京沪高速铁路列车运行图编制基本理论的研究

以京沪高速铁路初期高中速列车运组织模式为前提，分析，比较了高速铁路和既有线列车运行图的共性和不同，阐述了基于网状线路京沪高速铁路列车运行图编制的主要思想，运行图结构以及高中速列车运行图编制和优化理论。     

高速铁路调度指挥系统纵向结构协同有序度模型

为深入研究调度指挥系统的协同机理,针对我国高速铁路成网后可能存在的全路集中、区域集中和干线二级三种调度指挥模式,系统分析比较了各模式的管理层级和组织结构特征.结合协同学理论提出了调度指挥系统结构协同有序度概念,并以实现调度指挥系统组织结构纵向协同为目标,采用信息熵理论构建各模式下的通用有序度模型,在此基础上提出了调度指挥模式定量选择方法,最后通过案例分析验证其有效性.研究结果表明:调度台数量为60时,增设二级管理控制中心能够提高调度指挥系统组织结构有序度0.05~0.10;合理的二级管理控制中心配置方案能有效提高系统组织结构有序度0.1.      

高速铁路列车运行图鲁棒性协同优化模型研究

为提升高速铁路列车运行图的鲁棒性提出协同优化模型. 基于多线路协同优化和多目标协同优化的思想,研究多条线路列车运行图的协同优化,并将列车运行图的鲁棒性分为晚点传播鲁棒性与换乘接续鲁棒性,对两种鲁棒性进行多目标协同优化建模. 在建模过程中,将经济学中的边际效用递减规律引入对列车间缓冲时间的研究,提出并定义缓冲时间鲁棒性效用. 结合我国具体国情、路情建立高速铁路列车运行图鲁棒性协同优化模型并进行案例分析,结果表明,该模型可有效提升高速铁路列车运行图的鲁棒性.     

京沪高速铁路列车运行图指标评价体系的研究

在我国铁路既有线列车运行图指标评价的基础上，结合京沪高速铁路列车运行图的特点，从高速铁路列车运行图基本评价指标、旅客服务质量评价指标、高速铁路列车运行图均衡性评价指标、高速铁路列车运行图可调整性指标、高速铁路列车运行图经济评价指标和高速铁路列车运行图后评价指标角度建立了高速铁路列车运行图的指标评价体系和计算方法．该体系的建立对今后深入研究高速列车运行图的编制方法，提高高速铁路列车运行图的编制质量具有比较重要的理论意义。     

高速铁路列车运行图鲁棒性协同优化模型研究

为提升高速铁路列车运行图的鲁棒性提出协同优化模型. 基于多线路协同优化和多目标协同优化的思想，研究多条线路列车运行图的协同优化，并将列车运行图的鲁棒性分为晚点传播鲁棒性与换乘接续鲁棒性，对两种鲁棒性进行多目标协同优化建模. 在建模过程中，将经济学中的边际效用递减规律引入对列车间缓冲时间的研究，提出并定义缓冲时间鲁棒性效用. 结合我国具体国情、路情建立高速铁路列车运行图鲁棒性协同优化模型并进行案例分析，结果表明，该模型可有效提升高速铁路列车运行图的鲁棒性.     

基于区域协同的高速铁路客运组织创新模式研究

目前,我国高速铁路沿用普速铁路以长途直达为主的旅客运输组织模式,导致区域客流需求不能满足、列车运行图结构变动频繁、线路通过能力利用率低、列车运行干扰概率大、动车组运用效率低等问题,鉴于此,本文提出了高速铁路应以中短途客运为主、普速铁路以长途客运和货运为主的分工模式。并基于此,提出区域内客流直达为主,跨区域客流换乘为主的高速铁路旅客运输组织模式,建立了先编制区域干线规格化满能力列车运行图,后通过选线方式编制跨区域列车运行线的列车运行图编制思路。最后从旅客流线、换乘设施、列车运行线衔接、调度指挥、票务管理等方面分析了基于区域协同的高速铁路客运组织保障措施。     

高速铁路列车运行图评价理论与方法

为了提高高速列车运行图的编制质量,在分析高速列车运行图与既有线列车运行图结构差异的基础上,从运行图生产效率、旅客服务质量和动态性能三方面提取评价指标并给出量化方法,建立了完整的高速铁路列车运行图评价指标体系.以郑州至西安北区段高速列车运行图为例进行评价,结果表明:利用本文提出的评价指标体系进行单张列车运行图的编制质量评价方便可行,且可用于多张运行图的比选;郑州-西安区段列车运行图的灰色评价结果为3.294,该区段列车运行图的编制质量为良.      

京沪高速铁路高中速列车到发时间域的计算方法

在影响旅客列车运行图编制质量的因素中，列车的始发、终到时间范围是最重要的因素之一，该时间确定的合理与否，直接影响到旅客列车的上座率和服务质量。对于以提高旅客列车服务质量为目标的高速铁路运输组织，合理计算跨线中速列车始发、终到时间范围显得更为重要。论文以基于网状线路高速铁路高中速列车行车组织模式为前提，研究了跨线中速列车在既有线始发、终到时间范围的计算方法。该方法已经应用于计算机编制京泸高速铁路列车运行图系统中，仿真结果证明了计算方法的正确性和实用性。     

高速铁路建设对我国铁路运输的影响

高速铁路在我国的大规模建设并投入运营,在提升铁路路网规模与质量、缓解运输能力紧张、提高铁路运输服务质量等方面均取得了显著效果.通过全面总结高速铁路建设运营对铁路网络结构与规模、运输服务能力、快速客货运网络、现代化综合客运枢纽建设等方面的提升效果,系统阐述了高速铁路建设对运输组织模式、列车运行图编制理论、夜间列车运输组织方法、动车组运用、高速铁路调度指挥体系理论与方法构建等行车组织方法创新的推动作用,以及对我国基础设施建设技术和动车组制造及控制技术等铁路建设与装备水平持续提升的促进作用,揭示了高速铁路建设对我国国民经济持续快速发展的重要支撑作用,为实施我国一带一路和高铁走出去国家战略提供了理论支撑.      

我国高速铁路列车运行图现状分析

高速铁路列车运行图的质量直接影响高速铁路运营效益,在高速铁路建成分布成网的新形势下,我国高速铁路列车运行图所存在的问题逐渐显现。结合高速铁路列车运行图的编制管理模式、类型及特点,论述我国高速铁路列车运行图所面临的一系列问题,提出构建标准化的编制管理体系,开发基于网络的一体化编图系统。     

Dispatch coordination between high-speed and conventional rail systems

Cross-line trains,as a link between high-speed and conventional rail networks,will increase the complexity of transport organization and lead to significant challenges in dispatch coordination between the two systems.Based on the characteristics of high-speed transport organization,this paper deals with the necessity of dispatch coordination between high-speed and conventional lines from the following two perspectives:the operation of cross-line trains and work coordination in connection stations.An adjustm...     

基于铁路货运能力的集港集装箱班列组织优化

基于大数据挖掘的方法估算了铁路车站间OD客流，调查分析了铁路乘客对高铁和普铁的选择偏好，确定了高铁开通后普铁线路客运的供需关系与均衡，把普铁线路上的客流转换成相应的旅客列车列数，以此计量客运占用的普铁的通过能力；评估了各普铁路段的总通过能力，基于扣除系数法计算普铁各路段剩余的货运能力，并进一步在普铁线网上根据集装箱进港量确定集装箱班列枢纽站的候选集；将候选枢纽站的班列发车频率作为离散的内生变量，基于现实中的干线公路网络和普铁网络构建枢纽站选址和发班频率优化模型，求解模型，确定集装箱铁路集港服务网络的经济技术指标；以上海港和宁波港及其腹地为案例进行数值分析。计算结果表明:在案例的空间范围内的普铁运输线上，日均通过能力最小为79列，最大为137列；基于普铁各路段剩余的货运能力，计算得出各集装箱班列枢纽站的日均发班频率最小为6列，最大为19列；由计算得到的普铁路段上的流量可以看出，铁路运送到上海港和宁波港的日均集装箱量分别为13 677、12 094 TEU，分别占2个港口日均到达总量的25%和33%，相比目前占比5%~7%有大幅度增加。      

基于复杂网络的高速铁路运输服务网络重构模型

运用复杂网络理论,基于L空间构建了以列车数量、运行时间为权重的高速铁路运输服务网络(该网络中包括525个车站、2 666列列车).在此基础上,利用度、强度、介数等复杂网络评价指标对两种网络进行对比分析,明确两种网络的不同运输意义,节点在两种网络中的不同作用.然后,充分考虑高速铁路路网乘客出行特征,以城市枢纽为研究重点、以运行时间为权重重构我国高速铁路运输服务网络,对比重构前后复杂网络指标值的变化,重点分析网络重构前后的网络特征、典型枢纽的变化.最后,基于分析结果为城市枢纽的客运换乘组织和车站分工提出参考方案.     

基于空铁联运OD可达性的高铁时刻表优化模型

空铁联运的优势之一在于提高客流起讫点(Origin-Destination，OD)的可达性，为机场所服务的地区提供更多出行机会。考虑“高铁接续航空”“航空接续高铁”两类接续服务，引入两类0-1 变量表达高铁与航空的接续关系及OD可达关系，提出空铁联运OD可达性约束，描述高铁在空铁换乘枢纽的到发时刻、接续变量和OD可达变量之间的关系。针对关键空铁联运OD，在固定航班时刻表的前提下，基于既有高铁时刻表，通过调整列车在各个车站的到发时刻，构建可达OD数量最大、时刻表调整最小的双目标高铁时刻表优化模型。以石家庄正定机场为案例，使用京广高铁中北京-郑州区间的实际运行数据，运用 ILOG CPLEX 进行求解，验证模型的有效性和可行性。结果表明，优化模型可以有效提高空铁联运OD可达数量。     

技术站间货物列车协同配流方案研究

技术站间货物列车协同作业组织模式，可实现各站获益，整体加强，对提升铁路运输生产效率具有重要意义.本文建立技术站间货物列车协同配流模型.模型以最大化两技术站的正点出发列车数作为目标函数，采用启发式遗传算法进行寻优，得到货物列车解编顺序和配流方案.最后，通过对算例进行实验分析，验证协同配流模型的实用性.结果表明，技术站间协同配流作业明显压缩车辆在站总停留时间，增加了阶段计划内正点出发列车数，进而提高了技术站内线路使用能力.     

高速铁路桥梁-轨道体系检测监测与行车安全研究进展

为了提升桥梁-轨道结构服役安全性能,保证复杂环境条件下高速铁路结构适应性和行车安全舒适性,研究了高速铁路桥梁-轨道体系检测监测装备的改进与优化,分析了桥梁-轨道结构服役性能动态演变规律,总结了复杂条件下桥上行车安全评价与预测方法,展望了未来研究重点与方向.研究结果表明:在桥梁-轨道体系检测监测技术方面,现有研究聚焦于传...     

公路客运与高速铁路客运竞争中经济运距的探讨

随着我国高速铁路建设的加快,特别是城际列车及动车组开行,公路客运面临的竞争压力加大,市场份额下降明显。由于公路客运和高速铁路客运彼此有着不可忽略的强替代性,两者之间的竞争不可避免。讨论公路客运与高速铁路客运的经济运距,在此基础上分析得出两者各自的优势,提出相关策略和建议,使公路客运的整体竞争力有所提升。     

基于多叉树的延误高速列车运行优化调整方法

高速列车高密度的运行模式,使列车运行对延误的敏感度非常高.因此,延误高速列车运行调整成为一个重要的研究问题.本文基于高速铁路列车运行特点,建立了高速铁路列车运行关系模型.在此基础上随机添加列车延误,设计区间加速、按图行车、减少停站时间、减少越行、增加越行、按最小间隔时间顺延及按延误时间运行等 7种列车运行调整方法.以各列车在各车站的总延误时间最小为优化目标,建立延误高速列车运行优化调整模型,并设计了基于分阶段多叉树的延误高速列车运行优化调整算法以实现延误后列车运行的调整,从而得到最优调整方案及列车在各车站的延误总时间.最后以京沪高速铁路实际运行图作为案例进行计算分析,证明该模型和算法的有效性和可行性.     

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.