基于Agent和元胞自动机的轨道交通建模及仿真研究

针对传统的基于经典数学方法构建的交通模型存在的固有不足，分析了智能体和元胞自动机理论方法在交通仿真研究和应用中的特性及各自存在的局限性和优势，构建了基于智能体和元胞自动机相结合的基本轨道交通仿真模型。分别模拟了不同闭塞制式下列车追踪运行的效果，对最小列车时间间隔进行了验算并得出了不同闭塞方式下最小列车时间间隔的计算结果...     

不同闭塞方式下城轨列车追踪运行过程及其仿真系统的研究

介绍了城市轨道交通不同信号闭塞方式及其追踪列车间隔时间的计算方法,建立了多列车追踪运行的仿真系统,并进行了算例的设计。在算例中,通过对两列车在固定闭塞、准移动闭塞、移动闭塞方式下的追踪运行模拟,分析了不同闭塞方式下列车追踪运行的效果,同时利用仿真系统对最小追踪列车间隔时间进行了验算,并得出相同发车间隔情况下不同信号闭塞方式的列车追踪运行结果以及三种闭塞方式条件下最小追踪列车间隔时间的计算结果。该系统可以为科研、设计人员进行城市轨道交通列车安全间隔及通过能力等方面的研究提供便利条件。     

城市轨道交通移动闭塞列车安全间隔时间分析

在引入移动闭塞概念的基础上,比较移动闭塞和准移动闭塞的技术差异,提出城市轨道交通列车安全间隔时间计算方法,推导出移动闭塞和准移动闭塞列车安全间隔时间计算公式,对两者进行仿真计算及分析。可知,列车以相同的速度运行,列车安全间隔越大,移动闭塞列车安全间隔时间比准移动闭塞列车安全间隔时间缩短得越多;列车安全间隔距离一定时,列车的运行速度越大,移动闭塞列车安全间隔时间和准移动闭塞列车安全间隔时间越接近。     

移动闭塞与准移动闭塞列车追踪间隔对比分析

针对不同的闭塞分区长度和司机反应距离,分析不同列车运行速度下移动闭塞相对于准移动闭塞的列车追踪间隔差异。结果表明列车运行时速在120 km以下时采用移动闭塞能显著缩短列车追踪间隔,但需同时考虑司机反应距离对列车追踪间隔的影响。     

移动闭塞下列车运行系统的研究

构造移动闭塞条件下的计算机列车运行仿真系统,介绍系统总体结构,对列车实际运行间隔进行分析,对各功能模块进行描述.进一步分析移动闭塞条件下列车追踪运行间隔模型和列车运行自动控制子系统的功能等,对系统实际运用能够起到指导作用.     

移动闭塞系统列车安全间隔分析

移动闭塞系统已在城市轨道交通中得到了广泛应用。针对移动闭塞系统列车追踪间隔问题,建立了移动闭塞间隔控制模型,分析了列车追踪间隔的影响因素,给出了具体的计算公式。结果说明了移动闭塞系统具有缩短列车运行间隔,提高运行效率等优越性。     

列车运行仿真系统在地铁信号改造过程中的运用

介绍仿真系统在伦敦地铁Metropolitan线改造过程中的运用过程,探讨准移动闭塞信号系统对列车追踪间隔的影响方式。     

城市轨道交通移动闭塞列控系统列车追踪间隔研究

目前,基于通信的移动闭塞列控系统作为轨道交通列控系统的主要发展方向,在一定程度上缩短了列车之间的追踪间隔。追踪间隔的计算是列车生成移动授权的前提。列控系统中移动授权的发布由区域控制器来完成。列控系统中由于追踪模式的不同,列车追踪间隔也会有差异,从而影响移动授权生成,影响行车效率。分析了列车移动授权生成原理,研究了列车区间追踪场景下绝对追踪模式和相对追踪模式下的列车追踪间隔,并进行了仿真。仿真分析结果表明:相对追踪模式下列车生成的移动授权更大,可以进一步缩小列车追踪间隔;绝对追踪模式存在最优追踪速度。     

移动闭塞信号系统在越江区间列车运行的研究

分析了越江区间内列车按移动闭塞方式行车的最小追踪间隔,越江风井间区间一列车的列车控制方式的特点.探讨了在移动闭塞系统下风井设置与列车最小追踪间隔的关系、列车越江追踪运行原则和越江隧道风井设置的核算方法.对保证列车在越江区间内的安全性具有一定的参考价值.     

移动闭塞下列车追踪运行研究

移动闭塞下列车的追踪运行有2种模式:撞"硬墙"模式和撞"软墙"模式。撞"硬墙"模式更加安全,而撞"软墙"模式更加高效。通过对2种追踪模式建模并对比分析,结合各自特点提出准撞"软墙"模式,对其进行建模分析,研究该模式下列车追踪间隔的计算方法,并通过Matlab仿真探讨该模式的性能。研究结果表明:选择合适的制动挡位,准撞"软墙"模式在保证安全性的前提下,其追踪性能优于撞"硬墙"模式,且稳定性和舒适性都优于撞"硬墙"模式。     

高速铁路列车追踪间隔仿真计算系统设计与实现

列车追踪间隔与高速铁路列车运营密切相关,通过列车追踪间隔仿真系统能够检验列车牵引特性、线路条件等因素对列车追踪间隔时间的影响,对研究列车追踪间隔时间优化及列车技术作业方案设计提供有效的帮助。文章介绍了高速铁路列车追踪间隔仿真计算系统的设计,使用列车间隔时间标准化计算方法,结合列车牵引计算、车站以及线路等数据,通过原型系统的开发,实现了列车运行曲线与列车追踪间隔时间的计算与仿真。具体介绍了系统结构,功能设计及数据结构,以一个实际数据为例对系统的功能以及技术可行性进行了验证。实验输出数据基本符合我国实际情况,该系统能够作为列车追踪间隔相关研究的可靠工具。     

基于遗传算法的高速铁路行车调整模型

高速铁路采用“高中速列车共线运行”的运输模式,其行车调度具有高实时性和整体性两大特点。以列车计划运行图为优化目标,给出运行图之间的距离定义,建立列车运行调整数学模型,给出列车的发车时刻、股道数量、列车在区间的运行时分、追踪运行间隔时间、维修天窗时间5个约束条件表达式。按照遗传算法的原理,采用罚函数的方法对数学模型中的约束条件进行处理并建立适应度函数,采用整数编码方法对个体进行编码,并定义交叉算子和变异算子。基于遗传算法的调整算法流程开发列车运行调度仿真子系统。仿真结果表明:使用该模型可大大减轻调度人员的工作量,彻底摒弃了在计算机上手工拖动运行线确定列车运行时刻的调整方式,提高了列车运行调整的科学性。该模型已应用在高速铁路综合调度仿真系统中。     

基于新型元胞自动机的高速列车运行仿真模型

基于元胞自动机模型的基本原理，提出一种移动闭塞模式下高速列车运行仿真的新型元胞自动机模型，详细介绍该模型的基本组成单元及演变规则。通过简单的示例，证明了该模型能够真实地描述高速列车运行特点，实现了仿真过程中列车运行信息的实时可视性。     

Research on the CTCS-4 Train Control System Based on Track Circuit Information FusionEI北大核心

Research purposes: CTCS-3 train control system is adopted in Chinese high-speed railway with speed of 300 km/h or higher. It is based on track circuit to check train occupancy and adopt quasi-moving block. In recent years, rapid development of national economy has put forward higher requirements for the capacity of high-speed railway. As a higher level train control system, CTCS-4 train control system can realize virtual block or moving block, and further shorten headway, but it is still in the stage of theoretical research. So this paper aims to analyze the characteristics of high-speed railway, and to propose a scheme for the implementation of CTCS-4 train control system based on track circuit fusion. Research conclusions:(1)When the wireless communication between vehicle and ground is interrupted, transport efficiency of CTCS-4 train control system can not meet the transport demand of high-speed railway.(2)CTCS-4 train control system should have the CTCS-2 backup function, which can make non-communication trains run normally and ensure the transport efficiency.(3)CTCS-4 train control system should integrate track circuit information, which can make RBC obtain position information of non-communication trains, improve the availability of the system and avoid complicated operational rules.(4)Due to complexity of high-speed railway and change of existing equipment, virtual block can be used in early stage of CTCS-4 train control system.(5)The research results can provide some references for CTCS-4 train control system in high-speed railway. © 2018, Editorial Department of Journal of Railway Engineering Society. All right reserved.     

基于CTCS-3级列控系统的高速铁路移动闭塞实现

随着我国经济的快速发展,高速铁路的运输能力要求不断提高。目前我国高速铁路装备CTCS-2/3级列控系统,采用准移动闭塞方式。CTCS-4级列控系统取消轨道电路,通过地面和车载设备共同完成列车定位,能够实现移动闭塞,进一步缩短行车间隔。但是,我国高速铁路一直基于轨道电路实现列车占用检查,干线铁路也未有取消轨道电路的列控系统运用。通过分析现阶段CTCS-4级列控系统面临的问题,提出一种基于CTCS-3级列控系统的高速铁路移动闭塞实现方案,并阐述该方案的系统总体结构和基本工作原理。方案中列控地面子系统综合利用列车位置报告和轨道电路信息,保证了移动闭塞的运输效率。同时给出了一种移动闭塞方式下行车许可的计算方法,并通过建模和运营场景进行验证,为我国高速铁路移动闭塞的实现提供参考。     

高速铁路追踪列车间隔时间测试方法标准化研究

针对高速铁路追踪列车间隔时间测试没有标准化方法的现状,明确测试理论基础,规范测试方法。运用到达车站间隔时间的分析计算方法探讨高速铁路追踪列车间隔时间测试理论,提出高速铁路列车速度与密度合理匹配关系是追踪列车间隔时间测试的理论基础,计算结果符合我国高速铁路实际情况。指出司机操纵差异、咽喉长度、线路条件等是影响追踪列车间隔时间测试出现偏差的重要因素,从测试组织过程、测试结果以及结果的动态分析角度规范追踪列车间隔时间测试方法,方法可操作性较强,能够体现线路实际列车追踪运行能力,已应用于10余条高速铁路的运行试验工作。     

高速列车应急自走行辅助驾驶研究

当牵引供电网发生故障,高速列车应急自走行系统受车载储能装置容量限制,特别是在线路条件复杂时,如何操纵列车实现就近停车变得异常困难。为了解决高速列车应急自走行系统的速度曲线规划问题,进行了应急自走行辅助驾驶装置的功能设计和系统结构设计。根据列车应急运行的特点,设计了应急自走行优化算法。以CR400BF复兴号动车组列车运行于国内某高速铁路线路为例进行仿真,仿真结果表明,该装置可在能量受限的情况下规划列车自走行的运行速度曲线,与司机巡航驾驶相比实现了良好的节能性;同时,基于节能优化操纵策略,采用不同的牵引目标恒速速度进行仿真,仿真结果表明,根据线路条件选择合适的牵引目标恒速速度,对于车载储能装置容量受限的高速列车应急自走行驾驶具有重要的指导意义。     

基于列控车载设备制动曲线的高速列车牵引计算平台

为了检算铁路客运专线闭塞分区长度与列控系统的符合性,设计基于列控车载设备制动曲线的高速列车牵引计算平台。采用HTML,CSS,JavaScript,Vue.js,Node.js和Koa等Web技术进行开发,使用MySQL作为后端数据库,构建B/S架构应用平台,包括基础数据处理、列车运行仿真、列车追踪间隔时间计算、闭塞分区检算和统计分析5个功能模块。其中,列车运行仿真模块为牵引计算平台的核心,由线路信息、列车动力学模型、列控车载设备制动曲线算法和速度控制组成;列控车载设备制动曲线算法具备列车超速防护功能,根据移动授权和列车速度距离信息生成允许速度和制动指令,实现列车运行仿真的闭环处理。选取京沪高速铁路列控工程数据和CRH3A型动车组参数进行列车牵引计算,得到高速铁路列车追踪间隔时间,验证闭塞分区设计长度满足列控车载设备制动距离要求。结果表明:该平台可用于闭塞分区长度符合性检算,从而验证闭塞分区设计与列控系统的匹配性。     

基于元胞自动机模型的大秦重载列车追踪运行模拟

研究了基于元胞自动机模型的大秦重载列车追踪运行模拟。在NaSch模型的基础上,结合之前固定自动闭塞轨道交通领域的研究成果,改进了原有模型,并对四显示固定自动闭塞系统的大秦重载列车进行仿真模拟。综合考虑了列车的发车方式、发车间隔、列车长度、到发线数量、车站停留时间等参数对列车运行时间、平均延误时间的影响。模拟结果表明:利用Matlab建立的仿真模型,能较为合理客观地模拟各种因素对列车运行状态、速度变化、延误传播等特性,模拟结果可以为大秦线运输组织提供决策依据,提高运输能力及市场竞争力。     

基于牵引仿真的列车运行图软冲突疏解方法研究

定义存在于高速铁路列车运行图运行线间的使列车无法在适当功率下运行的软冲突问题,该问题使用既有列车运行图规划方法难以有效解决。分析软冲突形成的机理及其影响,论证牵引供电与列车群一体化仿真计算方法能较好解决软冲突问题,即利用牵引供电计算实现列车运行图软冲突的检测,基于该检测结果进行列车仿真运行调整,从而实现对软冲突的剔除。一体化仿真方法不仅能实现高速列车运行图软冲突的疏解,同时也能得出列车运行过程的操纵策略,并解决了交流牵引供电仿真计算中的某些难点问题。选用我国某一高速铁路线路为例,验证基于牵引仿真的列车运行图软冲突疏解方法。