地铁列车运行图编制系统的设计与实现

为解决地铁人工编制运行图效率低、工作量大、易出错等弊端，结合运行图编制业务现状特征，分析并提出了列车运行图编制系统的功能需求与建设目标。基于SQLite数据库、运用Visual Studio开发工具，设计并开发完成了列车运行图编制系统，实现了运行图基本图铺画、在线优化调整、时刻表一键生成等功能。该系统已在天津地铁行车管理工作中进行了实际应用，效果良好，有效提升了运行图编制效率与质量。     

城市轨道交通列车运行图计算机编制的关键问题研究

在编制城市轨道交通列车运行图时,需要综合考虑不同时间段的发车间隔、车底折返及车底出入库方式等问题。介绍了计算机编制城市轨道交通列车运行图系统的设计思路、总体结构。研究了城轨交通列车运行图计算机编制过程中的行车间隔、车底数量、运行周期之间相互影响和制约,列车出入库运行线的自动编制,高峰与非高峰时间段过渡运行线的编制,大小交路列车运行图的铺画等问题。     

车站技术作业基本图的自动生成

采用模拟人工铺画的方法编制车站技术作业基本图,在满足全天调机使用效率最大化,列车到发技术作业时间约束和股道占用约束的前提下,连接调机和列车,再根据调机空闲情况进行调整,使生成的基本图更好地符合车站作业需求,能够高效地利用车站的各项资源,并大量降低了用户绘制图表的劳动强度。以南昌火车站和昆明东编组站为例,实现了客运站和大型编组站技术作业基本图的自动铺画,证明了该方法在工程应用方面的可行性。     

基于定序优化的客运专线列车运行图铺划方法

在考虑旅客列车始发时间域和维修天窗的基础上,建立客运专线列车运行图优化模型,设计基于定序优化的客运专线列车运行图铺划方法。该方法在不断优化松弛列车运行图的过程中实现,对于当前松弛列车运行图,每次按照最小平移时间法则选择冲突进行优先化解,直至所有冲突化解为止。化解冲突时,通过构造松弛列车运行图的扩展多平行四边形和有向图,以平移作业、交换作业顺序、变更停站方案和调整列车始发时间域等方法来优化松弛列车运行图。算例分析表明,该方法能够有效地实施客运专线列车运行图的铺划。     

单线列车运行图铺划的时间循环迭代优化方法

根据单线铁路列车运行图的特点,建立了单线铁路列车运行图排序模型,设计了运行图货物列车运行线铺划的时间循环迭代优化方法。该方法通过将运行图铺划模型分解为阶段优化模型,对阶段运行图按最早冲突优化方法进行优化,在阶段优化结果的基础上,周而复始按时间循环迭代进行求解,逐步得到整体优化运行图。通过实例验证,该方法优化速度快,效果良好。     

相同径路的高速列车运行图编制方法

在给定同一径路上列车的种类、数量和停站方案情况下,以列车运行线占用运行图的时间最少为优化目标,建立以列车区间运行时间、列车追踪间隔时间、停站时间和越行要求为约束的列车运行图数学模型。对模型求解时,基于分层铺画的思想,通过建立始发站最小出发时刻差值矩阵,并利用遗传算法先确定近似最优的高速度等级列车的开行顺序并铺画其运行线,在此基础上选择中速度等级列车并铺画其运行线,并用"部分平移+更新冲突"的方法疏解高速度等级列车与中速度等级列车之间的冲突。以京沪高铁部分下行列车的运行图编制为例,验证了该方法的可行性,而且能够有效提高列车的旅行质量。     

单线铁路成对非追踪平行运行图最小周期时间的混合整数非线性规划模型

按上下行列车的发站和到站是否为区段的首末站、列车到站后是否有技术作业等情况将单线铁路成对非追踪平行运行图的区间铺画方式分为32种方案.分析采用这32种铺画方案之一铺画区间列车运行线时与相邻区间铺画方案之间可能的衔接关系以及车站间隔时间的限制条件,建立约束条件,构建用于求解单线铁路成对非追踪平行运行图最小周期时间的混合整数非线性规划模型.使用给出的模型和利用Lingo11软件编程对算例进行求解,验证了该模型对求解单线铁路成对非追踪平行运行图最小周期时间有较好的适用性和实用性.     

大规模货物列车运行图优化编制的一种拉格朗日松弛启发式算法

针对货物列车运行图优化编制规模庞大、精确求解困难的问题,构造时空网络将列车运行线铺画描述为路径求解问题,将各类约束转化为时空网络节点选择限制,建立整数规划模型。该问题本质在于疏解各列车运行线潜在冲突。对原模型进行拉格朗日松弛,将列车运行线潜在冲突表示为各节点罚数,设计启发式算法并通过拉格朗日乘子更新迭代求解。以京九线北京西至阜阳区段为例,对该区段711条运行线中的439条货物列车运行线进行了优化编制实验。结果表明,在满足运行线铺画条数的前提下,全图货物列车平均旅行速度由39.28 km/h提升至41.81~43.72 km/h,所提出的算法是解决大规模列车运行图编制的一种有效算法。     

保证列车满轴满载定线运行的技术措施

列车满轴满载运行是充分利用运输能力的一种有效手段。为此,需要组织货源、编制运行图、铺画运行线,并合理安排机车,尽量开行满轴满载的直达列车。同时与贷主协调配合,在受理申请时按照运行图办理;不能满足贷主愿望时与货主进行协商,告知有关运行线的变化。采用这种动态优化法,兼顾了固定线路开行列车及列车满轴满载的要求。     

高速铁路非正常情况下列车运行调整方法研究

在分析高速铁路的非正常情况、划分非正常情况运行调整周期、制定运行调整目标的基础上,对列车运行调整方法进行分级分类,并结合实际案例,人工铺画运行图进行列车运行调整,最后对调整结果进行定量比较,验证非正常情况下合理选用列车运行调整方法能够有效减少列车晚点、加快运行秩序恢复。     

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。     

基于移动卫星通讯的列车自动报点系统与运行图绘制

列车自动报点系统包括车载系统和地面系统,车载系统通过移动卫星通讯,将列车所在位置、运行速度、车站停靠等信息实时传输到地面系统,地面系统自动绘制列车实绩运行图并在电子地图上显示列车的位置。运行图的绘制采用双缓冲实现视图的快速显示,解决了报点时刻以及车次标注的重叠问题,并在Delphi中自己创建新类模拟画笔来完成绘制不同类型列车运行线的要求。实绩运行图可以像其它图形软件一样实现放大、缩小、平移等视图操作,并可以在任何支持图形打印的打印机或者绘图仪上打印,软件自动根据打印机类型和纸张大小将打印效果调至最佳。     

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。     

高速铁路行车调度节能运行图编制方法研究

针对高速铁路行车调度节能需求的现状,以列车在区间运行效率最高和总能耗最低为优化目标,提出以区间运行时间和停站时间为输入变量,对能耗成本和运行时间进行优化,建立节能运行图编制模型.通过仿真实验,结果表明在列车运行图编制中,考虑适当地增加列车运行时间和优化停站方案时,可以节省很多列车运行能耗.     

城市轨道交通列车运行调整目标的研究

列车运行调整是一个多目标优化的问题,其中一些目标在很多情况下是相互制约的关系,多数情况下不能让所有目标同时达到最优.本文介绍北京地铁运营单位的运营指标统计方法,分析城市轨道交通中列车运行调整各项性能指标,并结合现场经验,对各项性能指标的评价函数进行优化,使之更符合实际需求,为研究列车运行调整奠定了基础.     

突发事件下的列车运行图稳定性分析

由于列车在运行过程中受突发事件的影响不能保证完全按列车运行图行车,本文提出列车运行图稳定性指标,引入元胞自动机（CA）模型对列车运行进行仿真,计算列车运行图稳定性指标,以京沪高速铁路为例进行列车运行仿真,通过列车实绩运行图,得到列车运行图稳定性与突发事件的发生概率及列车运行最大速度之间的关系,设计列车在某突发概率情况下为保证列车运行图的稳定性而采用的最大运行速度。提出了一种新的列车运行图稳定性的分析方法,得到的在不同条件下的列车最大允许速度,对列车运行图的编制及日常列车运行调度工作具有重要意义。     

计算机编制全路直通客车方案优化系统的研究

制定计算机编制全路直通客车方案优化系统设计原则。提出实现客车方案编制的三种基本算法是:以单线会车附加时分系数为基础进行方案铺画的附加时分法;以时间推进、分段切割来预测列车动态轨迹和事件的事件预测法;以客车轮廓图为基础,通过循环求解、层层逼近目标值的层次逼近法。通过对这三种方法的分析和比较,选择了层次逼近法作为客车方案铺画的方法。对系统研究过程中车次的识别、迂回经路处理、北京枢纽间隔检查、图形处理等关键技术进行阐述,并提出设计系统的程序功能。     

基于列车运行线分布的客运专线列车运行图动态性能分析

分析客运专线列车运行图中运行线分布模式,采用异质度描述列车运行线之间的发车时间间隔和到达时间间隔的关联性,给出列车运行图异质度计算公式,用以定量分析列车运行图动态性能。通过对列车运行图实施调整过程计算机仿真验证异质度计算公式的合理性。以武汉至广州客运专线列车运行图3种典型列车运行线分布模式为例,计算得到的列车运行图异质度分别为0.64,0.68和0.11,仿真得到的列车运行图动态性能依次为较差、最差和最好。由此可知:列车运行图的异质度越低,其动态性能越高;给出的列车运行图异质度计算公式是合理的。