城市轨道交通超大客流网络拥挤传播研究

为研究城市轨道交通超大客流传播的时间规律以及不同数量拥堵站点对整体轨道交通网络的影响,通过定义超大客流,引用疾病传播理论,建立了基于网络拥挤模型的超大客流拥堵网络疾病传播模型,并运用Adams微分方程数值进行模型求解。对反演参数得到的SIR传染病模型的传播特性拟合运用于轨道交通网络,并通过不同的初始拥堵站点数量进行仿真。研究表明:轨道交通超大客流的病态传播受传染概率、恢复概率、初始拥堵站点数影响,该联系为超大客流网络拥挤传播提供一种新的研究思路。     

CBTC仿真测试中车辆运动学模型的应用

基于通信的列车控制(CBTC)系统仿真测试,是在模拟城市轨道交通信号系统现场运行环境的基础上,对其关键设备进行测试。车辆特性的模拟是进行仿真测试的重要基础。分析了城市轨道交通列车在运行中的受力情况,建立了车辆动力学模型,以北京地铁亦庄线为实例验证了该模型的正确性。     

轨道交通车站客流集散能力仿真及评估

为优化城市轨道交通车站服务设施设计,研究车站服务设施对客流集散的影响,基于随机服务理论描绘车站客流集散过程,并利用设施服务强度、设施协调度和设施服务水平等级对集散情况进行评估。以轨道交通车站内各类服务设施为建模对象,考虑设施服务及客流到达规律,基于随机服务理论,分别构建服务型设施、通过型设施、集散型设施随机服务模型,并通过Simulink仿真平台建立车站客流集散随机服务网络模型,通过行人跟随实验获得的实测数据验证模型的有效性。同时模型还可通过更改到达和服务分布、服务台等参数,实现对不同车站的仿真,无需重新建模,具有较好的普适性。     

基于系统动力学的轨道交通车站客流演变算法

将轨道交通车站看作人、设施、环境、管理4类元素相互交融的复杂系统,引入系统动力学的方法分析轨道交通车站系统各元素之间复杂的关系;在考虑闸机通行力、楼梯通道最大容纳人数、通道阻塞以及列车满载率等因素的基础上,利用系统动力学建立轨道交通车站客流的演变模型及演变算法;对轨道交通车站的客流演变规律进行分析。在此基础上,以一典型换乘车站为例,将该算法结合轨道交通服务水平评价方法,应用于以优化车站设施服务水平为目的的轨道交通乘客引导决策支持;通过实例与仿真软件legion的仿真结果进行对比,验证该客流演变算法的可信性。     

基于传染病和网络流模型分析APT攻击对列车控制系统的影响

高级可持续威胁(APT)是目前工业控制系统面临的主要威胁之一。APT攻击利用计算机设备漏洞入侵列车控制网络,感染并且扩散到网络中的其他设备,影响系统正常运行,因此评价APT攻击对列车控制系统的影响非常必要。提出一种基于传染病模型和网络流理论结合的APT攻击影响分析方法。首先,分析在APT攻击的不同阶段设备节点状态之间的转化规则,结合传染病理论建立APT攻击传播模型,研究攻击过程中的节点状态变化趋势;其次,把设备节点的状态变化融入网络流模型中,研究APT攻击过程中设备节点状态变化对列车控制网络中列车移动授权信息流的影响;最后,结合列车控制系统的信息物理耦合关系,分析APT攻击对列控系统整体性能的影响。仿真实验展现了APT攻击过程中节点状态变化的趋势,验证该方法在分析APT病毒软件在列车控制网络中的传播过程对列车控制系统整体性能影响的有效性,为管理者制定防御方案提供依据,提升列车控制系统信息安全水平。     

过江隧道内地铁列车运行的可视化仿真

为了明确武汉轨道交通2号线过江隧道区间坡段对列车运行特性的影响,为运行方案设计提供理论依据,建立武汉轨道交通2号线过江隧道两列车在长大坡道上的动力学模型,展开两列车同轨道运行工况下正常运行和不同动力故障时相对运动的动态仿真,基于Simulink/Virtual Reality Toolbox,对两列车的相对运动实现可视化。结果表明,该分析揭示了隧道内复杂坡段对列车最大运行速度和发车间隔的影响,有效指导过江隧道复杂坡段列车运行的方案设计。     

边江隧道内地铁列车运行的可视化仿真

为了明确武汉轨道交通2号线过江隧道区间坡段对列车运行特性的影响，为运行方案设计提供理论依据，建立武汉轨道交通2号线过江隧道两列车在长大坡道上的动力学模型，展开两列车同轨道运行工况下正常运行和不同动力故障时相对运动的动态仿真，基于Simulink／Virtual Reality Toolbox，对两列车的相对运动实现可视化。结果表明，该分析揭示了隧道内复杂坡段对列车最大运行速度和发车间隔的影响，有效指导过江隧道复杂坡段列车运行的方案设计。     

快速地铁列车不同司机室头型空气动力学影响分析

文章基于空气动力学理论,运用仿真软件,对建立的不同列车模型进行对比。分析在同等条件下,快速地铁列车不同司机室头型在运行中的动力学特性、气动特性、压力分布及空气阻力,对快速地铁列车司机室头型的研发提供建议。     

时速120km轨道交通线路平面曲线参数研究

采用SIMPACK动力仿真软件,建立适用于地铁线路参数分析的车-线耦合动力学模型,仿真线路曲线参数对列车的动力响应结果,分析曲线参数对列车运行性能的影响规律和控制因素,给出时速120 km的轨道交通线路曲线参数推荐值。     

基于客流模拟的沈阳地铁1、2号线换乘站改造设计研究

通过对沈阳地铁1、2号线换乘站改造设计过程中引入客流仿真模拟技术,在现状客流分析的基础上得出该站整体客流密度、高密度分布区域及持续时间,结合其他城市客流发展规律,进行客流预测,建立客流仿真模型,通过客流仿真模拟分析得出该站拥堵原因和改造设计思路,包括提升运能和局部土建改造两个方面,为今后类似的工程改造设计提供参考。     

城市轨道交通灾害链演化网络模型及其风险分析——以地铁水灾为例

灾害链式演变是重大灾害形成的主要诱因,探明城市轨道交通典型灾害间的链式衍生发展规律对保障地铁运营安全意义重大。基于灾变链式理论和复杂网络理论,对城市轨道交通灾害事件的致灾因子、孕灾环境、承灾体特征及灾情链式传递规律展开研究;并以地铁水灾为例,构建灾害链演化网络模型;而后采用出入度、子网节点数、所含支链数和介数中心度分析法,对该过程进行风险分析。结论为:在城市轨道交通灾害演化系统中,各类灾害连接紧密、链生性强,传递性高;在地铁水灾演化网络中,车站用电设备故障、隧道结构性能劣化和地下承压水上升是风险控制的关键节点。研究成果为构建地铁运营风险预控与断链减灾体系提供理论支持。     

轨道不平顺对直线电机轨道交通系统动力特性的影响

针对广州直线电机地铁轨道结构形式,利用耦合动力学理论和有限元方法,建立较为完整的直线电机轨道交通系统车辆板式轨道空间耦合动力学模型,通过动力仿真计算,研究轨道不平顺对直线电机轨道交通系统动力特性的影响。     

城市轨道交通网络拥堵易发点的识别及评价

在城市轨道交通物理拓扑层、设施能力层与客流分布层网络模型基础上,构建了多属性网络.阐述了网络拥堵易发点的网络拓扑、网络运输能力及网络客流等特征指标,并采用基于AHP-熵权法的组合权重法对拥堵易发点进行拥堵风险的辨识和评估,探究了网络拓扑结构、运输能力和客流需求之间的关联性.在北京轨道交通的实例中,识别的拥堵易发点多为衔接郊区线与市区线的换乘站.这验证了识别和评价方法的有效性和实用性.     

基于多智能体的城市轨道交通列车延误仿真模型与应用

城市轨道交通列车延误处置方案制定是轨道交通运营管理的重要工作,处置方案的合理性是提高处置效率的前提,验证处置方案的合理性也是运营管理部门急待解决的问题。基于此,以多智能体（以下简称多Agent）理论为基础,分别构建乘客Agent、列车Agent、网络Agent及突发事件Agent的仿真模型;分析列车延误的多Agent仿真原理;以上海轨道交通2号线列车延误为背景,编写多Agent列车延误仿真程序,并对处置方案进行仿真分析,该模型已在上海轨道交通人民广场站大客流处置工作中得到了实际应用。     

基于多智能体的城市轨道交通列车延误仿真模型及应用

城市轨道交通列车延误处置方案制定是轨道交通运营管理的重要工作,处置方案的合理性是提高处置效率的前提,验证处置方案的合理性也是运营管理部门亟待解决的问题。基于此,以多智能体(以下简称多Agent)理论为基础,分别构建乘客Agent、列车Agent、网络Agent及突发事件Agent的仿真模型;分析列车延误的多Agent仿真原理;以上海轨道交通2号线列车延误为背景,编写多Agent列车延误仿真程序,并对处置方案进行仿真分析,该模型已在上海轨道交通人民广场站大客流处置工作中得到了实际应用。     

压钩力作用下车轮踏面磨耗对机车动力学性能的影响

针对HXD1型机车在运行过程中的车轮磨耗问题,基于多体动力学理论,建立4节编组机车-车辆动力学模型,并根据现场实测的车轮磨耗踏面和车钩力数据,分别在直线和曲线路况上仿真对比了压钩力、车辆运行速度和不同车轮磨耗量对机车动力学性能的影响规律.结果 表明:在直线和曲线两种路况下,压钩力对机车的动力学性能都存在一定的影响,且对...     

列车撞击动力学建模研究

对列车撞击使车体结构产生弹塑性变形的机理进行了理论分析，应用多质点系统动力学理论和Ｌａｇｒａｎｇｅ方程成功地导出列车撞击动力学模型，并采用有限单元法建立了车体结构动力学模型，从而为研究列车在撞击过程中的规律和车体结构动态响应分析奠定了理论基础。     

盾构隧道-浮置板轨道系统振动分析

应用弹性地基梁理论以及盾构隧道纵向等效刚度理论,建立了车辆-轨道-隧道耦合动力学仿真模型,研究不同行车速度、不同等效刚度、不同浮置板厚度下耦合系统的振动响应;将耦合系统响应中的支座反力作为隧道-土体模型的输入激励,研究不同参数条件下隧道及土层中的振动规律;隧道壁振动实测分析与仿真分析对比表明,考虑隧道纵向刚度的耦合动力学模型是合理可行的。     

城市轨道交通车辆门系统传动部件动力学仿真研究

基于多体动力学软件RecurDyn的仿真分析功能,对城市轨道交通门系统传动部件进行了研究.首先搭建了门系统动力学模型,模拟手动关门过程对模型参数进行验证;然后对开关门过程进行仿真,得到门系统运动各阶段丝杆所受扭矩;最后建立螺母副有限元模型,对开关门过程中主要传动零部件的强度进行校核.     

基于复杂网络理论的城市轨道交通网络结构特性

城市轨道交通网络是多条轨道交通线路经由换乘关系相互衔接的网络.引入图论的方法,以北京、上海、广州城市轨道交通运营网络为基础,分别建立以线路为节点的城市轨道交通网络模型;运用复杂网络的理论,对线路网络模型结构特性进行研究.通过对比分析发现,上海城市轨道交通网络线路连通性最高,广州次之,北京最低,研究结论可以对这些城市的轨道交通网络资源合理优化配置以及安全风险预防等提供参考依据.