大秦重载铁路运输系统供需匹配优化模型

为了提高大秦重载铁路运输系统一体化协同作业的效率,考虑客户运输需求的重要性和大秦铁路树型运输系统的能力约束,建立大秦重载铁路运输系统的供需匹配优化模型。该模型的目标函数是使具有不同重要程度的客户运输需求与大秦重载铁路运输系统的运输供给能力的匹配程度最大,约束条件是大秦铁路集疏运各子系统的能力。结合大秦重载铁路运输系统的树型结构特点和实际运输组织过程,说明该模型是整数线性规划模型,考虑变量在整数范围内的连续性,设计了基于贪心选择策略的求解算法。算例分析证明了模型和算法的有效性。该模型可用于类似大秦铁路树型结构重载运输系统的供需匹配优化。     

重载列车自动驾驶纵向动力学仿真技术研究

为了保障列车自动驾驶的平稳性,需要充分考虑列车多质点的纵向冲击力问题。文章研究了重载列车纵向动力学相关内容,主要包含对重载列车多质点模型、空气制动模型和车钩缓冲器模型的建模和仿真技术,并在此基础上开发了面向列车自动驾驶的纵向动力学仿真软件。与实际运行的线路数据对比试验结果表明,所开发的重载列车纵向动力学软件能够较准确地模拟列车实际运行工况,对重载列车自动驾驶平稳操纵具有重要的指导价值。     

基于循环变量法的重载列车纵向力仿真分析

重载列车运行实现的基础是动力学建模和牵引仿真计算。针对传统列车仿真模型的不足采用了基于循环变量的重载列车纵向力仿真模型,并对2Loco+14Car、9单元编组重载列车进行了建模仿真,验证了模型的正确性。同时给出了该编组在多种工况下的车钩力时程曲线及其沿整列车分布的规律,证明该编组列车符合列车安全运行要求。     

重载铁路混凝土岔枕预埋铁座定位装置的研制

参考国内现有的预埋铁座在模型中的各种安装工艺特点,结合预应力混凝土轨枕生产中预埋铁座的安装和生产工艺,研制重载道岔用混凝土岔枕预埋铁座定位装置,重点研究预埋铁座在模型中的精确定位、制作工艺以及生产中的安装工艺。通过重载铁路混凝土岔枕预埋铁座定位装置的成功研制,克服了重载铁路混凝土岔枕预制的重难点工艺,一次性成功预制了重载铁路混凝土岔枕,保证了"山西中南部铁路通道300 kN轴重重载道岔技术研究"科研课题的顺利进行和后续岔枕的批量生产。     

重载货车转向架非线性干摩擦力等效线性化及在车桥耦合中的应用

采用基于振动周期内平均功率相等的描述函数法,对重载货车转向架的非线性干摩擦力进行等效线性化,即将斜楔与摇枕间的垂向和横向非线性摩擦力线性等效为垂向和横向线性阻尼力,将旁承和心盘处的回转摩擦阻力矩线性等效为同转摩擦阻尼力,进而建立重载货车的等效线性动力学模型.以C80型重载货车为例,分别采用给出的等效线性动力学模型和非线性动力学模型进行重载货车动力学仿真计算.结果表明:等效线性动力学模型虽然小幅度增大了车体的垂向和横向平稳性指标、轮轨横向作用力、脱轨系数和轮重减载率,但是仍在GB/T 5599-1985标准范围内,满足其各项评价指标要求,验证了用描述函数法对非线性干摩擦力等效线性化的正确性和合理性;说明基于描述函数法的重载货车等效线性动力学模型可以替代复杂的非线性动力学模型进行重载货车通过既有桥梁的车桥耦合动力响应分析,为重载货车的非线性悬挂系统参数优化和车桥耦合动力学性能分析提供了新的有效途径.     

基于热—机耦合的大轴重车轮踏面制动热负荷仿真分析

重载列车车轮踏面制动是一个复杂的动态接触热—机耦合问题。文章利用有限元分析软件ABAQUS建立了重载车轮踏面制动的瞬态热—机耦合有限元模型,对单闸瓦踏面制动过程进行了紧急制动工况的数值仿真,并利用重载货车车轮制动热负荷试验结果对模型进行验证。利用该模型分析了不同工况下重载车轮紧急制动过程中的热负荷及热应力情况,为研究大轴重车轮踏面制动热负荷极限和热损伤问题提供了理论技术支持。     

路网编组站间重载列车去向优化分布模型

主要从整个路网车流接续优化及压缩车辆集结滞留时间的角度，确定编组站之间优先开行的重载直达，直通去向。在每个直达去向分别只有一种牵引定数的约定条件下，首次构造出了重载与非重载法去向合理分布模型，其数学形式为目标非线性０－１规划问题，模型中引进了３类变量，重载去向方案变量，非重功直达去向方案变量和车流接续方案变量，从而使得载车与非重载的直达去向优化协同起来。     

基于组合列车的重载铁路装车区车流组织优化模型研究

根据我国重载铁路车流组织以列为单位调整以及对线路通过能力要求较高等特点,对开行组合重载列车和单元重载列车的重载铁路装车区车流组织优化问题进行研究。建立以组合时间耗费最小化和重载通道流量最大化为目标的重载铁路装车区车流组织优化模型,并引入组合系数的概念,以解决由于列车组合作业造成的列车流输入输出不均衡的问题;为降低多目标优化求解的复杂度,将其转化为网络流模型并验证其解的等价性,并采用最小费用最大流算法对模型进行求解。以大秦铁路为例,研究其装车区车流组织问题,通过对计算结果的分析表明,所给出的模型简单而实用。     

既有铁路重载化改造通道规划模型研究

研究目的:随着大批客运专线相继投入运营,既有线的运输能力将得到一定程度的释放,对既有铁路进行有计划、有选择的技术改造,开行重载列车,能够充分利用既有设备条件,节约资金投入,大幅度增加线路输送能力,提高铁路劳动生产率,降低货物运输成本.研究结论:本文阐述了我国重载路网的发展规划情况,提出了重载运输通道规划所应遵循的原则.以铁路部门收益最大为目标函数,以线路通过能力和投资金额上限为约束条件,建立基于径路的重载线路投资决策与货流分配模型,并介绍求解方法.本模型的建立使重载化改造的决策依据由定性化转为定量化,从而使决策更加科学合理.     

基于遗传算法的重载与非重载去向开行方案比较研究

本文道德简要介绍重载运输在我国开行的现状，在此基础上建立一个重载列车去向模型。引进一个先进的算法－遗传算法求解模型，根据求得最终优化方案，比较普通直达列车和重载列车开行方案的不同，计算结果表明重载列车的开行应该重新调整现有编组计划，而不是仅仅加大原有开行方向上的编成辆数以实现重载。