基于多维网络的增开列车条件下高速铁路列车运行图调整

研究增开列车条件下高速铁路列车运行图的调整问题,并综合考虑列车车站进路的影响。通过构建Time-Station-Track三维时空扩展网络,刻画列车对铁路时空资源的占用。将原多目标优化问题转化为求解列车占用网络弧段最小费用单目标问题,并构建基于Time-Station-Track网络的0-1整数规划模型。针对模型特点,设计拉格朗日松弛算法,将问题进一步分解为求解单列车网络最短路径子问题,由于问题被松弛后求得的解可能不可行。因此,提出基于列车优先序列的启发式策略对对偶解进行可行化。最后以宝兰客运专线为例,验证模型的正确性和算法的可行性。     

双线自动闭塞区段旅客列车扣除系数计算方法的探讨

本文对旅客列车影响区和非影响区进行了分析，进而确定了非影响区及影响区内可铺画的货物列车数，提出了双线自动闭塞区段旅客列车扣除系数的分析计算方法。     

提速干线编组站出发子系统内部匹配与协调关系

分析提速干线编组站货物列车到发时刻不均衡运营特征,根据编组站作业特点和要求,运用排队论和随机过程理论,对出发子系统转场和接车可靠性、临界密集出发时间进行计算分析。认为出发子系统允许的接车延误概率应控制在0.12以内;当区间通过能力利用率在繁忙时间达0.85以上时,出发场的到发线应在10股以上。提高出发子系统转场和接车可靠性的措施包括:提高无调比、适当增加出发场到发线数量、降低编组调车机车的作业负荷、减小出发时间间隔不均衡系数。给出一定出发强度下的临界密集发车时间计算式,便于指导运输组织工作。改善出发子系统匹配与协调关系的有效途径包括:合理配置列检组数、转线接车延误率控制在10%以内、密集到发期间区段通过能力利用率不能超过90%、降低衔接区间发车时间间隔变异系数、连续高密集发车时间不能超过临界发车时间、适当增加分类线及到发线数量、优化列车运行计划、平衡双向系统作业负荷、加强管理、优化运输组织。     

基于黄金比例遗传算法的动车组列车节能优化研究

为研究注重最小化能耗的动车组列车运行控制,针对列车单质点模型受力分析不准确问题,提出一种对附加阻力进行处理的多质点方法,进而以多质点模型为基础进行2次优化。为解决遗传算法寻优时容易陷入局部最优的问题,提出一种基于黄金比例遗传算法的优化方法,1次优化通过该算法为列车运行寻求一组满足约束条件的目标速度集合,获得列车节能运行速度曲线。考虑过电分相对列车运行的影响,进行2次优化,将运行区间划分为操纵固定段和操纵可优化段,并通过黄金比例遗传算法搜索出一组操纵可优化段内满意的工况转换点,结合1次优化得到列车最终运行曲线。以兰考南-开封北线路CRH3型动车组为仿真实例,列车运行能耗降低了10.83%,表明所提方法是可行的。     

旅客列车过站径路优化模型与算法

在给定铁路客运站站形布局和列车运行图的前提下,研究旅客列车过站径路优化问题。过站径路由列车的接车作业进路、占用的到发线和发车作业进路拼接而成。以旅客列车的接发车作业进路为决策,以道岔和到发线占用相容性为约束,以最大化接发车作业进路效用和到发线运用效用为优化目标,建立旅客列车过站径路优化的0-1规划模型。设计基于极大列车过站径路方案k剔除邻域系的模拟退火算法。以某客运站为例验证该模型和算法的合理性。结果表明:模型对实际问题的描述准确,算法效率较高,适用于求解大规模铁路客运站旅客列车过站径路优化问题。     

列车集便污水好氧处理工艺试验研究

以某动车段化粪池实际出水为原水样本,采用SBR工艺重点对COD、氨氮的去除效率进行了研究,确定了列车集便污水活性污泥法好氧处理曝气时间、DO值、进水主要污染物指标浓度范围等参数。试验表明SBR工艺对列车集便污水化粪池出水中的COD仅有50%的去除效果,曝气时间超过8 h对COD去除效果的提高作用不大;集便污水NH3-N浓度在1 500 mg/L以上时,停留时间为24 h,曝气时间达到12 h,去除率可以达到70%左右;NH3-N浓度为500 mg/L时,曝气8 h,可达到80%的去除效果;SBR反应器对TP的去除率在10%～40%之间。当进水为吹脱稀释原水,COD浓度在1 000～1 500 mg/L,保持DO值在2～3 mg/L,反应周期8 h,能够达到SBR反应器的最佳运行工况,COD去除率可达80%。     

考虑收益管理的高铁平行车次动态差别定价

基于RP(Revealed Preference)和SP(Stated Preference)调查数据，利用潜在类别模型对高铁旅客进行细分，得到旅客对平行车次不同服务属性，如列车运行时间、发车时段和舒适度的偏好程度，并对其进行量化；引入收益管理，以多列车整体收益最大为目标，构建平行车次动态差别定价模型，并设计模拟退火算法进行求解；最后，通过京沪高铁进行实例验证.结果表明：与固定票价进行客票销售相比，所提方案能够适应高峰期和平峰期不同客流特点，提高铁路客票总收益，为高铁平行车次灵活定价提供参考.     

车务可视化信息系统设计与实现

车务可视化信息系统通过三维模型及虚拟漫游的展现形式,将铁路运行及运营的动态信息进行集成和柔性展示,实现旅客服务信息及运输管理相关数据的整合,通过可视化的展现方式既方便旅客及管理人员,又充分展示铁路信息化建设的成果。     

移动闭塞系统区间通过能力分析及参数计算

移动闭塞条件下“闭塞分区”呈现出“移动”和“长度变化”的特征,其区间通过能力的计算较固定闭塞系统更加复杂。本文建立了移动闭塞系统区间通过能力的数学模型,对区间通过能力与列车追踪运行速度、跟驰车距和列车性能等参数之间的相互关系进行了定性、定量分析,并就关鍵参数的计算方法进行了深入的讨论,对移动闭塞条件下的列车运行控制与行车组织有一定的参考价值。     

Dynamic simulation of train–truck collision at level crossings

Trains crashing onto heavy road vehicles stuck across rail tracks are more likely occurrences at level crossings due to ongoing increase in the registration of heavy vehicles and these long heavy vehicles getting caught in traffic after partly crossing the boom gate; these incidents lead to significant financial losses and societal costs. This paper presents an investigation of the dynamic responses of trains under frontal collision on road trucks obliquely stuck on rail tracks at level crossings. This study builds a nonlinear three-dimensional multi-body dynamic model of a passenger train colliding with an obliquely stuck road truck on a ballasted track. The model is first benchmarked against several train dynamics packages and its predictions of the dynamic response and derailment potential are shown rational. A geometry-based derailment assessment criterion is applied to evaluate the derailment behaviour of the frontal obliquely impacted trains under different conditions. Sensitivities of several key influencing parameters, such as the train impact speed, the truck mass, the friction at truck tyres, the train–truck impact angle, the contact friction at the collision zone, the wheel/rail friction and the train suspension are reported.