基于序优化方法的列车运行调整算法研究

用计算机自动编制列车运行调整方案是铁路行车调度指挥系统中的一个核心和难点问题,其目的是保证列车能够安全、快速、正点运行。以列车旅行时间最少作为优化的目标函数,在建立复杂路网列车运行调整模型的基础上,对其先进行快速初步的评估计算、再引入序优化理论和方法进行求解是解决列车运行调整问题的一个途径。详细论述了序优化方法求解算法的实现步骤,并用大秦重载铁路的一个实际算例证明,序优化理论能够确保以足够高的概率求取到足够好的解。尤其对于计算量大的复杂优化问题,序优化能够明显提高计算效率,比一般的启发式算法至少可节约一个数量级的计算量,较好地满足实际需要。     

重载铁路列车运行调整计划的序优化策略研究

列车运行调整是我国铁路信息化建设中一个重点和难点问题,在CTC条件下,及时制定列车运行调整计划对实现列车运行过程追踪自动化,保证安全高效完成行车组织具有十分重要的作用。在建立列车运行调整序优化模型的基础上,对我国重载铁路实际数据进行统计分析,针对各种运行扰动因素,提出调整列车运行秩序的策略,从经验中找出列车运行计划的调整序列,从而快速求得序优化模型的解。按照调整策略优化排列作业顺序有效提高调度指挥效率,为优化列车运行调整制定合理、有效的策略提供方法和依据。应用调整策略优化方法构建的调度系统能满足列车运行调整的实时性要求,为求解列车运行调整模型提供一种思路和方法。     

考虑退票情形的铁路多列车票额分配优化方法

票额分配是增加铁路企业收益和提高旅客服务水平的重要保障.在铁路售票过程中,旅客退票情况普遍存在,而票额又不能超额发售,这会造成列车上出现虚靡,并极大地影响着铁路收益以及旅客购票.为使票额分配更加符合实际情况,结合我国铁路现有售票策略和退票规则,提出一种考虑退票情形的铁路多列车票额分配优化方法.该方法考虑列车席位能力约束...     

牵引计算算法研究及软件实现

由于不同路段路况各异,怎样选择电力机车在全路段的速度曲线以达到运行能耗最少(或用时最短),这是铁路优化调度中的一个重要问题。对于该问题,文章通过建立一个理想化数学模型,分析并求解在理想情况下机车在不同路段的最优速度曲线,并用软件编程予以实现。     

浅谈包神铁路TDCS的建设与实施

结合包神铁路现有情况,介绍了TDCs的基本构架、网络构成、功能实现及其功能扩展,并对列车运行调整问题进行了简要探讨.     

运行干扰条件下的列车追踪运行仿真

我国铁路长期处于运输能力供需矛盾紧张的局面,优化列车运行、充分利用我国铁路能力,是我国铁路运输组织优化需要重点解决的难题.研究当列车运行受到干扰后,对后行追踪列车运行建立运行模型和算法,并对列车的运行进行仿真,为路网列车在非正常情况下的列车运行控制提供指导.     

基于列车运行线的铁路货车运行里程计算方法

为进一步提高铁路货车检修质量,降低检修成本,有效监测货车的运输安全,需要准确掌握货车的运行里程。针对现有货车运行里程计算存在的问题,文章提出了一种基于列车运行线的铁路货车运行里程计算方法,通过整合铁路运输信息集成平台采集的货车运输数据,将列车运行线绑定列车编组,生成货车运行轨迹,基于列车运行线路网车站位置关系构建里程计算模型,实现货车运行里程的计算。本方法充分利用了铁路运输信息集成平台现有数据资源,通过列车运行线实现了货车运行位置的追踪,加大追踪节点的密集度,提高里程计算的精度和智能化程度。     

铁路候补购票兑现问题优化模型研究

中国国家铁路集团有限公司推出了候补购票功能，取得了良好效果，但在实际运行过程中，兑现规则以人工经验为主、客观性不足。为了更好的发挥候补购票功能，以不降低当前时点列车整体收益为目标，提出一种基于量化计算的候补购票兑现优化模型，首先将候补订单拼接变长减少计算量；其次，根据贝叶斯公式得到在已售出票额数量条件下的旅客购票概率分布函数，同时基于效用函数模拟旅客在不同列车间的选择；最后以整车期望收益最大化为目标构建出候补购票兑现优化模型并求解。结果表明，提出的优化模型比对比方案增加4.32%。同时多兑现9张候补购票订单，实现旅客和国铁集团的“双赢”,极大地改进和完善了目前的候补购票兑现规则。     

GSM-R系统运营维护中的无线网络优化

随着我国铁路的发展,GSM-R作为铁路专用通信的发展方向逐步取代现有模拟制式的铁路无线通信系统.GSM-R系统主要用于铁路列车调度、列车运行控制并支持高速列车最终实现铁路通信信号一体化,其安全、可靠性要求程度较高.因此,需通过各种技术手段和措施,使系统在网络建设和运营阶段解决可能存在的各种问题,保证系统维持较好的运行状态,以达到网络优化的目的.由于GSM-R系统的无线网络部分存在很多不稳定因素,而且无线网络的优化对整个通信网络质量起决定性作用,因此,GSM-R系统运营维护中的无线网络优化显得尤为重要.     

铁路语音识别引导购票应用的设计与实现

本文对铁路语音识别引导购票应用进行了需求分析,并分析了开源的Sphinx语音识别平台的特性,在此平台上完成了铁路语音识别引导购票应用的整体设计与实现。     

基于时空网络的城际高速铁路列车开行方案优化方法

列车开行方案是有效利用铁路运输能力和提升服务质量的关键组织手段。基于城际铁路客流的时变特性,将时空网络方法引入城际列车开行方案决策,增加考虑客流出行时间信息,从而能更加全面评价所得方案。在构造开行方案时空网络图的基础上,以最小化包括列车运行成本、旅客旅行时间、旅客出发偏差时间和未上车惩罚和列车数量等的总成本为目标,考虑时空网络客流及列车流守恒、发车时间间隔和列车能力等约束,建立基于时空网络的城际高速铁路列车开行方案优化模型,并设计双层模拟退火算法进行求解,其中内层算法优化列车停站方案,外层算法优化列车起讫点、开行数量和始发时间。算例计算分析表明,所提方法能为城际铁路列车开行方案决策提供科学依据。     

基于混合整数规划的高速列车多区间节能优化研究

当今巨大的能源消耗成为高速铁路发展不可忽视的问题,节能优化显得格外重要。从列车优化操纵与区间运行时分分配两方面出发,在总运行时分约束下,探讨全程最节能的运行时分分配方案及所对应的列车操纵策略。在列车运动方程基础上,引入经停站约束,建立列车运行能耗和区间运行时分分配同步优化的非线性连续节能优化模型。通过离散化与线性变换,将节能优化模型重构为混合整数规划模型,并利用Cplex求解。以高速铁路线路为背景设计算例,验证模型的有效性。仿真结果证明在列车优化操纵策略的基础上,优化区间运行时分分配方案可以进一步降低列车总运行能耗。在不改变总运行时间的情况下,运行总能耗可降低1.03%。     

都市圈综合轨道交通线网规划布局研究

根据都市圈多层次、多样化的旅客出行需求,针对综合轨道交通线网规划布局的整体目标要求,系统研究都市圈轨道交通框架设计、空间布局等关键问题,提出基于出行时间最小的规划布局方法以及基于层级优化的规模测算,并以大西安都市圈为对象,在既有线网规划的基础上,提出大西安都市圈轨道交通线网的优化流程。     

客运专线网络列车开行方案与运行图综合优化方法

基于旅客列车开行方案和运行图的铁路企业运营效益和旅客出行费用,以铁路企业效益最大化为优化目标,以车站整备能力、车辆总数和列车编组辆数等能力资源限制以及列车到发作业相容性为约束,建立旅客列车开行方案与运行图综合优化的双层规划模型;分别基于旅客列车开行方案和列车运行图的换乘网络进行客流分配,将旅客列车开行方案和列车运行图优化有效结合起来,设计了基于模拟退火的综合优化算法。算例分析表明列车开行方案与运行图的综合优化既能保证铁路企业的收益,又能够有效提高旅客换乘质量。     

基于周期运行图的京津城际铁路列车开行方案研究

城际铁路的客流性质、承担的运输任务以及提供给旅客的服务水平都与铁路既有线有所不同。制定城际铁路旅客列车开行方案，应考虑采用具有规律性强、使用灵活、能力利用率高、方便旅客出行等诸多优点的以周期运行图为特征的运输组织模式。本文研究基于周期运行图的旅客列车开行方案，同时考虑铁路运输企业运营的收益、旅客的总等待时间等具体需求，特别考虑到客流的不确定性，建立了包含3个具体目标的机会约束模型。并以京津城际铁路为背景，利用该模型计算得到列车的开行方案。结果表明，该模型较之单目标模型和确定性模型更能合理反映实际情况。     

基于候选列车集与弹性需求的城际铁路列车开行方案优化

城际铁路列车服务水平直接影响着全天各时段旅客出行需求量。为了研究这种影响关系,获得吻合出行需求的城际列车开行方案,首先建立旅客时段出行需求与广义出行费用间的弹性需求函数,并基于给定候选列车集构造旅客出行网络,进而以最大化列车开行收益为优化目标,构建面向弹性需求的城际列车开行方案优化模型。模型结合弹性客流在出行网络上的路径选择,从候选列车集中选择开行列车,并优化其停站方案与始发时刻。在生成初始列车开行方案基础上,设计其邻域解生成策略,构建求解模型的模拟退火算法。算例优化不同分布客流的列车开行方案,结果表明:模型与算法能够获得更吻合弹性需求的列车开行方案,且有助于提高旅客服务水平与企业经济效益。     

考虑灵活车票的高速铁路票额分配优化研究

为改善高速铁路收益,将部分高速铁路席位以灵活车票的形式出售.灵活车票价格较低,且在出售时只确定出行时段或备选车次集合,具体车次和席位延迟到发车前的某个时间兑现.设计两阶段售票组织方法,构建考虑灵活车票的两阶段高速铁路票额分配模型,采用CPLEX求解.利用模型最优解构造基于预订限制的预售控制策略,设计仿真算法,并选取京沪...     

中国省会城市铁路通达性研究

我国省会城市多处于铁路枢纽,研究省会城市的铁路通达性,对于调整列车运行图方案、改善旅客出行体验、优化铁路网布局、指导远期线路规划建设都具有重要意义.对既有的城市通达性度量方法及其适用性进行分析,结合我国铁路网发展格局和态势,提出一种新的省会城市铁路通达性度量指标—省会城市铁路通达性指数;利用中国铁路客票发售和预订系统(...     

基于个性化需求的铁路最优换乘模型与应用研究

铁路旅客在出行方案选择中,往往由于始发终到站间没有直达列车而难以选择经济合理的换乘方案.基于旅客列车运行时刻表,考虑换乘中转的各种影响因素,根据旅客个性化需求设置相应的优先级,定义各类因素的加权和为"旅行广义时间函数",通过改造铁路客运实际换乘网络将旅客出行换乘方案抽象成最短路径问题,构造出一个简单明了的动态规划数学模型,设计相应的A*求解算法,通过计算机编程实现满足个性化需求的最优换乘方案.     

既有线列车运行图分段优化编制方法的研究

本文提出了一种基于数学优化的分段求解方法进行既有线列车运行图的编制.以列车旅行时间总和最小为目标函数,建立了编制既有线列车运行图的整数线性规划模型,并进一步设计了分段求解的算法流程.该方法可以有效降低问题求解的复杂性,保持求解结果的整体优化性.