铁路运输节能技术与节能管理研究

本文通过分析铁路运输的各个环节和层面,详述了各项节能技术的机理以及可以达到的节能效果,并从微观、中观和宏观角度阐述了节能管理。     

高速客运专线建设条件分析

介绍了世界部分国家高速铁路的建设、运营和发展概况,分析了城市间距、人口密度、运输能力需求这3个影响高速铁路建设的主要因素,得出当城市间距在180~945 km之间、人口密度超过4 000人/km2、旅客运输能力需求较高3个条件下,适宜建设高速客运专线。通过与国外高速铁路建设经验的比较,结果表明,武汉至广州、上海到南京、郑州到西安等线已经具备建设高速客运专线的基本条件。     

无缝换乘条件下城市轨道交通网络客流分配模型及算法

结合国内城市轨道交通无缝换乘的运营特点,充分考虑了影响城市轨道交通网络客流分配的主要因素（包括出行时间和换乘次数）,以及城市轨道交通网络的特有属性,构造城市轨道交通网络的广义费用函数,并分析乘客在城市轨道交通网络中的路径选择行为。在此基础上,基于随机用户平衡原则提出城市轨道交通网络客流分配问题的数学优化模型,在模型的求解中,分析目前常用的有效路径搜索方法并设计了基于图的深度优先搜索算法,以得出符合现实的有效路径集合,并给出求解配流模型的连续平均算法。最后通过北京市轨道交通网络的数据对模型和算法进行验证。     

基于市场进入博弈的高速铁路与航空竞争分析

提出了一个市场进入博弈模型来研究高铁和航空在中等运输距离上的竞争，重点考虑了票价、服务频率和乘客在不同交通方式之间因价格变动产生的转移等因素. 作为市场在位者，航空有允许和阻止两种策略，而高铁可以选择进入或者不进入市场，运用逆向归纳法求解出各种策略组合下航空和高铁的最佳策略，通过京沪高铁的实例展示了航空和高铁博弈的结果，给出了博弈双方的利润、票价、服务频率，以及在市场需求变动、机型变动和沉没成本变动条件下三者的变动情况. 结果表明，如果高铁的沉没成本不高并且市场需求充足，其最佳策略是进入市场，而航空的最佳策略是允许.     

通用列车运行模拟软件系统研究

列车运行控制是运输系统设计与列车工作组织的重要内容。本文探讨了通用型铁路列车牵引过程模拟问题，开发了一套可用于不同机车类型、不同闭塞制式、不同列车参数条件的通用模拟软件。系统重点探讨了给定时分条件下列车操纵策略优化的模型及其启发式解法，初步实现了不同条件下列车运行的优化。此外，文章对电力机车进行了实例分析，所建立的系统对于分析给定区段条件下提高列车运行速度的可行性有重要实际意义。     

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以经济性、快速性、便捷性、舒适性及安全性为衡量指标,建立乘客出行广义费用函数;结合非集计理论和方法,构建中长距离通道客流分担率模型.并以武汉—广州客运通道为例,分析不同时间价值下客流结构的变化情况,发现普通铁路更加符合旅客的出行偏好,其客运分担率高于45%.最后,以利润为指标,对高速铁路运营策略进行了分析.研究结果表明,由于普通铁路与高速铁路之间的竞争关系,高速铁路运营利润及铁路总利润难以同时达到最优;当以高速铁路运营利润最大为目标时,高速铁路票价和旅行速度分别为275元和325km/h;当以铁路总利润最大为目标时,高速铁路票价和旅行速度分别为350元和300km/h.     

中国城市交通污染的现状及其控制策略

在调查和总结中国城市交通污染现状的基础上，分析了城市交通污染治理的政策与相关措施，展望了未来10年中国城市交通污染的发展趋势，提出了大城市控制交通污染应采取的措施．     

基于安全区段的站后双折返线折返能力

针对站后双折返线,考虑接车进路的安全区段,分别对安全区段延伸到正线和道岔两种情况的折返过程进行分析,并建立折返出发间隔的解析计算公式.以天津江湾二支路站与DKZ4型列车作为算例,计算、分析不同情况下的车站折返能力.研究结果表明:在江湾二支路站,安全区段需要延伸到道岔,靠近出发正线的折返线能力比靠近进站正线的折返线大7列/h;在增设绝缘节后,使安全区段延伸到正线,两折返线能力分别增加2.48列/h和9.5列/h.     

城市轨道交通系统越行模式下停站方案的效果研究

伴随着城市轨道交通系统迅猛发展,实行快慢车运营模式成为了提高运行速度,适应不同客运需求的新选择.而此模式下的列车越行组织会对停站方案的最终效果产生较大影响.本文通过建立越行模式下不同停站方案的效果评估模型,评价了存在列车越行组织的情况下,不同停站方案的运行效果与各方案适用性.结果显示:①发车间隔逐渐增大时,慢车避让时间会随着快车停站数目的减少而缩短;②客流一定情况下,快车仅在始末站停车方案,会产生节约的总旅行时间的效果,程度达4. 49%;③随着快车停站数的减少,线路通过能力对发车间隔的敏感度也逐渐降低.     

多模式交通网络路径动态调整模型

既有路径调整模型的研究载体是单模式网络,不能够刻画现实中多模式网络上 出行者的路径调整行为.为此,本文提出采用比例延拓与绝对延拓两种方法来描述多模式 网络中用户对不同出行方式的费用感知特性,并据此建立了多模式网络条件下的用户路 径动态调整模型（Multi-modal Route-Swapping Dynamics, 简称 MRSD）.研究发现：（1） MRSD 能避免过度调整行为,并能维持解集不变性;（2）MRSD 的稳定路径流模式与多模 式网络用户均衡等价,且在其稳定状态,模式内部所有被使用的路径具有相同且最小的 实际费用,模式之间所有被使用的路径之间存在（符合比例延拓或绝对延拓的）费用感知 壁垒;（3）MRSD 的所有解有界且收敛于多模式网络用户均衡.