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计算机辅助工程项目设计已是现代铁路规划建设的发展方向.首先阐述了国外铁路仿真软件的应用情况及在国内使用的局限性,接着介绍了客运专线大型客运站仿真系统的整体结构设计;然后分别说明了系统内各子系统的功能结构设计及相互连接关系.最后,以广州南站作为案例,通过设置车站的全天分时段分方向到发列车数与股道使用规则,仿真了高峰两小时车站的到发线、咽喉区段道岔占用情况以及相应的利用率统计情况,并对仿真结果进行了分析评价,说明了仿真软件的有效性.     

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行人动力学建模的关键是对行人运动方向和速度的选择进行描述.本文构建了基于多层有限状态自动机的行人Agent适应性决策模型;在此基础上,针对行人运动过程中快速决策的特征,通过构建基于认知启发式规则的行人运动行为规则集合,建立了描述行人微观运动行为的动力学模型.通过设计仿真实验并收集数据,对模型的有效性进行了验证.研究结果表明：模拟得到的行人交通流密度-速度关系与实测数据具有较好的一致性,流率-密度关系符合理论计算结果,基本图较好地符合实际观测的行人宏观交通流关系,认为本文提出的行人动力学模型具有交通上的合理性.     

基于时空自相关的道路交通状态聚类方法

城市道路交通状态的识别对交通管理部门进行交通管理控制、出行诱导,以及 道路设施改造具有重要意义.本文运用时空Moran 散点图探索城市道路交通的时空关联 性,并据此构建一种基于时空自相关预分类的道路交通状态层次聚类方法.运用本文所提 出的聚类算法,以北京市二环快速路外环方向的路段为例,进行聚类研究,并分析了各类 型路段的交通状态时空特性.案例研究表明,所提出聚类算法能对道路交通状态进行有效 判断,充分反映交通需求与路网结构之间的内在匹配关系.特别是畅通异质和拥堵异质两 种交通状态的提出,为识别高峰时段路网中的瓶颈路段和能力富余路段提供了一种新的 思路和方法,进而可为完善路网、缓解拥堵及制定交通管理措施提供依据.     

考虑换乘时间影响的城市轨道交通路径选择行为研究

研究乘客路径选择行为有助于掌握城市轨道交通网络客流分布规律.本文在分析城市轨道交通乘客路径选择行为影响因素的基础上,重点考虑换乘时间对乘客换乘费用感知的影响.实际调查表明,乘客感知的换乘走行时间与实际的换乘走行时间符合幂函数分布.本文将换乘走行时间惩罚系数设定为换乘走行时间的幂函数.在此基础上,本文构建了乘客出行广义费用模型,采用改进的深度优先算法搜索两点间的有效路径,并利用Logit 随机路径选择模型计算各有效路径的选择概率.最后,以北京市轨道交通网络的数据对提出的模型和算法进行验证,案例分析结果验证了本文提出的模型的合理性.     

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为了使列车运行仿真计算结果与实测的列车运行数据更接近,确保仿真系统能够切实有效地分析研究铁路运输生产实际,通过对比研究牵引计算方法计算结果与列车运行监控记录装置实测的数据之间的差异,识别出误差产生的主要原因,并分析了计算误差与坡道类型及列车编组之间的影响关系. 通过理论计算与实验测试,提出了基于测试结果对列车坡道阻力计算模型进行修正的方法与模型. 对修正计算模型和原始模型的计算结果与实测数据进行对比分析,结果表明,修正后的计算模型与实测数据更加吻合,平均计算误差从14％降低到5％. 目前,该模型已成功应用到内燃牵引货运列车节能优化操纵指导系统,取得了良好的实用效果.     

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针对中国城市交通以机动车、非机动车和行人所组成的混合交通流为主的现状,用连续微观仿真模型进行仿真将能够更加真实地描述交叉口机非混合流系统的复杂性. 本文对一种基于交叉口冲突点检测方法的新型连续微观仿真模型进行了简单介绍,并针对该模型提出了详细的计算机仿真实现方法. 之后,针对典型的机非混合交叉口给出了详细的仿真算例,并与实际观测值进行了比较分析. 结果表明,仿真数据对于观测数据具有很好的拟合度,从而表明该仿真模型能够较好地反映机非混合交叉口系统的真实复杂特性.     

基于遗传算法的列车节能运行惰行控制研究

本文建立了定时约束条件下地铁列车节能运行惰行控制优化模型,设计了实数遗传算法进行求解,在适应度函数中引入了运行时间惩罚因子.同时,将遗传算法嵌入到城市列车运行计算系统中,设计了惰行控制优化模块,实现了给定线路条件下站间最佳惰行点的自动计算,最后结合具体算例进行了仿真验证.仿真结果表明,实数编码的遗传算法能较好地解决惰行点布局问题,优化后的惰行控制方案使算例中列车运行能耗降低了10.99%.     

我国轨道交通能耗分析及技术政策研究

本文分析了高速铁路、城际轨道交通与城市轨道交通发展的功能定位及相关技术政策,论证了技术速度选择对能耗的影响。从综合交通系统节能角度提出了政策建议。     

集装箱公铁联运定价策略的博弈分析

集装箱公铁联运是集装箱海铁联运向内陆延伸的重要运输方式之一,本文从集装箱公铁联运及公路直达运输作业全过程的角度出发,对影响托运人运输方式选择的关键因素进行分析.在此基础上,构建了公铁联运和公路直达运输广义费用函数,并以随机效用最大化理论为基础,采用MNL模型构建了托运人运输方式选择模型.通过分析起讫点间各承运人的收益情况,构建了公路直达运输与公铁联运定价策略的博弈模型.所选案例结果表明,现阶段在铁路运价不做调整的情况下,公路直达运输承运公司和短途物流企业可分别通过适当提高公路直达运费和降低公路接驳费率提升企业收益;随着公铁联运的发展,当短途物流企业间竞争日趋激烈时,铁路企业可通过制定最优定价策略实现企业收益的最大化.     

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“三西”煤炭外运通道是我国铁路煤炭运输的最主要通道,在该地区煤炭运输能力紧张的状况下,研究和建设布局合理的煤炭运输新通道对于保证我国煤炭供应、平衡全国煤炭供需矛盾以及提高煤炭利用效益等均有着重要意义。本文分析了我国华西北既有铁路煤运通道的总体布局和运行状况,对“三西”地区煤炭外运的北、中、南通路集疏运布局和12条干线主要技术标准、运量、运能情况进行了统计分析,探讨了该地区煤炭铁路外运系统中存在的问题,对比分析了煤运新通道南北两线方案的优缺点,在此基础上提出了新通道及其集疏运系统的建设方案。