基于TCPN的铁路客运站作业组合仿真模型

为解决现有铁路车站作业系统仿真模型建模过程复杂、适用范围有限、效率不高等问题,根据站场布置图,用进路冲突图描述车站列车进路及进路关系,并在此基础上建立了适用于不同站场布置图的赋时有色Petri网(timed colored Petri net, TCPN)仿真模型.车站作业过程仿真结果表明: TCPN仿真模型性能与结构稳定,适用于包括高速铁路在内的任意铁路客运站站型图的作业过程仿真及优化;冲突图模型与现实车站系统相似程度高,对车站布置图的描述精度与施工图精度相同,最高可达毫米级;与传统铁路车站仿真软件手工建模过程相比,冲突图模型建模效率高,建模过程耗时小于1 s;仿真过程咽喉进路最高负荷为70%,到发线最高负荷为35%,列车到达正点率100%,出发正点率91%.      

基于分区优化的高铁车站通过能力提高方法

车站通过能力是铁路能力的一个关键制约点，本文通过降低咽喉长度对车站作业间隔时间的影响，扩大高铁车站通过能力. 分析车站分区的划分原则及方法，研究车站进路关系模型及作业间隔时间的计算方法. 以通过列车数量最大化为目标，考虑车站作业间隔时间，不同作业类型列车比例等约束条件，建立基于分区划分的车站通过能力优化模型及算法. 案例分析表明，不同作业类型列车比例及组合方式对能力的影响较大，分区划分车站咽喉区可有效减少列车作业间隔时间，提高车站通过能力.     

基于TPr/T-S的客专车站通用模型及仿真

为建立能跟踪列车、进路、股道变化踪迹且与车站站场布局及结构无关的车站通用模型,将客运专线车站站场视为由进路和股道这两类个体组成;引入时间参数将谓词/变迁-系统(Pr/T-S)扩充为定时/谓词变迁-系统(TPr/T-S).扩充后的系统既能在仿真中跟踪每个个体的状态变化踪迹,又能描述个体状态变化与时间的联系.基于列车、进路、股道等三类个体和TPr/T-S建立了与车站拓扑和规模无关的客运专线车站通用模型.对徐州东站的仿真试验数据显示了进路、股道等设施的占用情况,仿真时间段内车站进路平均利用率为34%,每列列车都能分配到可用进路,表明所采用的运行图是安全、可行的,也证实了此通用模型的有效性.      

基于拉格朗日的高速铁路车站作业优化

本文从Job-Shop 调度角度出发,以列车为待加工的“工件”,将车站接车进路、 到发线和发车进路看作“加工机器”,列车在车站的走行与停站看做不同的“作业工序”, 把高速铁路车站作业问题抽象成Job-Shop 车间调度优化,以设备能力、冲突进路、停站时 间为空间和时间约束,以最小化到发线的占用时间为优化目标,建立高速铁路车站作业 优化模型.采用拉格朗日方法松弛原模型的约束条件,建立车站技术作业问题的拉格朗日 对偶松弛问题,设计了高速铁路车站作业优化模型算法.并以高速铁路的某一车站为实例 进行验证,实例表明,该算法可以有效地化解车站作业进路冲突和实现到发线运用时间 的最小化.     

AHP权重决策的铁路车站信号楼作业安全等级评价

在分析铁路车站信号楼作业安全研究基础上,结合全路车站信号楼作业过程中存在的问题,构建评价铁路车站信号楼作业安全评价指标,提出以AHP权重决策过程为基础建立评价模型,通过判别矩阵计算各评价指标的权重,并结合测度矩阵对车站信号楼作业评价安全等级。以呼和浩特站信号楼作业安全评价为例,运用基于AHP权重决策的评价模型评价该站信号楼作业安全等级,结果表明:该模型能较好的评价信号楼作业安全等级。     

铁路车站（场）列车到发与调车作业过程仿真的研究

通过构造车站列车到发和调车作业的仿真模型，并辅以站场数据和联锁模型，在计算机上构造虚拟的车站及列车、机车，车辆，实现铁路中间站和大站车场的基本生产过程的模拟。     

考虑行车因素的轨道交通车站换乘仿真分析

在区域轨道交通一体化的背景下,为充分发挥换乘车站作用,最大程度实现旅客出行无缝衔接,研究区域轨道交通换乘车站行车因素对乘客换乘的影响。在分析换乘系统设备设施布置和流线组织冲突基础上,提出车站换乘工作组织的评价指标,并以成都市犀浦站为实际案例,使用AnyLogic仿真软件对犀浦站内城际铁路与地铁的同站台换乘系统进行仿真。通过对不同行车因素情境下乘客换乘过程及评价指标的仿真实验分析,找出换乘环节中的瓶颈环节,提出适应行车因素和乘客换乘需求的犀浦站同站台换乘优化方案。所提出的考虑行车因素的行车客运一体化车站仿真模型及分析方法能够为区域轨道交通体系下车站的换乘组织、行车作业和客运作业提供有效建议。     

铁路技术站到发线运用调整模型及算法

从满足车站到发线的运用要求、减少作业和进路交叉干扰出发，建立了铁路技术站到发线运用的调整模型；针对模型是一个非线性规划模型的特点。对交叉干扰产生的原因进行了分析。提出了其等价模型；根据等价模型特点。设计了求解该问题的遗传算法。并用实例进行了验证。其程序运行时间不超过100s.     

地铁实训教学沙盘联锁系统软件设计

为进行轨道交通仿真教学,提高轨道交通专业知识学习效果,设计地铁实训教学沙盘联锁系统软件。在研究地铁沙盘控制系统组成、模型小车定位方法、设备控制协议的基础上,分析进路排列、设备联锁、进路解锁方法,编制联锁表。联锁系统软件采用Python语言实现逻辑判断及串口通信,采用软件PyQt5进行界面辅助设计。采用联锁系统软件可排列进路,操纵信号机和转辙机联锁动作,控制沙盘模型小车在进路内安全运行。通过测试验证,该软件控制沙盘模型设备联锁动作精确、可靠,能满足轨道交通仿真教学需求。     

基于模糊层次的铁路车站货运安全评价研究

货运安全管理在铁路车站货运作业中十分重要,却难以对其进行准确的定量分析。采用模糊层次分析法对铁路车站货运安全进行评价,为确定铁路车站货运作业安全管理提供依据。最后,通过实例证明该方法具有科学性和可行性。     

车站联锁控制系统的仿真

微机联锁系统是以微型计算机为主要技术手段实现车站联锁的系统，自适应车站联锁模拟控制系统是一套车站联锁的仿真模拟系统，阐述了自适应车站模拟控制系统与微机联锁系统的关系。介绍了自适应车站模拟控制系统的功能，设计和特点。     

电动助力转向系统集成建模及仿真

构建了基于Matlab/Simulink的EPS系统模型、H.B.Pacejka轮胎模型以及三自由度整车模型,进而应用系统集成的方法构建了集成仿真模型,在此基础上分析了EPS系统对方向盘瞬态响应品质的影响并验证了助力控制策略。结果表明集成仿真模型具有较好的动态模拟特性,EPS具有较好的稳定性且控制策略能够较好的协调转向轻便性与路感的矛盾。     

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对铁路客运站客流到达、疏散的时空特性进行分析,提出了大型铁路客运站到达旅客疏散仿真概念模型. 从车站到达旅客交通特性出发,在经典社会力模型基础上对旅客站内交通行为进行微观仿真建模,并对模型的行人尺寸和期望速度参数进行了分析和标定. 通过对沈阳铁路局大连站到达旅客疏散仿真实验,得到该站地下通道和南出站口处旅客人数随时间变化的曲线、旅客最高聚集人数95%置信区间和高峰出现的时间,到站旅客换乘时间95%置信区间,找出了存在安全隐患的带状区域和点状区域. 仿真结果表明,模型具有较高的可靠性和实用性.     

铁路中间站选址智能辅助决策系统的研究

在分析铁路车站选址问题的决策思路和相关因素后，提出了车站选址问题的一种决策模型，并据此模型建立了铁路中间站选址智能辅助决策系统的原型系统。系统多次试运行结果表明，模型合理，自满可靠，能获得与专家基本一臻的合理站址方案。扩充与或图及其深度优先策略与方法的生成一测试算法具有较大的应用价值和一定的学术意义。     

列车运行视景仿真中雨雪的模拟

在建立降雨、降雪过程数学模型的基础上,设计了实时雨雪粒子系统.介绍了该粒子系统的实现方法,包括粒子属性的定义与更新、粒子生命周期控制等.在该系统中,通过控制粒子的可视区域,模拟隧道或车站对雨雪遮挡效果.用简化的物理模型实时计算粒子的空间位置,用公告牌技术绘制粒子.实际应用结果表明,该粒子系统能够在复杂的列车运行场景中实时地模拟雨雪现象.     

高速铁路公交化运营条件下到发线规模优化配置

结合车站设备运用机理以及数学模拟的相关理论,分析了在公交化运营条件下客运站到发线的规模配置问题。从公交化运营组织角度出发,修正了现有计算到发线规模的方法,并从到发线运用的角度出发,改进了到发线规模优化算法和建立了运用优化模型。     

公路客运枢纽系统运营模拟

分析了公路客运枢纽系统特性,应用模拟优化理论和方法,构造了系统运营模拟框架,编制了经检验有效的模拟程序,再现了系统运营的全过程。通过计算机模拟,可以对客运系统站场布局的合理性进行了评价,为客运站场规划提供科学依据;对现有站场系统,能为可能采取的运营方案实施预演,从而实现运输组织方案的优化。文中还给出了示例。     

铁路客运专线车站乘客集散微观仿真模型

为优化铁路客运专线车站的设计,研究了考虑不同发车频率的客流生成机制,应用标准的马尔可夫决策过程描述了乘客在车站内的集散过程,提出了基于逻辑网络和点阵的设备控制表示方法,建立了铁路客运专线车站乘客集散微观仿真模型.仿真发现:当行人移动空间在0.5 m2左右时,流量达到峰值,速度分布在20～80 m*min-1,并随密度增加呈指数递减趋势;在相同客流输入条件下,不同设施上的客流集散规律不同;通过对行人复杂行为的仿真,成功再现了客流集散中的自组织现象,有效避免了交通流基本图模拟现实交通中的不适应取值范围.结果表明模型具有较高的可靠性和实用性.