应对潮汐客流的城市轨道交通列车节能和乘客节时运行图优化模型

为应对城市轨道交通客流潮汐现象中因客流断面与客流方向不均衡而引起的列车牵引能耗高和乘客等待时间长的问题,提出一种考虑大小交路和列车放空运行的列车节能和乘客节时运行图优化模型.先通过优化上、下行方向大小交路站站停载客列车和非站站停放空列车开行序列,设计满足实际运营环境的6项约束条件,实现列车总牵引能耗和乘客总等待时间的双...     

浦东铁路一期工程市郊列车运营条件研究

介绍了浦东铁路一期工程市郊列车的运营现状,对浦东铁路一期客流特征和客流需求进行了分析和预测,提出了浦东铁路一期工程市郊列车运营方案。计算了浦东铁路一期工程线路平行运行图的通过能力,并对其配套方案进行了分析,最后探讨了浦东铁路一期工程扩大市郊列车开行数量的可能性。     

基于 Dueling DQN 算法的列车运行图节能优化研究

通过优化地铁时刻表可有效降低地铁牵引能耗。为解决客流波动和车辆延误对实际节能率影响的问题,提出列车牵引和供电系统实时潮流计算分析模型和基于 Dueling Deep Q Network(Dueling DQN)深度强化学习算法相结合的运行图节能优化方法,建立基于区间动态客流概率统计的时刻表迭代优化模型,降低动态客流变化对节能率的影响。对预测 Q 网络和目标 Q 网络分别选取自适应时刻估计和均方根反向传播方法,提高模型收敛快速性,同时以时刻表优化前、后总运行时间不变、乘客换乘时间和等待时间最小为优化目标,实现节能时刻表无感切换。以苏州轨道交通 4 号线为例验证方法的有效性,节能对比试验结果表明：在到达换乘站时刻偏差不超过 2 s和列车全周转运行时间不变的前提下,列车牵引节能率达 5.27%,车公里能耗下降 4.99%。     

关于高速铁路旅客列车开行的一些思考

本文结合运行图、客流、客票的特点,针对客运站的服务特征阐述列车运行图与客流、客流与票额分配、列车运行图与车站运输能力之间的关系和相互影响,从中得出在列车运行图调整时的客流预测、客票分配和列车运行图之间的逻辑关系,为更合理高效地调整列车运行图提出建议。     

厦门地铁1号线优化运行图牵引节能效果分析

为降低厦门地铁1号线运营能耗成本,通过优化列车运行图适当降低地铁运营平峰、低峰期间的列车技术速度,在保证运营要求和服务质量的前提下实现车辆牵引能耗的减少,并对优化后实际产生的车辆牵引节能效果和对乘客服务的影响进行分析,可为降低车辆牵引能耗相关工作的开展提供借鉴和参考。     

城市轨道交通列车牵引节能综合技术研究与实践

牵引能耗与单车驾驶策略、列车运行计划的编排、线路规划设计等因素相关。结合广州地铁运营能耗数据分析,利用城市轨道交通列车牵引计算仿真系统对牵引节能技术进行仿真模拟。经对比分析,总结出有利于降低牵引能耗的单车牵引曲线、节能运行图及线路条件等综合节能技术措施,且综合节能效果达5%~10%,可为已开通地铁线路的运营综合节能提供参考,也为国内城市轨道交通规划设计阶段的节能措施提供参考。     

基于客流均衡分析的城际铁路列车运行图优化

将城际客流均衡分配与列车运行图优化相结合,构建城际列车运行图优化的双层规划模型,其中,上层模型以满足行车组织要求、运营时间等为约束,以降低旅客乘车时间、换乘等待时间以及提高始发、终到时间满意度为目标优化列车运行图;而下层模型为基于列车运行图的客流均衡分配模型。模型采用模拟退火算法与GP算法组合求解,在生成初始列车运行图的基础上不断通过均衡分配乘车客流、构造邻域解迭代优化。算例分析表明模型与算法具有较好的收敛性与有效性。     

高铁列车密度与旅客需求强度的关联分析

为了评价高铁列车运行图是否吻合旅客的时变需求,可以针对时变需求进行客流分配,利用旅客出发时间偏差程度来评价。若未知时变需求的分布状况,则不能采用这种评价方法。本文研究如何运用高铁系统运营数据,评价列车运行图是否吻合旅客时变需求。通过定义较小时空单元及时空单元中的运输能力、客流量和客座率,来描述列车密度和出行需求及其关系。以京广高铁等线路的运营数据进行数值分析发现:合理的列车运行图在需求越高的时空区域,平均运输能力越大;在运输能力越大的时空区域,平均客座率越高。尽管数值分析中采用的是实际运量,但该特征表明列车运行图与出行需求相吻合。可以运用该特征来评价列车运行图,并适用于大规模高铁网络。     

城市轨道交通运输计划编制方法研究

如何对统计数据进行客流分析,找出客流特征与流动规律,在此基础上编制与实施线网条件下的运输计划成为城市轨道交通运营单位面临的实际问题。通过分析客流时空分布规律,基于既有运输设备条件合理编制、调整、优化运输计划,进而下达有关编制、调整、实施不同情形列车运行图,建立不同运行图体系,根据不同客流特征预判实施不同列车运行图运输方案,实现运能与运量的尽可能匹配,从而实现对旅客的合理运输。以深圳地铁运营实际情况为例,阐述具体编制方法。     

基于地铁编组列车运行数据拟合的牵引能耗模型研究

城市轨道交通进入网络化运营阶段后,其运输需求呈现快速增长、结构复杂等特征,运输组织优化需求不断增加,根据客流规律合理组织运力显得十分必要。在行车密度、大小交路调整手段的基础上,为了提升高峰期列车载客能力,降低平峰期列车空载数量,实现节能与便捷的统一,提出灵活编组手段对运输组织进行优化。在节能方面,列车牵引能耗占有较大比重,为了在运能优化及节能之间找到平衡点,需对灵活编组列车牵引能耗进行分析,作为协调便捷性及经济性的参考依据。本研究通过分析历史运营数据,形成一定的能耗规律,采用多因子拟合的方法建立灵活编组列车能耗模型,并通过迭代法逐渐逼近不同编组列车实际能耗情况。     

广深港高铁香港段客流分析及运行图优化建议

客流需求是编制及优化旅客列车开行方案的基础。通过对广深港高铁香港段开通以来的跨境动车组列车客流情况进行数据挖掘,在综合分析列车区段方向、开行对数、停站次数、时段规律及能量匹配度的基础上,提出了跨境动车组列车开行方案优化建议,为跨境旅客列车运行图调整提供数据支撑和解决方案,对今后跨境旅客列车的开行及优化调整具有借鉴意义。     

节能思路在列车运行图编制过程中的应用

结合北京地铁4号线、大兴线的运行图编制,阐述节能思路在列车运行图编制过程中的实际应用及产生的效果 列车运行图相关技术指标对运营成本的控制至关重要,一次列车运行图调整所产生的年成本费用可能会高达上百万元通过运行图编制达到节约运营成本的主要思路为:通过交路模式选择、行车间隔合理过渡、不成对开行等手段,实现降低列车走行里程、减少人员配置、降低维修成本,从而达到节省运营成本的目的.     

城市轨道交通列车运行图能力与客流需求匹配度的评价方法

为了衡量城市轨道交通列车运行图对于动态多维度客流的适应性,提出一种基于实际客流数据的列车运行图能力与客流需求匹配度的评价方法。在微观层面,考虑列车能力约束,构建客流与列车交互模型,得到载客量、满载率、留乘人数、平均候车时间等微观指标,设计色阶列车运行图从时空维度可视化展示客流与列车的作用结果。在宏观层面,提出能力匹配度的概念,并在采用梯形分布函数量化乘车舒适度、候车满意度和企业满意度的基础上,通过乘法合成模型计算得到能力匹配度。以上海轨道交通9号线为例的验证结果表明:由交互模型所得的微观指标与实际运营规律一致;能力匹配度是对乘客利益与企业利益的综合评价,晚高峰时段的能力匹配度最高,早高峰和平峰时段的次之;随着高峰时段发车频率的增加和平峰时段发车频率的减少,能力匹配度呈先增后减的趋势。该方法可为定量优化列车运行图质量提供理论支撑。     

地铁列车运行再生能利用的研究

先进的地铁信号及车辆系统,提供了列车再生制动的能力.论述了地铁列车制动系统提供的再生制动节能方式.在现有的条件下,通过合理编制运行图是提高再生能利用率的有效方法.介绍了提高再生能利用率的时刻表编制方法.按新运行图运营后,平均每日每列车公里可节约牵引用电0.95 kWh.     

制动利用率对高速列车节能操纵策略的影响

基于高速列车最小能耗计算模型,利用庞特里亚金极大值原理分析出最大牵引、匀速、惰行与最大制动4种操纵策略的应用是高速列车节能运行的必要条件。在此基础上,研究制动利用率对节能操纵策略的影响,针对国内既有高速列车制动利用率较低的特点,确定既有高速列车节能操纵策略,并通过启发式算法离线求解得到各操纵策略转换点。验证了本文所利用牵引计算和能耗计算模型的正确性;在此基础上,以国内某高速线路和高速列车为例,对本文提出的既有高速列车节能操纵策略进行仿真验证,量化分析发现:当运行时间增加约2.1%,若制动利用率为0,最高可节约5.05%的能量,随着制动利用率的提高,能量节约率逐渐下降,当制动利用率接近1时,本文所提出的节能操纵策略已不再适用。     

地铁列车追踪运行的节能控制与分析

为了研究地铁列车再生能量利用,分析给定运行图的节能潜力,以牵引变电所处总能耗最小为目标,依据再生制动等效电路和牵引计算模型,获得地铁列车两车追踪运行约束。在假设前行列车运行状态已知的条件下,采用二次规划算法,优化追踪列车操纵序列,提高再生制动能量的吸收利用,降低系统总能耗。仿真算例与仅考虑单车优化运行策略的方案对比结果表明:给出的算法能够在保证追踪列车正点、准确停站的前提下,节约3.8%的系统总能耗。通过该算法获得的节能效率与列车追踪间隔密切相关,同时调整追踪间隔和采用该优化算法可获得更好的节能效果。     

西安地铁2号线车辆增购方案研究

随着城市化进程的加快,我国越来越多的城市已经修建或者正在修建城市轨道交通,将面临线路运营一段时间后,原配置的车辆不能满足运营的需求,需要及时增购车辆的问题。以西安市运营的第1条地铁线路——2号线为研究对象,通过对现状运营客流基础数据的分析,研究2号线的客流特征,并对现状运营方案进行适应性分析,认为西安地铁2号线现状的列车配属及行车组织方案已经不能适应现状的客流需求;且2号线是西安市的第1条轨道交通线路,客流正处于快速成长期,要满足不断增长的客流需求,需尽快启动增购车辆工作;通过预测2号线客流成长趋势,研究列车增购时机,制订可行的列车增购方案,对增购列车需要的条件和注意事项进行分析并提出建议,为西安市后续开通线路和其他城市的初始运营组织及车辆增购提供借鉴。     

城市轨道交通列车运行图协调性评估体系构建与系统研究

从不同尺度对城市轨道交通列车运行图进行协调性分析与评估,是实现城市轨道交通网络化运营协调与优化的重要基础。通过选取大量的指标数据进行归纳总结,提取了运营协调决策中的共性需求,构建了适应运营管理的城市轨道交通列车运行图协调性评估指标新体系。基于该指标体系,开发了完整的城市轨道交通列车运行图协调性评估系统,可以对点(车站)、线(运行线)与面(运行图)进行全方位综合评估。以北京市实际路网运营情况为例,在10 s内完成各项指标计算,计算结果得到了北京市交通信息中心与北京地铁运营有限公司的专家认可,可以为列车运行图进一步优化编制提供有效的参考。     

城市轨道交通列车运行等级节能研究

主要对列车在区间运行的时间进行科学划分,相应地由信号系统生成不同的运行等级。通过单车测试、载客测试等方式,测算和分析不同运行等级与牵引能耗的关系。在满足正线运营周期及单边运行时间的基础上,分析运行等级节能的成效,研究运行图编制的科学性和节能性。     

考虑旅客需求的停站方案与列车运行图一体化模型与算法

考虑高速铁路旅客出行的时空敏感性较高的特点,将旅客运输状态引入运输时空网络,构建三维的时间-空间-状态网络,提出基于旅客需求的停站方案与列车运行图综合优化0-1整数规划模型,实现旅客分配、停站方案与列车运行图编制的一体化。设计拉格朗日松弛求解算法,将复杂的列车间强耦合问题分解为单列车的最短路径子问题集合,从而降低模型求解难度。以京沪高铁北京南-曲阜东区段为背景进行验证和分析,结果表明模型不仅实现了较低的运营成本,还能够有效满足旅客需求,实现客流分配、停站方案与列车运行图编制的有机联动。