轨道交通网络列车运行计划一体化编制理论框架研究

以城市轨道交通线网运营特征分析为基础,对网络列车运行计划一体化编制内涵进行界定;以运行计划编制原则和已知条件为基础,对城市轨道交通网络列车运行计划一体化编制的关键问题进行探讨;将线网上只关注本线运能供需协调策略实现的线路独立性运行计划编制进行整合,给出一体化编制机制及流程,提出一体化编制理论框架。最后,以北京地铁为例,对城市轨道交通网络列车运行计划一体化编制理论框架的应用进行说明。     

铁路危险货物办理站布局优化双层规划模型与算法

根据国家标准中规定的常见危险化学品在存储区的临界量,提出布局优化阶段的铁路危险货物办理站环境风险评估模型.在此基础上,根据铁路决策部门与危险货物运输客户之间的主从递阶决策关系,建立铁路危险货物办理站布局优化问题的双层规划模型.上层规划模型以一定区域内危险货物办理站环境风险最小化而运量最大化为目标,下层规划模型以客户运输费用最小化为目标.采用该模型可以合理确定危险货物办理站的地理位置及承办危险货物的类别.通过构造上、下层决策变量间的反应函数,设计模型的启发式求解算法.算例验证了模型及其算法的可行性和有效性.     

基于改进NARX神经网络的接触线表面不平顺与弓网接触力关联分析方法

建立弓网耦合动力学模型,采用软件MATLAB的Simulink模块对该模型进行动态仿真,获取接触线表面不平顺和弓网接触力数据;对接触线表面不平顺和弓网接触力数据进行归—化处理后,分别作为非线性自回归(NARX)神经网络的输入和输出;对传统的贝叶斯正则化算法进行改进,并采用改进的贝叶斯正则化算法进行NARX神经网络权值修正,得到改进的NARX(NARX-IR)神经网络方法;利用NARX-IR神经网络方法进行接触线表面不平顺与弓网接触力的关联分析.采用根均方误差和相关系数,对基于LM算法的BP(BP-LM)神经网络方法、基于传统贝叶斯正则化算法的NARX(NARX-BR)神经网络方法和NARX-IR神经网络方法进行性能评价.结果表明:BP-LM神经网络方法难以描述接触线表面不平顺与弓网接触力的复杂关联关系;不论在训练还是预测中,NARXIR神经网络方法的根均方误差均小于NARX-BR神经网络方法,而相关系数则大于NARX-BR神经网络方法.由此可推断:NARX-IR神经网络方法更适合于分析接触线表面不平顺与弓网接触力的关联关系.     

考虑不同满轴约束的编组站阶段计划配流优化

基于阶段计划列车解编顺序优化,同时考虑出发列车牵引质量及换长两个满轴约束,以车流接续与分配的"代价"最小为目标,构建编组站配流优化0-1整数规划模型,并设计与ILOG优化软件结合的和声搜索算法进行求解。其中配流结果使用ILOG求解,列车解编顺序则采用和声搜索策略进行优化。在构造新的和声过程中,采用邻域搜索策略提升算法的寻优效率。算例结果表明:提出的方法能获取鲁棒性更高的配流方案。     

基于VISSIM仿真的禁左区域车流组织研究

在道路交叉口中,采用禁止左转方式可以消除交叉口的左转车流冲突点,提高交叉口的通行效率和行车安全,但同时也会增加邻接路段和交叉口的交通压力。采用VISSIM交通仿真系统对相邻2主路与2次路相交组成的4交叉口区域在禁止左转条件下进行仿真分析,研究主路交叉口禁止左转对区域交通的影响。分别采用韦伯斯特法计算各交叉口的信号配时参数,在此基础上对2主路交叉口进行协调控制,得到交通区域在禁左前后的仿真数据。分别对交通区域的行程时间、排队队长、行车延误进行分析研究,结果表明:主路交叉口禁左后,周期时长得以降低,交叉口延误有明显降低;主次交叉口与次路交叉口的延误均有所增加;交叉口区域的总行程时间和行车延误也有微小增长。     

考虑地铁站点多方式接驳范围的接运网络配流模型

以接运地铁站点的多方式接驳网络内出行者接驳方式选择行为为研究对象,改进既有接驳时间费用的计算方法.本文考虑地铁站点不同接驳方式的接驳范围对出行者选择行为的影响,建立基于Logit-SUE的多方式接驳网络配流模型,并通过算例证明了模型的可行性和有效性.进而分析出行者对路径阻抗感知系数θ、接驳距离增加系数β和共享单车停车位设置距离l?_bike对配流结果的影响.结果表明：θ越大,配流结果随机性越弱,实际阻抗越小的接驳方式选择概率越大;β越大,接驳距离越长,步行方式选择概率越小,自行车方式选择概率先增大后减小,而公交方式选择概率则逐渐增大;l?_bike越大,自行车方式选择概率越小,公交和步行方式选择概率则越大,且随着β的逐渐增大,l?_bike对自行车接驳方式选择概率的影响程度先增加后减小.     

基于Fluent仿真的铁路货车驼峰溜放风阻力系数研究

针对铁路货车车体尺寸变化及装载状态对驼峰溜放风阻力系数的影响进行研究. 首先,基于空气动力学,建立了27t轴重通用C80、P80及23t轴重C70、P70等车型的Fluent仿真模型,并以满载C65货车标定模型参数.然后,计算风速和车速的合速度与车辆纵轴方向夹角α在0~80°区间内不同车型、不同装载状态货车溜放时的风阻力系数.仿真结果显示,不同车型、不同装载状态货车的风阻力系数在夹角α一致的情形下较标定车型具有较大差异：P80、 P70在α为20°时较标定车型P50风阻力系数分别增加28.5%、28.0%,满载C80、满载C70在α为25°时较标定车型满载C65分别增加30.5%、29.0%,空载C80、空载C70分别较对应车型满载状态增加47.1%、59.8%.最后,基于曲线拟合,回归出风阻力系数计算模型.本文研究解决了驼峰设计及调速控制中长期存在的铁路货车风阻力系数标定不全及轻载车辆风阻力值偏小的问题,具有重要的理论及实际意义.     

基于组合模型的城市轨道交通短时客流预测

针对城市轨道交通短时客流的非线性分布特征,本文提出一种基于变点模型、小波变换、自回归滑动平均模型(ARMA)的组合预测模型.首先,利用变点模型将车站进站客流数据划分为具有不同特征的时间段;然后,使用自相关和偏自相关分析确定时间序列的平稳性;之后,分别采用 ARMA模型与小波 ARMA组合模型对北京市某地铁站的进站量进行客流预测,并对预测结果的误差进行了比较分析.经过对比分析表明,小波 ARMA组合模型能够较好地预测出未来的短时客流,预测效果优于单一 ARMA模型,计算速度也能够满足短时预测的需求,该方法可为城市轨道交通的运营组织提供参考建议.     

基于风险度量的多交通方式协同应急救援方案优化

近年来我国重大交通工程建设中的突发事件频繁发生,且呈现救援条件复杂,影响后果不确定等特征,因此研究多交通方式协同下的应急救援路径优化具有重要意义。本文以复杂地质环境下重大交通工程建设中的突发事件为背景,基于条件风险价值衡量由于救援时间导致的伤亡损失后果,采取多种交通方式协同进行救援。考虑到伤员数量和物资需求的不确定性以及救援资源分配的公平性,建立了最小化总风险和总成本的双目标鲁棒优化模型,用以决策多种交通方式的协同救援路径,以及物资运输和伤员转移方案。本文基于鲁棒对等转化和ε-约束法设计了相应的求解算法,并使用两个路网算例进行验证。研究结果表明,救援路径总风险与总成本之间存在着权衡关系,采用多交通方式协同救援可有效降低伤亡风险;随着伤员数量和物资需求不确定程度的增加,总风险和总成本均呈现增加趋势,管理者可依据其对风险的偏好程度决策不同不确定性水平下的最优救援方案;此外,与不考虑公平性约束相比,受灾单元物资需求和伤员转移需求满足率的标准差分别降低了12.9和12.6,平均满足率分别提高了7.5%和8.4%,有效保障了救援资源分配的合理性和公平性。本文所建立的鲁棒模型可有效处理不确定条件下...