基于组合列车的重载铁路装车区车流组织优化模型研究

根据我国重载铁路车流组织以列为单位调整以及对线路通过能力要求较高等特点,对开行组合重载列车和单元重载列车的重载铁路装车区车流组织优化问题进行研究。建立以组合时间耗费最小化和重载通道流量最大化为目标的重载铁路装车区车流组织优化模型,并引入组合系数的概念,以解决由于列车组合作业造成的列车流输入输出不均衡的问题;为降低多目标优化求解的复杂度,将其转化为网络流模型并验证其解的等价性,并采用最小费用最大流算法对模型进行求解。以大秦铁路为例,研究其装车区车流组织问题,通过对计算结果的分析表明,所给出的模型简单而实用。     

铁路重载运输组合站重载列车组合方案的优化方法

对重载运输组合站组合方案进行优化研究,分析我国重载运输组合站作业过程,并归纳出组合站组合作业特征,在考虑组合规则、列车重量、最晚开始组合时间等约束的条件下,以列车在组合站总停留时间及分解时间之和最小为目标,构建符合我国重载运输组合站重载列车组合作业特征的非线性0-1规划模型。在分析模型性质的基础上,得出时间消耗最小目标下组合方案优先选择次序,并根据上述性质推论设计出"表格法"对模型进行求解。算例表明:对于到达列车规模为18列的算例,通过上述优化方法,可减少2次不必要的分解作业并节省时间消耗128min。     

重载铁路装车端空车配送模型

根据重载铁路空车调整具有以列为单位、装车点对空车列到达时间要求高等特点,定义满意度隶属函数,以车流平衡、到发时间间隔为约束条件,以装车点满意度最大及空车列空费时间最小为目标函数,建立重载铁路装车端空车配送的多目标模糊规划模型.采用混合遗传算法求解.以大秦铁路为例,采用建立的模型和算法,计算和比较湖东站单独作为空车列分解站、湖东站和大新站联合作为空车列分解站2种方案.结果表明:增加大新站作为装车端的空车列分解站,装车点满意度可提高13.66%,空车列空费时间则可降低87.67%,能更好地满足装车点对空车列到达时间等方面的要求及线路通过能力的限制.     

探讨重载铁路的运输组织及线路加强模式

研究目的：对铁路重载的两个重要方面——运输组织和既有线路加强进行分析探讨,力求概括总结出适合我国国情的一般模式,提出切实有效的方案. 研究方法：主要结合参与研究的我国大秦线、北同蒲线两条重载铁路的经验,列举已实施的案例,提炼出共性的特征,求证总结出重载铁路运输组织和线路加强可能的几种模式. 研究结果：根据重载铁路以煤炭运输为主的运输特点,运输组织应重点抓好重载列车的装车、运输、卸车及车辆回空、机车运用等各个环节;线路方面应对轨道、路基、桥涵采取适当有效的加强方式. 研究结论：本文根据重载线路的不同运输特点,提出重载铁路运输组织方式.在提高列车重量方面,应达到5 000 t、10 000 t、20 000 t;在装卸车组织方面,减少技术作业站的集结和分解时间,采用直接过翻车机整列卸车的循环拉运方式;技术作业站和中间站到发线长度应满足重载要求;采用客货分线.线路加强模式为采用无缝线路、高强度高质量的轨枕和钢轨、治理路基和桥涵病害、改建地段采用较高标准等措施.     

考虑股道运用的重载卸车站作业计划优化研究

重载卸车站是重载运输的重要组成部分,实现车站作业计划自动化编制对于加速列车周转时间、提高重载运输生产效率具有重要意义。重载卸车站由于列车在站作业种类多,车站作业计划编制复杂。为实现计算机自动化编制高效智能的车站作业计划,在分析重载列车在车站作业流程的基础上,将重载列车在站技术作业过程转化为对卸车站内到达线股道、存车线股道、卸煤线股道、清煤线股道、组合线股道的5次占用问题,构建考虑股道运用的重载卸车站作业计划模型。考虑到模型属于NP-hard问题,设计微进化算法进行求解,并在微进化算法基础上引入大规模邻域搜索算法中的损坏和修复思想对算子操作进行改进。以朔黄铁路终端黄骅港站某夜间到达的15列重载列车为实际案例,对提出的模型和算法进行验证。研究结果表明：微进化算法所采用的优势基因结构机制能快速有效解决重载卸车站作业计划编制问题,相较于GUROBI求解器,其求解质量在95%以上且求解时间缩短48.16%,同时相较于遗传算法其求解质量提升5.38%且求解时间缩短27.49%。微进化算法得出的优化计划相较于人工编制计划,重载列车在站总时长缩短了389 min,提升了重载卸车站作业计划质量。研究结果...     

重载铁路组合分解技术作业站设计探讨

根据重载铁路的运输特点与设计要求,从作业站位置的选择、到发线有效长度的确定、到发线规模的核定、平面布置、道岔选型等方面,对重载铁路站场组合分解技术作业站设计进行了分析探讨,使点线之间、集疏运各系统间能力相互匹配,技术标准协调一致,以更好地服务于重载运输。     

基于枢纽集结的中欧班列运输组织优化研究

目前中欧班列各个班列平台公司主要开行点对点直达班列,运输模式单一,集结时间过长。提出基于枢纽集结的中欧班列运输组织模式,该模式将装车地直达运输和以集装箱中心站为枢纽进行中转集结相结合。以综合运输费用和站场改建费用最小为目标,以运输需求、枢纽站作业能力、口岸站换装能力等为约束条件,构建中欧班列运输组织优化模型,对径路选择、枢纽站选址、列车开行方案编制等运输组织的关键问题进行综合优化。选取中欧班列国内端14个车站以及国外端11个车站设计算例,通过Matlab平台调用Gurobi软件进行求解,并对枢纽站作业能力、口岸站换装能力等进行灵敏度分析。结果表明,基于枢纽集结的运输组织模式相比全直达模式总费用更低,具有更优的经济性和时效性。     

重载铁路始端技术站列车组合策略优化研究

重载铁路始端技术站在重载铁路线网中具有举足轻重的地位.针对列车站内组合策略优化问题,通过分析重载列车技术站内作业特点,引入出站列车追踪策略变量,考虑到发线选择、到发线内接发车进路冲突和列车出发时间动态调整等约束的基础上,以单位时间内从技术站发出的货物列车净载重最大为目标,结合列车站内整体作业流程,构建混合整数规划模型,...     

重载铁路装车端编组站重载列车组合优化

重载铁路装车端编组站重载列车组合在于确定出发重载列车的发车时刻、编组内容及其列车来源,以使得所有出发列车遵守满轴、不违编和追踪间隔的规定。考虑到达列车残存、出发列车停运和出发时刻调整等实际情况,以车辆在编组站总停留时间和车辆在前方站总额外中转时间最小为目标,构建多目标混合整数线性规划模型。设计增广ε-约束法求解模型,寻找若干区分度明显的代表性非支配解。以大秦线湖东站为背景构造算例,对所提出的方法进行测试。计算结果表明,与现场常采用的"先到先组、正点出发"经验方法相比,本文所提出方法可明显缩短车辆在编组站的停留时间和在前方站的额外中转时间。     

铁路大宗货物直达运输与牵引重量损失的平衡

铁路大宗货物一般要求尽可能在装车地编组始发直达列车,以减少途中的有调中转作业、缩短货物送达时间、加快机车车辆循环。我国铁路网规模庞大,各铁路区段的牵引定数并不完全一致。要解决的核心问题是在列车牵引重量不一致的线路上,哪些货流(大宗商品)可以组织点到点直达运输,哪些货流需要合并组织编开到途中编组站的直达列车,哪些车流送往相邻技术站作为技术车流集结。以装卸地和运行途中的成本最小化为目标确定最优的直达运输与牵引重量损失之间的平衡,并形成一个非线性0-1规划模型。最后以哈局海拉尔煤炭装车区为背景,进行实例优化,进一步验证本文理论和模型的有效性。     

简谈大新站增加万吨装车线联锁电路设计

大新站是北同蒲的最大编组站和万吨列车、2万t列车的集结站.简述大新站在路网中的重要性站场结构特点,以及运输组织的作业方式,阐述增加新开渊万吨装车线的必要性,重点对联锁设计思路进行分析,并且提出相应的解决方案和电路设计,充分考虑运输作业的效率,在确保运输安全的前提下,节省投资成本,保证了铁路运输的需求.     

超长重载列车纵向力影响规律仿真研究

建立超长重载列车纵向动力学仿真模型,并利用大秦线3万t重载组合列车长大下坡道制动试验数据对其进行验证;分析超长重载列车平直道制动工况时列车编组长度、机车无线同步控制延迟时间,以及长大下坡道常用全制动时坡度差、车钩间隙和ECP制动控制技术对纵向力的影响规律.结果表明:正常情况下,4万～12万t超长重载组合列车编组长度对平...     

城市轨道交通行车突发事件应急处置辅助决策系统研究与实现

为协助城市轨道交通运营部门处理行车突发事件,研究并开发了城市轨道交通行车突发事件应急处置辅助决策系统。在行车突发事件发生时,系统能够通过自动判断或事故参数的手动输入快速获取事故信息,自动生成行车突发事件下的列车运行计划调整方案,为行车突发事件期间的列车合理周转提供参考;同时,系统会自动根据新生成的列车运行调整方案进行行车突发事件下的线网客流预测,并将预测结果在线网图上进行可视化展示,为行车突发事件期间线网客流组织与疏导提供数据支持,实现降低行车突发事件带来的损失与影响的研究目标。以成都地铁3号线为例,通过对系统的实际操作,验证了系统在行车突发事件下的列车运行计划调整与线网客流预测与展示功能。     

铁路重载列车运营仿真培训系统的设计

分析货运铁路重载列车运营对行车组织人员的培训与教学需求,设计集教学与培训为一体的铁路重载列车运营仿真培训系统.介绍该系统的功能及关键仿真流程,通过软件编程完成系统的开发,实现了对学员进行教学、技能培训和考核的目的,同时,对行车组织人员调度指挥与管理水平的提高也有一定的促进作用.     

浅析鄂尔多斯地区重载铁路线路方案研究

发展重载铁路运输,当前己被世界各国视为增强运输能力,提高运输效率和增加效益的重要途径。通过对鄂尔多斯地区重载铁路线路方案研究,参考各国重裁线路的设计参数,结合我国重载铁路的实际情况,根据鄂尔多斯地区货物种类及流向,地形及地质情况,对我国的重载线路方案提出建议。     

大秦线2万吨重载列车试验研究

为开行2万吨重载列车，2003年起铁道部研究引进采用电控空气制动技术（ECP技术）和机车无线同步操纵技术（Locotrol技术），经研究决定采纳GE公司Locotrol列车无线同步遥控操作技术开行2万吨重载列车，开展相关试验研究。机车改造和第一次列车运行试验于2004年10月-12月在大同和大秦线进行。然后在2005年-2006年初的一年多的时间里，又进行了6次相关试验研究，2006年3月大秦线正式开行2万吨重载列车。     

基于端点换重的装车地直达车流组织优化模型与算法研究

优化组织装车地直达运输是缓解我国铁路主要干线运能与运量间矛盾的有效手段,本文在综合考虑装车地直达运输系统费用消耗的基础上,针对运输网络中存在径路选择和重载运输通道端点换重的情况,建立装车地直达运输组织方案优化模型.为了有效解决模型规模随着车流数目的增加而急剧扩大、求解异常困难的问题,设计了基于蚁群算法的求解方法,并通过算例验证了模型与算法的有效性.     

大秦线重载组合列车的LOCOTROL技术应用研究

分析大秦线2万t重载组合列车采用LOCOTROL技术的运用情况。介绍了LOCOTROL装备的工作原理,结合大秦线有关试验、计算和运行情况,分析不同编组的2万t重载组合列车动力学性能。讨论LOCOTROL装备的延迟时间对重载组合列车性能的影响,针对大秦线开行2万t重载列车的安全问题提出建议和对策。     

重载组合式列车卸车站平面布置方案研究

重载运输是现代货运发展的方向,卸车站作为重载铁路运输通道上的关键节点,对通道运输能力具有重要影响.从货物运输组织模式、站内主要技术作业内容和卸车站能力3个方面阐述重载组合式列车卸车站平面布置方案的影响因素,提出重载组合式列车车场布置形式,以及卸车站基本平面布置可以采用尽头式和环形式2种布置图型.结合实例,在调机、本务机...     

重载货车轴重与速度匹配关系研究

基于重载货车轨道耦合动力学模型,采用机车车辆与线路最佳匹配设计方法,进行货车轴重与速度的匹配研究.结果表明:25,27,30和40t轴重重载货车容许通过轨道低接头的速度应分别小于110,100,90和60km·h-1;40t轴重重载货车以60km·h-1速度在直线线路上运行时,其轮轨垂向力为249.6kN,非常接近英国铁路250kN轮轨垂向力的限值;在我国现有以60kg·m-1轨为主的干线铁路上开行30和40t轴重重载货车,对轨道结构的破坏比现有低轴重货车严重得多,但开行27t轴重重载货车是可行的;40t轴重重载货车在600m半径的曲线轨道上以40～120km·h-1速度运行时,轮轨垂向力最大值超过了英国铁路的250kN轮轨垂向力限值,轮轨横向力最大值非常接近我国《铁道车辆动力学性能评定及试验鉴定规范》所规定的77.80kN容许限值,另外轮轨磨耗功非常大,因此40t轴重重载货车还不能直接应用于我国现有60kg·m-1钢轨的轨道.