自动生成列流图,并可导出CAD图形文件。对包括3个车站和7个方向的某区域铁路网络,运用该系统编制出具有60余条列流线的列流图。     

列流图编制系统设计与实现

铺画列流图是优化铁路运输规划与组织的重要流程。为提高铁路设计中列流图的编制效率,运用Spring Boot框架与Vue框架,采用Java语言,设计并实现了基于B/S架构的列流图编制系统。系统提供车流计算、列流设计、指标统计、列流图编制与绘制等功能,具有较高的智能化水平,使列流图编制和调整方便快捷,有助于降低铁路设计人员的工作强度,提高列流图编制质量。     

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。     

考虑动车组周转和到发线运用的高速铁路列车运行图优化方法

以列车在车站的作业时间、动车组在终点站的接续时间和车站到发线数量为约束条件,以列车旅行时间和动车组接续时间最小化为目标函数,建立高速铁路列车运行图综合优化模型.模型求解算法主要采用了4种关键技术:以定序列车运行图优化方法化解列车作业时间冲突,以交换列车到发顺序化解到发线冲突,通过保持到发线运用紧张时段的列车到发顺序防止产生新的到发线冲突,运用匈牙利算法求解以动车组最小接续时间为目标的动车组周转方案.算例分析表明,运用给出的模型和算法能够达到整体优化高速铁路列车运行图的目的.     

市域快轨列车间隔时间计算方法

基于市域快轨列车控制方式和运输组织模式,综合考虑列车长度、运行速度、制动距离、安全防护距离及车站作业时间等影响因素,借鉴铁路列车间隔时间计算思路,归纳出市域快轨列车间隔时间类型及定义,并针对不同越行条件下的各种间隔时间提出计算方法。以国内某市域快轨线路进行实例分析,计算结果表明：区间追踪间隔时间为45～52 s,起车附加时间为22～56 s,停车附加时间为19～46 s,列车到通间隔时间为45～51 s,通发间隔时间为18～19 s。与OpenTrack仿真结果进行对比,理论计算结果平均误差约为0.21。列车间隔时间理论计算方法的提出,为市域快轨系统运输组织计划编制过程提供了关键参数选取的参考依据。     

铁路客运运价里程表数据管理系统

为解决纸质铁路客运运价里程表和全国铁路客运营业站示意图出版周期过长、用户使用中存在诸多不便的问题,开发了铁路客运运价里程表数据管理系统;基于微服务技术,采用“C/S+B/S”混合应用模式,实现全国铁路客运运价里程表及营业站示意图数据的统一管理与维护,提供便捷的定制化数据查询功能,并可为其它业务应用系统提供客运运价里程表数据共享服务。该系统构造了干线–支线2级树形结构的全国客运铁路网数据模型,采用矢量图形技术绘制营业站示意图;提供营业站示意图与里程表数据一致性检查和数据版本管理功能,可保证数据完整性和数据更新过程可追溯,以及数据更新与发布有序可控。该系统的应用规范了客运运价里程表数据的管理与维护,方便系统最终用户准确使用客运运价里程表数据,有助于提高相关客运业务的工作质量和效率。     

铁路列流图自动生成算法

针对铁路列流图目前由手工绘制存在的缺陷,研究铁路列流图自动生成算法。根据图论理论,从列流图中的列流路径由车流组织确定而无需考虑路径长度的特点出发,借鉴最短径路算法,提出站点连通路径标号算法,用来求出起点至终点经历的站点集合。采用点集合及边集合自动生成算法,自动生成路网内的车站、衔接方向、道岔及铁路线。分析不同情形下径点偏移的横纵坐标关系,按列流线等间距绘制的要求提出列流线自动生成算法。依据自动生成算法开发列流图编制软件,运用该软件自动生成具有65条列流线的某路网列流图,证明列流图自动生成算法能够很好地提高设计效率和质量,同时有助于实现列流图的规范化。