基于量子计算的城市轨道交通网络末班车衔接优化

针对城市轨道交通网络化运营下,各条线路运营时间存在差异性而导致乘客无法成功换乘的问题,本文开展面向城市轨道交通末班车衔接优化问题的研究,选取末班车到发时间为决策变量,以最小化失败换乘乘客数量为目标,构建了混合整数线性规划模型。考虑到线网规模扩大导致模型复杂度高的问题,本文率先将量子计算应用于上述优化模型求解中。首先将原始模型重构为计算规模更小的两阶段问题;进而将第一阶段优化模型转换为可以运行在量子计算机上的二次无约束二值化优化问题(quadratic unconstrained binary optimization,QUBO)模型,并基于相干伊辛机的光量子计算技术完成了算法开发和真机实测。为了验证所提方法的有效性,以北京地铁为例,将量子计算结果与商业求解器进行比较,验证了本文提出模型转换方法和量子计算方法的可行性,为进一步应用量子计算解决轨道交通行业复杂优化问题提供了技术支撑。     

便携式AF904数字轨道电路测试仪设计与实现

设计一套便携式AF904数字轨道电路测试仪,以解决日常维护保养中传统轨道电路维护手段维护效率低,可测试参数少,无法实现数字轨道电路解码和连续测试等问题。在研究了AF904轨道电路工作原理、技术参数、现场应用情况的基础上,基于数字信号处理（DSP）的离散短时傅立叶变换（DSTFT）、数字滤波等关键技术,实现了对AF904轨道电路基本参数（电流、电压、频率）的测量、显示、数据的解码分析及参数异常报警等功能,并开发了基于安卓系统的智能终端APP,实现了在手机、平板电脑等智能终端上实时查看测试数据的功能。结合专门研制的轨道拖行小车还可以实现在钢轨上连续测试。地铁线路现场测试结果表明,该测试仪解码准确,对轨道电路基本参数的测试精度在±5%范围内,满足日常维护的要求。该测试仪的研发,解决了传统测试手段效率低、只能测试有限的参数的问题,提高了AF904轨道电路的维护保养的效率,为故障诊断提供了数据支撑。     

城轨应急行车监视系统研究

应急行车监视系统独立于正常信号系统,在信号系统发生故障无法正常运行时,应急行车监视系统发挥作用,通过独立的监控系统,监控车辆所在位置,自动打印路票,以保证行车安全。应急行车监视系统可大大提高轨道交通应对突发事故的能力,提高信号系统发生故障时行车的安全性,从而降低故障造成的影响和损失。应急行车监视系统采用低功耗设计,断电情况下能够实现24h工作。