调车作业量发生规律研究及选编模型优化

用数学模型表达调车作业过程次数、牵推钩数和连挂钩数等调车作业量的发生规律,并界定出其最优值。统筹对口调车法使连挂钩数达到最优,但牵推钩数较多,对其算法进行优化,可减少发生的牵推钩数,即实现减牵优化。消逆法使作业过程次数及牵推钩数达到最优,但连挂钩数较多,对其算法进行优化,可减少发生的连挂钩数,即实现减挂优化。溜放钩数的发生规律复杂且有随机性,尚不能用数学模型表达之,未能界定出其最优值,但确定出溜放钩数与用线数及作业过程次数的趋势性相关关系。归纳出利用两类可调元实现“减溜”的优化方法。针对调车作业优化的多指标性,提出的优化原则是,在作业过程次数和牵推钩数最优的前提下谋求减挂优化和减溜优化。指出统筹对口调车法中,由真逆组号数界限值所组成的菲波纳契数列,对其消逆速度的体现,以及消逆速度随真逆组号数的变化而同向变化的规律。     

下落方案与入线结构的"契合性"及其优化效应

根据下落算法和入线算法的不同优化机理及不同选编目标条件下下落算法的本质差别,分析两种优化机理的对立统一性;侧重研究下落方案与入线结构的“契合性”及在其影响下选编调车最优解的变化规律。在此基础上,重新界定了在不同选编目标、不同组号构成条件下下落方案的选取标准和选取范围;实现调车作业主要效率指标最优条件下的充分“减溜”优化。研究表明,选编最优解未必来自所谓的“最优”下落方案,寻求最优解必须考虑“契合性”发生的优化效应。为此,提出多方案组合筛选方法,并用例子证明其有效性和通用性。     

接触网垂直维修"天窗"对车站通过能力的影响

利用技术作业图表，用归纳法分析了垂直“天窗”对双线自动闭塞电气化铁道车站的到发线通过能力的影响，得出扣除时间的计算公式，以及扣除时间在利用率法计算车站通过能力时的处理办法。     

调车场箭翎线的运营效果及其适用范围

针对采用箭翎线调车作业方方式所产生的编组节省，提出在我国调车场设置箭翎线的有利性以及地区车流量的适用范围，研究结果表明，若在主高车场设一组单向贯通式箭翎线，几个方向摘挂列车共用，当主驼峰解体照顾组程度为０．５，每编组一辆车所增收的纯利润为其成本的１０％，投资还本期分别取１０、２０年，则地区车流量分别大于２５７、１３３辆／日时经济上有利。     

驼峰迂回线竖曲线半径的合理取值

为了合理地确定迂回线坚曲线半径的取值，研究了凸形及凹形两个断面的不同情况下还回线竖曲线半径的取值方法，并针对各种不同情况，在进行详细的公式推导后，分析得出每一种大型车辆在不同的坡度差下，能安全通过迂回线所需要的最小竖曲线半径。     

城市轨道交通市郊线快慢车开行比例优化研究

轨道交通市郊线连接了郊区与中心城区,乘客出行具有比较明显的时空分布不均的特征。对市郊线快慢车的开行比例进行优化研究可以有效解决乘客滞留,节约运营成本。以灰色预测模型为基础,通过历史客流数据预测未来短期各时段内的客流量。根据预测的客流值,建立市郊线某工作日各时段开行比例的优化模型,并使用分支定界法进行求解,并以上海轨道交通16号线为例进行了线路开行比例的优化研究。可以为市郊线快慢车开行比例的确定提供参考。     

在铁路驼峰线下顶进箱涵地道桥

要求在列车分解编组作业中不中断的条件下，从驼峰线下顶进箱涵地道桥。采用由过梁和主梁组成的钢筋混凝土“排梁”，加固了驼峰线，使地道桥的顶进顺利完成。     

快速构建三角网数字地形模型方法的研究

改进和优化了逐点插入算法，通过建立网格索引，实现了DTM数据的高效组织和管理，再结合有向查找技术，研究出了三角形的快速定位算法，采用Watson的空外接圆法优化构网，为减少优化时间，提出了按网格轮流取点的策略，在地性线的处理上，采用了先构建初级Delaunay三角网，再将地性线做为约束边嵌入初约网中的二级建网方案。经实践验证，该算法具有速度快，网形优，精度高，用途广的特点。     

关于曲线隧道接触网隔点定位技术改造

对于既有曲线隧道内接触网，对每个悬挂点都采取定位的方式，会使线条过渡更加平缓。一般来讲，定位密度越大，越有利于维修检调，然而，这样将使接触线弹性降低，硬点相应增多，既不经济，又影响机车取流。所以，隧道设备技术改造的原则是：“凡跨距在17m以下的小曲线半径隧道，承力索悬挂点位置维持不变，定位点隔一处取消一处。”     

地铁工程先盾后扩穿越西安地裂缝设防段隧道扩挖方案研究

目的：为优化地铁工程穿越西安地裂缝段常规“竖井暗挖+盾构空推”施工方法，开展基于“先盾后扩”新型建造技术的扩挖方案研究。方法：依托西安地铁15号线府君庙村站—祝村站区间隧道穿越F9和F′9两条地裂缝带设防工程，进行新型建造技术试点应用。介绍了“先盾后扩”法的施工基本流程和设计要点，提出了6种设防段盾构扩挖方案，重点讨论了各方案可行性及优缺点，并综合施工便利性、地面沉降控制和结构受力特性给出了推荐方案。结果及结论：“先盾后扩”法省去了竖井和洞内端头土体加固工程量，确保了盾构作业连续性，解决了设防段地面作业条件受限的问题，不考虑盾构空推的扩挖断面也可大幅减小，进而降低了工程造价；设防段盾构扩挖时，横向及竖向支撑能改善扩挖隧道支护结构变形，但临时仰拱或横撑发挥的作用较为有限，在地层降水措施有保障的条件下设置的必要性不强；竖撑能明显改善扩挖隧道支护结构受力，应予以保留；综合横向及竖向支撑切割断面引起的施工干扰问题，推荐“全断面+双竖撑法扩挖”为依托工程扩挖方案。     

铁路技术站车流推算模型和算法

分析技术站调度员推算车流的思维过程。把车流推算问题看作商品交易行为,提出车流资源在编入出发列车时的虚拟价格概念及其确定方法,用来控制车流资源在车站的停留时间。提出不同等级出发列车的收益函数概念和确定原则,以保证等级高的出发列车可以优先被编入车流。以收益最大为目标,保证计划要求固定编组的列车可以满轴正点发车,以此构造出计算机自动配流的计算模型。对配流搜索空间进行预处理,设计有针对性的遗传算子、操作规则和染色体表示方法,应用遗传算法求解模型,得到满意解。     

面向O-D时变需求的城轨列车运行计划优化方法

面向城轨客流时变需求,在给定乘客服务水平的限制下,耦合出行需求与列车始发时间,优化城轨线路列车运行计划,使得列车对数和列车车底数最小化。以具有单一尽头车场的列车运行计划优化问题为研究背景,将该问题分解为列车时刻表优化子问题和列车周转方案优化子问题。针对列车时刻表优化子问题,提出基于时刻表的客流分配方法,构建相应的列车时刻表优化模型,并设计列车时刻表双向关联序列化优化算法;针对列车周转方案优化子问题,建立相应的列车周转方案优化指派模型,同时设计求解该模型的匈牙利算法。算例分析表明:本优化产生的列车运行计划,在满足乘客服务水平的基础上,最大限度地降低了列车运行成本,依次使得列车对数、列车车底数最少,证明模型和算法的有效性。     

铁路车站咽喉区进路排列优化方法

合理排列接发列车和调车作业进路是保证铁路车站行车安全和提高行车效率的重要内容,在车站接发列车和调车作业自动化、车站行车作业过程模拟等方面也有着十分重要的意义。本文从有利于后续作业进路排列的目的出发,按序列化逐项作业排列进路的规则,分别提出了铁路车站咽喉区最大平行进路和最大概率进路的紧侧优化方法,该方法简明快捷,对现场计算和理论研究均有指导意义。     

驼峰调车场连挂区纵断面优化设计研究

驼峰连挂区的设计合理与否直接关系到车辆是否超速连挂以及产生天窗的数量,对驼峰作业的效率、能力和安全影响很大。鉴于目前对连挂区的设计仍存在问题,以难行车溜行距离尽可能远、减速顶数量尽可能少以及连挂区计算高度与理想高度的差值最小为目标函数,建立连挂区设计为三坡段的多目标优化模型。依据模型具有离散组合优化的特点,先确定坡度的组合方案集合,而后采用分析比选方法来寻求问题的最优解。通过计算分析,得出各坡段合理的坡度组合方案以及与坡段长度的最佳比例匹配关系。在既有驼峰设计规范的基础上,为进一步优化驼峰系统的设计提供理论依据。     

面向调移车辆数优化的摘挂列车调车作业计划编制方法

调车作业计划是规定车辆如何调移及其作业程序的具体行动计划。提出了在调车钩数最优前提下以减少调移车辆数为目标的摘挂列车调车作业计划编制方法,构建了摘挂列车调车作业计划编制0-1线性优化模型,并设计了基于消逆规则的启发式分支定界算法对模型进行求解。算例表明,所提出的方法能够求解出调车钩数不劣于统筹对口法且调移车辆数更少的调车作业计划,在给出的算例中总调移车辆数减少了约20%。所提出的方法能够对调移车辆数进行优化,对调车作业计划编制质量的进一步提高、调车过程能耗降低等方面有积极意义。     

基于多商品流模型的铁路网车流分配和径路优化模型

针对既有点-弧模型和弧-路模型的局限性做2点改进.第1点是定义1个0-1决策变最,使优化结果体现车流的径路;第2点是区分大股车流和小股车流,使优化结果符合实际车流组织的特点.基于多商品流模型,结合铁路运输组织的车流不拆散原则,对大股车流、线路能力和车站能力进行约束,构建铁路网车流分配和径路优化改进模制,采用Lingo 8.0软件求解.以简化的东北地区局部路网为例,采用模拟OD车流,按照本文构建的模型进行铁路网车流分配及径路优化.结果表明:采用该模型能够得出较理想的车流分配和径路方案,验证了模型的合理性与有效性.     

CTC条件下中间站列调车作业控制的优化方案

着眼于列调车作业次序控制问题,在深入分析中间站接发车作业和摘挂作业关系的基础上,提出关于列调车作业序列化控制的一个优化方案,同时给出优化方案中涉及的一些关键问题的处理机制。     

新一代车辆标准化的综合性和前瞻性

俄罗斯正在研制新一代车辆并进行车辆检修制度的改革。本文提出标准化工作的前瞻性和综合性,要求车辆与其部件具有等寿命、装卸和调车机械应适应车辆的性能等,这样在铁路行业就会产生巨大的经济效益。     

曲线对高速货车转向架焊接部件疲劳损伤的影响

依据UIC510—3:1994规定的疲劳试验加载方法,基于有限元法研究了不同左右曲线变换次数取值时高速货车转向架焊接构架及摇枕疲劳关注部位累积损伤的变化程度及规律。仿真结果及综合分析表明,当左右曲线变换次数取值变化并不十分显著时,其对结构疲劳损伤影响很小,样机疲劳试验中可直接应用UIC规范中的建议值。