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从运行角度对长大隧道设计进行专题分析是铁路设计工作中需要重点关注的课题。本文根据线路选线设计中对长大隧道坡度折减普遍套用《铁路线路设计规范》的做法,分析了《铁路线路设计规范》中关于隧道空气附加阻力及坡度系数的条文及条文解释、试验公式;根据设计过程的特点,提出线路设计中,应正确理解、灵活使用设计规范,指出相关参数的取值应结合具体铁路项目的地形、地质条件和技术标准,兼顾工程投资和运营条件来确定,重点讨论了在长大隧道内线路坡度折减系数的合理确定。最后,本文就长大隧道坡度折减系数的分析及标准本身的研究提出了建议。     

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根据我国建国以来铁路列车运行计划编制的特点,将编制方法分为4个阶段,分析归纳了4个阶段编辑方法的基本特征、主要成果、与发达国家的差异及存在问题。接着,论文根据列车运行计划编制涉及的主要方法与技术,从列车运行图、人员与设备周转计划、车站作业计划、方案计算验证4个方面分析了列车运行计划编制的主要方法和技术关键。通过对列车运行计划集成编制的研究,提出了新一代列车运行综合计划编制的系统框架、需要突破的关键科学问题以及技术实现的要点。最后,结合作者在该领域已经取得的研究进展,阐述了新一代列车运行综合计划系统编制的功能及其应用案例。     

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铁路智能运输系统(RITS)是铁路运输发展的必然趋势，RITS的发展在我国已 初步具备了条件，大力加强RITS的研发和应用，不仅能避免发达国家铁路发展的传统阶段，而且可以促进大量高新技术在铁路的应用、促进相关产业的发展和人才队伍的建设，对铁路的改革、运营模式的转变和市场竞争力的提高起到巨大的促进作用.针时铁路智能运输系统的特点及一般构成，认真研究RITS关健技术，特别是通过分类研究分析其国内外发展现状，找出我国与国外发达国家的差距，重点攻关，对于实现我国铁路信息化跨越式发展具有重要意义.     

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铁路是我国交通运输的大动脉,它的基础设施的稳定是保障运输安全畅通的前提.随着我国经济的高速发展,铁路网的建设也得到了相应的加强,铁路线路已经覆盖我国每个省区.但是随着铁路运营里程的增加,铁路基础设施受自然灾害的风险也在提高.因此加强铁路基础设施的抗灾减灾能力已是当前铁路运营管理中的重要任务.而做好这项工作的一个重要环节是保证铁路抗灾减灾资金的投入.本文采用系统工程、风险管理、环境工程的理论与方法在分析铁路抗灾减灾现状的基础上,对铁路受灾损失的成本计算方法进行了探讨,并对铁路基础设施抗灾减灾资金筹集和合理分摊的途径提出了政策建议.     

道路下穿铁路工程设计中存在的安全隐患及对策

我国现阶段道路下穿铁路工程设计方法虽较为成熟,但由于此工程与正常道路工程相比,其施工区域内安全性与运用铁路运输线路之间安全运营情况存在冲突。首先,其施工过程会影响铁路线路及路基安全性,易引发安全事故;其次,其施工过程可影响正常铁路正常运输功能,且会对铁路职工人身安全构成威胁。因此,探讨此类工程设计中存在的安全隐患,并提出控制安全性的对策尤为重要。     

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制定铁路线路养护维修计划既要保证线路充分维修,又要兼顾经济效益.为此,以区域路网为研究对象,建立了基于整数规划的铁路线路养护维修计划优化模型.模型考虑了路网中线路之间维修资源的约束,以维修时间和股道占用状态为决策变量,以股道占用费用、维修费用及惩罚费用总和最小化为目标,通过集中安排线路中各项养护维修活动节省维修支出,减少维修活动对股道的占用时间进而达到优化目的.基于启发式算法设计了模型求解方法,仿真实验结果表明,模型具有较好的实用性,能够为编制铁路线路年度养护维修计划提供决策支持.     

路网条件下旅客列车运行方案图编制问题研究综述

随着高速铁路线路的相继开通运营,我国铁路已快速形成由高速铁路和普速铁路贯通运营的复杂客运网络,铁路列车运行图编制工作的难度越来越大,而旅客列车运行方案图是列车运行图的骨架和核心,直接影响列车运行图质量的优劣。本文在详细总结国内外旅客列车运行方案图编制研究现状的基础上,结合成网条件下旅客运输组织的新特点,分析了我国旅客列车运行方案图优化编制在可实施性方面、高速铁路与普速铁路运行线协调等方面研究的不足,提出了基于车站与线路能力协调的路网旅客列车运行方案图编制优化思路。     

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阐明了我国铁路修建客运专线，实行客、货分线运输的必要性和可行性。从路网建设规划出发，研究了面向和谐社会的铁路客运专线发展战略，提出了客运专线建设的新设计思路和运营管理方法，包括树立前瞻性的线路设计理念、采用“小业主、大咨询”的建设管理模式、多渠道投融资模式、开展关键技术研究、提高自主创新能力、探索新的运营模式、提高服务质量等战略措施。     

杭州市铁路系统城市化服务改造规划

通过研究既有铁路系统的城市化服务改造,重新审视铁路系统与城市之间的关系,为城市和铁路发展注入新动能。借鉴国外铁路系统城市化服务案例,结合杭州市实际需求和特点,进行了相关改造方案分析研究。从利用既有普铁线路构建都市圈快轨网络、推动普铁线路"上改下"后的沿线用地及站场上盖物业开发、推动国铁运营方式向城市轨道交通方式转型等三个角度提出了相应的规划改造方案,以期为行业发展提供相应的参考。     

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简要分析了影响城市铁路最高设计速度的主要因素，研究了提高设计速度的利弊。以实际线路为背景，运用铁道部重点实验室开放实验平台TraMCES，从旅行速度、能耗、时间节约等角度模拟计算了80km／h、100km／h以及120km／h等设计速度下城市铁路系统的各项运营指标。通过对一条平均站间距为2.64km、全长37km的线路的案例分析，结果表明：与80km／h最大设计速度相比，100km／h的最大设计速度可以压缩旅行时间12.1%，但能耗将增加22.7%.     

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计算机辅助工程项目设计已是现代铁路规划建设的发展方向.首先阐述了国外铁路仿真软件的应用情况及在国内使用的局限性,接着介绍了客运专线大型客运站仿真系统的整体结构设计;然后分别说明了系统内各子系统的功能结构设计及相互连接关系.最后,以广州南站作为案例,通过设置车站的全天分时段分方向到发列车数与股道使用规则,仿真了高峰两小时车站的到发线、咽喉区段道岔占用情况以及相应的利用率统计情况,并对仿真结果进行了分析评价,说明了仿真软件的有效性.     

铁路电分相布设及纵断面协同优化研究

铁路电分相布设位置与线路纵断面设计相互影响，两者若不匹配会产生较高的列车牵引能耗与用户时间成本，甚至造成列车在分相区坡停等安全事故。本文以铁路电分相位置以及距离电分相中心里程一定范围内的纵断面设计方案为研究对象，建立电分相布设及纵断面设计协同优化模型，在满足铁路设计规范与列车运行安全的相关约束下，使列车运营能耗成本、用户时间成本和建设成本之和最小。设计基于间接编码的改进遗传算法进行求解，以某高铁线路为案例进行分析。结果表明，与实际电分相和纵断面布设方案相比，本文模型优化得到的方案可减小列车过分相后的速度损失及二次牵引能耗与时间，同时能降低线路建设成本，总成本节约率达 9.2%。     

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电力是现今大部份铁道系统的动力来源． 可靠、有效率及安全的电力输送对整体铁道服务质素尤为重要，跟其它大型工程系统一样，铁道供电系统的设计，运作及筹划相当倚重计算机仿真．本文将回顾铁道供电系统仿真的模型及一般常规，并通过模拟结果例子及实际应用，介绍最新的模拟方式发展．本文亦对铁道供电系统仿真的未来挑战作出评论．     

城市轨道交通列车控制仿真模型研究

列车运行控制系统的应用,有效地提高了城市轨道交通的运行效率.由于缺乏相关的技术参数,应用传统牵引计算理论方法的列车运行控制仿真系统,若未充分考虑系统控车的特性,在工程应用中控制的精度将无法保证.本文着重考虑信号系统工程设计的限制条件,将列车的加减速性能和速度控制策略作为主要研究对象,构建基于能量守恒原理和信号控制条件的列车速度控制仿真模型.在此基础上设计仿真模型,实现所需要的系统功能结构和仿真流程,并开发形成软件系统.在实际运行线路案例研究中,与采用通用列车运行仿真系统获得的结果比较,验证本文所建仿真模型的精度和工程适用性.     

高速列车头型数值设计优化研究现状与展望

基于试验的传统列车头型设计方法通过对比从有限设计方案中寻优,并非真正意义上的优化。联合CFD仿真和优化算法进行列车头型设计优化,是列车设计研究的一个新方向。从设计方法、参数化建模以及计算策略等4个方面综述了国内外高速列车外形数值设计优化的研究现状,指出高速列车头型设计的发展趋势,即向与建筑物耦合设计、谱系化设计、多学科设计、全寿命周期设计及随机设计5个方向发展。我国列车运行速度不断提高,需要设计运行安全、高效与环境友好的高速列车头型,发展能广泛应用、高效可靠的列车头型设计理论与方法,建立高速列车头型设计技术规范和标准体系。     

混合动力列车电源系统控制策略

为了实现混合动力列车的计算仿真,建立混合电源系统模型,并提出一种混合电源系统控制策略.在此基础上,通过对混合电源系统与列车纵向动力学系统的耦合分析,给出了基于该电源系统控制策略的列车运行目标速度曲线计算算法.利用MATLAB/Simulink对系统建模,对列车在某线路上的运行过程进行了仿真.仿真结果表明,系统控制策略能够满足列车的运行性能,列车自动控制(ATC)系统能够精确的控制列车跟踪计算的目标速度曲线运行,混合电源回收了41%的再生制动能量, 控制策略和目标速度曲线计算算法达到了设计目标.      

Operation and Organization Management of High-speed Railway in Japan

Under the background of the rapid development of high-speed railway in China, the paper analyzes the world's first operational high-speed railway—Japan Shinkansen to get a clear solution to the problems of the organization and management operations of high-speed railway. On the basis of actual operating data, the means and measures in organization and operational management of Japan Shinkansen are evaluated by horizontal and vertical comparison. And then, the paper makes the judgment to the related issues of the development of China's high-speed railway. Some conclusions are made, such as the development speed should not be too fast. The high-speed railway should be operated at the same railway station with the traditional railway with multi-parking program train. The competitive advantage within 600 km should be extensively explored. And it is essential to conduct scientific fare adjustment mechanism and put the energy consumption and emissions in the first place. The research provides reference for high-speed railway sustained and healthy development in China.     

高速列车动态间隔优化的弹性调整策略

为保证列车运行安全性, 提高铁路线路运载效能, 针对移动闭塞系统, 研究了高速列车追踪运行的间隔弹性调整策略和操纵轨迹的动态优化问题; 以高速列车运行安全性、效率、能耗和乘客舒适度作为列车运行控制策略曲线的优化目标, 研究了列车的追踪运行过程; 采用差分进化算法求解了列车运行过程多目标优化模型, 设计了离线最优运行控制策略曲线; 提出了列车弹性追踪间隔模型, 分析了列车运行过程中追踪间隔的实时变化; 基于弹性间隔模型设计列车追踪运行控制策略动态调整机制, 采集列车实际运行数据, 实时监测相邻列车间的实际追踪间隔, 评估其是否符合安全性与效率约束条件, 并分析了评估结果; 依据工况调整原则在线调整追踪列车的运行状态与工况, 实时优化列车追踪间隔; 应用武广高速铁路赤壁北—长沙南区间的实际运行数据进行了仿真验证。仿真结果表明: 与真实区间运行数据相比, 采用离线最优运行控制策略曲线后, 运行能耗降低了6.86%;与固定追踪时间间隔模型相比, 采用基于弹性模型的控制策略动态调整机制有效提升了铁路整体运输效能, 将临界安全发车间隔从234 s缩短至161 s, 线路整体运行效率由6 434 s缩短至6 376 s, 与真实运行数据相比, 追踪列车的运行能耗降低了7.194%。      

基于SOA的分布式并行协同设计架构

在分析国内外并行工程和协同设计发展情况的基础上,结合多学科协同设计优化理论,定义了分布式并行协同设计的概念;通过对面向服务架构体系本质的分析,并综合考虑了分布式的智力资源环境,提出了一个全新的基于SOA的分布式并行协同设计平台架构．该架构集成了大型的商业化软件（如Pro／E、HyperMesh和ANSYS等）和专家系统,以完成复杂成品如转向架的设计和分析．依据顾客的需求,对该架构进行了一些关键服务的提取和定义;利用Java编程语言,对该平台架构中的服务接口进行描述．通过一个具体的实例,说明了该架构的各个部分,与现有的协同设计平台相比,该平台能够有效缩短服务交换周期,更好的支持复杂产品的异地并行协同设计．