自动编制基于列车运行径路的列车流图算法

基于列车运行图编制系统中的列车和列车运行径路等基础数据,结合图论与数据结构知识,提出一种计算机自动编制流图的算法.该算法主要有列流径路查找算法、站点与铁路线生成算法和列流线自动绘制算法3部分组成.该算法由Visual C++编程实现,可以自动编制出列流图,并且取得了很好的效果.随着计算机在铁路管理中的应用,以及效率方面的需求,利用计算机自动编制列流图将逐步替代目前手工编制列流图的工作方式,故有一定的实际意义.     

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。     

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。     

肩回交路条件下多机牵引机车周转图的优化

针对采用机车肩回交路的重载铁路线路,将其列车运行图中的列车运行线转化为节点,机车周转线转化为边,运用机车转化为流,从而将机车周转图的优化问题转化为网络流问题.在此基础上,以运用机车数最少、单机走行数最少、附挂机车数最少、机车在站停留时间最短和机车工作均衡性最好为优化目标,以网络流问题中的节点流量守恒和节点流量要满足节点需求为约束条件,建立肩回交路条件下的多机牵引机车周转图多目标优化模型.按照优化目标函数的优先级,采用分层序列法对模型求解,并利用C#语言编写程序,通过调用ILOG CPLEX优化软件实现了该算法.算例表明,采用所给模型和据此编制的机车周转图优化程序,可以快速优化肩回交路条件下的多机牵引机车周转图.     

基于铁路“一张图”的铁路用地管理系统设计与实现

为了提高铁路用地综合管理水平,维护铁路用地资产权益,优化铁路用地规划配置和综合开发利用,设计并实现了基于铁路"一张图"的铁路用地管理信息系统。该系统的主要功能包括铁路用地统计报表、铁路用地综合指标分析、铁路"一张图"管理、重点区域土地探查分析等,能够协助铁路局集团公司及相关部门科学地规划土地资源,合理地开发利用,让铁路用地管理向精细化、高效化发展。     

基于GSM-R和5G-R的CTCS-3级列控系统无线通信协议设计及差异性分析

随着我国5G网络建设日趋成熟，CTCS-3级列控系统及下一代列控系统承载大容量数据业务的需求也愈发强烈。5G-R网络作为替代GSM-R网络的下一代铁路通信移动系统，提供面向字节流的传输服务，具有宽带宽、高速率、低时延的优势，GSM-R网络下的无线通信协议已不再适用。从总体结构、协议分层和协议分割重组等方面对5G-R网络下的无线通信协议进行设计，从协议功能、传输可靠性、传输速率等方面对GSM-R网络和5G-R网络下的两种无线通信协议的差异性进行比对分析。5G-R网络下设计的无线通信协议可靠性更高、传输速率更快，可充分利用和发挥5G-R网络的优势。研究成果可对CTCS-3级列控系统在5G-R网络下的无线通信协议建设提供思路和借鉴。     

铁路5G-R系统技术标准解读

铁路5G-R技术标准体系对于指导5G-R系统工程建设与运营维护,支撑5G-R系统设备制造与测试验证,实现不同厂商设备之间的互联互通,引导5G-R产业良性发展具有重要意义。为便于相关人员对铁路5G-R系统更深入地了解和运用,介绍了铁路5G-R技术标准体系的研究背景、形成过程、构建原则,以及标准体系的分类和构成;阐述了铁路5G-R技术标准研究进展情况,包括已经发布的标准规范和近期标准编制与发布计划;从标准编制过程、编写思路、标准规定的主要内容、标准发挥的主要作用等几个方面,重点对已经发布的《铁路5G专网业务和功能需求暂行规范》《铁路5G专用移动通信(5G-R)系统总体技术要求(暂行)》两项系统类标准进行了深入解读。     

铁路综合客运枢纽静态导向标志系统设计

通过分析铁路综合客运枢纽功能区组成和旅客流线组织,提出铁路综合客运枢纽功能区布局基本形式和内部旅客流线组织形式.以铁路车站旅客进站流线为例,分析旅客流线关键节点处的信息需求,对不同旅客流线在不同节点处的一般信息需求进行归纳和总结.将静态导向标志系统分为四类,提出静态导向标志系统的设计原则.以南京南站铁路客运枢纽局部静态导向标志系统设计方案为例,验证研究成果的可操作性.     

基于AutoCAD的铁路综合视频监控系统图辅助设计软件的研发

为了提高在AutoCAD平台进行铁路综合视频监控系统图设计的效率,加强综合视频系统图设计的可靠性、规范性,开发了一套基于AutoCAD的铁路综合视频监控系统图辅助设计软件。软件的业务逻辑模块包括标准化输入模块、预处理模块、绘图模块及统计分析模块。将标准化的Excel视频布点表和参数化的CAD依赖图块作为软件的输入;经标识符识别、结构化存储等预处理步骤后,在绘图模块中以视频接入节点为基本单元进行顺序布点、连线,实现系统图的"一键成图";最后在统计分析模块中,对视频布点表中的基础数据进行汇总、分析和统计,实现了前端摄像机、服务器等主要设备数量的自动化统计。     

铁路枢纽图形化能力检算软件的开发

铁路枢纽内线路车站众多、结构复杂,难以计算和展示其能力状况,为解决这一难题,开发铁路枢纽图形化能力检算软件,实现数字化枢纽模型的构建、车流的便捷输入及分配、能力的自动计算及图形化演示、列流图的自动绘制等功能,为设计人员提供了新的图形化软件工具,能进行复杂铁路枢纽的设计、能力分析工作。     

基于UML的列车运行调度系统软件模型

按照面向对象软件工程的思想,在对列车运行调度系统分析的基础上,对系统中各实体之间的静态关系和动态关系进行研究,并详细描述软件系统的分析和设计过程。基于UML建立软件系统的用例图、类结构图、序列图和状态转移图,从静态和动态两个角度描述调度系统的软件模型。用例图从用户的角度描述系统的功能;类结构图指明系统中存在的类以及类之间的静态关系,描述系统的静态模型;序列图着重描述控制流在对象之间的流动过程,状态转移图描述对象的转移过程以及状态变化的条件。序列图和状态转移图从不同的角度描述系统的动态行为,建立系统的动态模型。该模型已用VC 6.0实现,并在高速铁路综合调度仿真系统中得到应用。     

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。     

基于时空网络的城际高速铁路列车开行方案优化方法

列车开行方案是有效利用铁路运输能力和提升服务质量的关键组织手段。基于城际铁路客流的时变特性,将时空网络方法引入城际列车开行方案决策,增加考虑客流出行时间信息,从而能更加全面评价所得方案。在构造开行方案时空网络图的基础上,以最小化包括列车运行成本、旅客旅行时间、旅客出发偏差时间和未上车惩罚和列车数量等的总成本为目标,考虑时空网络客流及列车流守恒、发车时间间隔和列车能力等约束,建立基于时空网络的城际高速铁路列车开行方案优化模型,并设计双层模拟退火算法进行求解,其中内层算法优化列车停站方案,外层算法优化列车起讫点、开行数量和始发时间。算例计算分析表明,所提方法能为城际铁路列车开行方案决策提供科学依据。     

铁路道口远程安全监控系统设计

介绍一种利用嵌入式系统和GPRS技术相结合,实现铁路道口远程监控及告警和列车接近预警的应用系统。详细描述了系统组成结构、硬件原理设计和软件实现方法。通过该系统不仅使列车接近道口时有声光报警,而且可以使得铁路道口管理部门不用到达道口所在位置,通过铁路道口控制中心的检测平台,就可以对整个辖区内的铁路道口设备工作状态和道口通过列车的车流量进行全面监控,从而迅速地了解道口设备的故障类型,在最短时间内保证设备正常运行,同时也便于铁路道口的监管部门对其道口监护员的工作进行远程监控。     

客运专线网络列车开行方案与运行图综合优化方法

基于旅客列车开行方案和运行图的铁路企业运营效益和旅客出行费用,以铁路企业效益最大化为优化目标,以车站整备能力、车辆总数和列车编组辆数等能力资源限制以及列车到发作业相容性为约束,建立旅客列车开行方案与运行图综合优化的双层规划模型;分别基于旅客列车开行方案和列车运行图的换乘网络进行客流分配,将旅客列车开行方案和列车运行图优化有效结合起来,设计了基于模拟退火的综合优化算法。算例分析表明列车开行方案与运行图的综合优化既能保证铁路企业的收益,又能够有效提高旅客换乘质量。     

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。     

铁路网车流径路优化模型及算法研究

分析目前铁路网车流径路存在的问题,提出路网车流径路综合最优的含义,对路网进行数学描述;分别以运输时间最少、运输距离最短、运输成本最低为目标建立多目标0-1规划模型;采用线性加权和法将多目标0-1规划转化为单目标问题进行求解,利用专家打分法获得合理的权系数,设计并采用阻尼系数法约束线路能力,在此条件下对路网车流径路模型及算法进行分析,提出求解的方法步骤;最后运用本文模型和算法,以我国铁路网为背景,通过改变阻尼系数调整线路流量,实现宝中线和宝兰线的车流径路调整,验证了本文模型及算法的有效性。     

基于层次分析法的全路客运车站等级评定研究

针对现有铁路客运车站等级评定中相关评价因素考虑不够全面,不能客观、合理地评定全路客运车站重要程度的难题,研究建立一种基于层次分析法的全路客运车站等级评定模型,综合考虑车站服务能力、资源条件、客流吸引力以及在路网中的地位等多方面因素;采集和整理全路所有客运车站的客运历史数据,使用R语言工具与数据库技术建立该模型,计算生成全路客运车站等级,并对等级评定结果进行分析。目前,由该模型计算生成的全路客运车站等级评定结果具有较强的实用性与参考价值,已在列车开行方案与运行图评估、铁路企业客票收入预算管理等多项业务中得到应用和验证。