客货混跑条件下双线铁路合理站间距离的研究

以福厦线为背景，在旅客列车最高速度为200km／h和客货混跑条件下，对铁路合理站间距离进行了分析研究，研究从保持必要的列车旅行速度和一定的通过能力两方面进行，分别研究了旅客列车数量和速度与车站站间距离的关系，得出了在200km／h客货混跑条件下铁路的合理站间距。     

考虑列车追踪的自动驾驶控制算法

为了研究追踪列车安全、平稳的操纵策略,在分析列车间相互纵向动力学关系的基础上,提出了列车追踪模型. 列车在不同情况下控制目标有所不同:单独运行模式下以最优速度模式曲线运行,追踪运行模式下保证安全追踪间隔运行.为了实现不同的控制目标,采用模型预测控制的分层结构,结合二次型优化算法实现最优列车速度控制.以CRH2型列车、武广线为例验证该模型的有效性. 仿真结果表明,本文方法可使追踪列车安全性得到有效提高,且当使加速度控制在-0.75~0.5 m/s2之间,加加速度控制在-0.5~0.5 m/s3之间时,乘车舒适性得到了有效的保障.      

高寒地区高速列车制动性能仿真研究

运用Simpack建立了高速列车动力学模型,分析了高寒地区列车制动过程中的受力情况,设计了400 km/h高速列车紧急制动与最大常用制动减速度曲线,并进行了黏着校核。结果显示所设计的减速度曲线能满足400 km/h高速列车的制动需求。运用MATLAB/Simulink建立制动系统模型,通过仿真计算得到高寒地区干燥和冰雪条件下紧急制动距离和最大常用制动距离。     

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通过对一次制动模式曲线列控方式的剖析，阐述了在确定列车追踪时间间隔时传统公式使用平均速度进行计算所存在的弊端，从而提出了利用计算机仿真技术对一次模式曲线列控方式下的追踪时间间隔及其对应模式曲线的生成进行模拟计算，并针对该模拟计算提出了相应的模型与算法；同时，基于追踪时间间隔一般情况下受限于车站到达间隔的事实，对列车进站进行了提前减速的优化设计，并提出了相应的模型流程。最后，针对前述研究作了实例验算。     

汉丹线提速旅客列车扣除系数分析

以汉丹线旅客列车提速方案为背景，分析了单线铁路快速旅客列车基本扣除系数和额外扣除系数．当货物列车保持现有时速，旅客列车时速120km／h时，快速旅客列车的基本扣除系数在—0．0455—0．136之间，提速使旅客列车额外扣除系数增加0．2-0．7，快速旅客列车间的会让使扣除系数增加0．05-0．10．综合考虑，汉丹线快速旅客列车扣除系数约为1．6．     

TR磁浮列车湍流外流场数值计算

根据可压缩粘性流体Navier-Stokes方程和k-ε两方程湍流模型，采用有限容积法对以430km／h运行的TR磁浮列车的湍流外流场进行了数值计算，得到了列车上部、侧面和下部的列车风场特性．研究结果表明，在距列车顶部和侧面2m范围内，速度波动在10m／s以上，压力波动在1．3kPa以上；在列车下部距地面2m高的水平面上，速度波动小于5m／s，压力波动小于0．7kPa．     

客运专线列车速度控制方式设计的优化模型及应用

在先进列车调控系统下的列车追踪间隔距离与速度分级数之间量化关系的基础上,以纯高速列车模式下的客运专线速度控制系统为对象,提出了速度控制方式优化设计的理论模型,阐述了模型构成的原理,介绍了有关参数计算的成果,并以实例作了验算。     

速度350km/h等级世界高速列车技术发展

分析法国AGV型、日本Fastech360型、德国ICE350E型、西班牙Talg0350型及韩国HSR-350X型的350km／h速度等级高速列车的技术特征，对其各项重要的技术性能指标进行分析比较。提出世界高速列车技术发展方向基本是：更多采用动力分散形式，最高运行速度达到350km／h-400km／h；采用lGBT、IPM、IGCT等模块实现牵引传动变流器的功率大、体积小、高可靠性；转向架采用有源悬挂或半有源悬挂有效降低横向振动；强化复合制动系统，开始采用安全电阻制动及空气阻力板制动；提高车体气密性及降噪性能；采用先进的列车自动控制系统；用倾摆车体技术扩展高速列车使用范围。     

列车进站提前减速初探

在我国客运专线采用目标-距离模式曲线速度控制方式的前提下,按照传统确定列车到站间隔的原则所得的到站时间将不能满足高密度的行车需求,为此,国内有关专家提出列车提前减速的方法减小列车到站间隔,但未形成系统的计算体系.基于此,本文根据到站追踪间隔时间的形成机理,分析提前减速减小到站间隔时间的可行性,在阐明提前减速内在本质的基础上,提出相应到站间隔计算方法,并利用模拟的方法,结合实例验证了方法的正确性、实用性.     

高速列车运行调整与运行控制一体化双目标优化模型与算法

列车实时运行调整与运行控制是实现高速列车准点节能运行的两个重要方面.本文构建高速列车运行调整与运行控制一体化优化模型，以降低列车总延误时间与运行能耗为目标，同时优化列车速度距离与时间距离曲线.与以往研究将列车运行调整与运行控制独立优化不同，本文基于列车牵引计算，通过锁闭时间理论将列车运行调整与控制的解空间进行耦合，根据列车运行速度、制动性能、信号系统的清空与开放时间、轨道区段/闭塞分区的长度等因素，精细化计算列车占用不同轨道区段/闭塞分区的时间，动态确定列车区间运行时分与追踪间隔.为求解复杂的非线性模型，设计分段近似法将非线性约束进行重构，从而将非线性优化模型转变为混合整数规划模型.通过算例计算，给出双目标问题的帕累托解集，与单目标优化方法对比，本文方法可以减少总能耗2.46%，降低运行总延误7.33%.     

既有双线提高旅客列车速度对起停附加时分及追踪列车间隔的影响

将旅客列车速度提高到１４０￣１６０ｋｍ／ｈ是铁路改善旅客运输质量、参与市场竞争的重要手段，是铁路面临的新课题。本文对既有双线自动闭塞区段提高旅客列车速度并相应提高货物列车速度后旅客列车起停附加时分及货物列车起停附加时分的变化进行了分析和讨论，进而对旅客列车提高速度后的列车追踪间隔时间Ｉ追、列车到达间隔时间Ｉ到、列车出发间隔时间Ｉ发和列车不停车通过车站间隔时间Ｉ通的变化情况进行了较为详细的分析，得出     

既有线提速与通过能力的关系

在既有线提速状况下,先分析扣除系数的变化趋势,其分析结果表明：扣除系数及其变化幅度与旅客列车速度成正比关系;再逐一分析追踪列车间隔时间、列车连发比例、不同客货列车速度匹配、提速列车开行数量等因素对线路通过能力的影响。由分析可知：旅客列车比例提高,有利于组织列车群发;客货列车速差变小,有利于列车区间运行时分之差减小。均对提高线路区间通过能力产生有利影响。     

提速战略对我国铁路运输发展的带动作用

在回顾我国铁路6次提速历程的基础上,全面阐述了我国铁路提速取得的成果.通过实施铁路提速战略,我国铁路首创了既有线快速度、高密度、重载并举的运输组织方式,缓解了铁路运输运能紧张的局面;铁路市场化进程加速,运输产品多样化;实现了铁路运输的统一指挥,初步形成了动车组行车组织方法体系;优化车流径路、直达化运输等货物运输组织理论的发展提高了铁路运输能力;既有线客货分线的运输模式为我国高速客运专线的运营提供了借鉴;城际旅客运输的发展强化了铁路的竞争优势,促进了都市圈经济的快速发展;铁路技术装备水平的提升、先进技术的应用为铁路运输发展提供了技术保障.     

城市轨道交通站台最高聚集人数计算方法研究

对周期时间内城市轨道交通站台客流分阶段变化过程进行分析和简化. 基于乘客遵循先下后上原则的情形,提出一种在列车到达间隔时间恒定条件下计算站台最高聚集人数的方法. 在此基础上,进一步考虑列车到达间隔时间偏离图定时间的情况,对列车到达间隔时间的分布进行分析,提出在列车到达间隔时间存在偏离的情况下对应于给定概率的站台最高聚集人数的计算方法. 以某城市轨道交通车站为案例,在考虑列车到达间隔时间偏离的条件下计算该站岛式站台最高聚集人数. 与现行设计规范的计算方法相比,采用本文提出的方法算得的站台最高聚集人数较小.     

基于多编组的列车满载率均衡化方法研究

针对多编组均衡发车导致的大小编组列车利用率不均的问题,本文构建了轨道交通多编组列车开行方案双层规划模型.上层模型以大小编组发车频率为决策变量,乘客出行费用和企业运营成本最小为目标;下层模型以列车编组和发车间隔为决策变量,大小编组列车间的满载率均衡程度最大为目标,并设计嵌套遗传算法求解.算例分析表明：当列车编组和发车频率一定时,大小编组列车均衡发车时平均满载率相差 50%,非均衡发车时两者仅相差 0.8%,这说明非均衡发车模式可以有效提高列车满载率均衡性;大小编组列车均衡发车时,列车编组辆数不宜相差过大,非均衡发车时可以通过调整发车间隔的方法提高列车满载率的时空均衡性.     

基于多编组的列车满载率均衡化方法研究

针对多编组均衡发车导致的大小编组列车利用率不均的问题，本文构建了轨道交通多编组列车开行方案双层规划模型.上层模型以大小编组发车频率为决策变量，乘客出行费用和企业运营成本最小为目标；下层模型以列车编组和发车间隔为决策变量，大小编组列车间的满载率均衡程度最大为目标，并设计嵌套遗传算法求解.算例分析表明：当列车编组和发车频率一定时，大小编组列车均衡发车时平均满载率相差 50%，非均衡发车时两者仅相差 0.8%，这说明非均衡发车模式可以有效提高列车满载率均衡性；大小编组列车均衡发车时，列车编组辆数不宜相差过大，非均衡发车时可以通过调整发车间隔的方法提高列车满载率的时空均衡性.     

灵活编组条件下轨道交通客货协同运输方案优化

基于灵活编组运营组织模式特点，综合考虑客流与货流之间的竞争关系，以列车编组类型及列车发车间隔为主要决策变量，以乘客等待时间和运营公司运营成本极小化为目标，构建灵活编组条件下轨道交通客货协同运输方案混合整数线性规划模型，得到系统优化的列车编组方案、 运行图和客货协同运输方案。当给定编组类型集合且没有货流输入时，本文所构建模型即可退化为传统的固定编组模式下客流运输优化模型。以北京地铁八通线为例设计数值实验，验证了所提模型的有效性，所有实验均由VB语言调用CPLEX优化软件进行求解。算例结果表明，相较于固定编组模式的单一客流运输，本文方法可在乘客平均等待时间仅增加1.1 min的情况下，降低 约41.86%的运营成本，大幅度增加运营收益，更好地实现运输服务质量和运营成本的均衡。     

基于规格运行图的铁路通过能力探讨

近年来,铁路运输企业为了实现跨越式发展,不断更新铁路设备,运输组织模式也相应地发生了很大变化．在以客运为主或者全部为客运需求的提速线路上采用以货物列车为基础的既有通过能力计算方法显然是不合理的．鉴于此,本文提出一种基于规格运行图的通过能力计算方法以供探讨,此方法以列车速度组合为核心,并以遂成线为例进行计算分析．     

高速列车运行调整与运行控制一体化双目标优化模型与算法

列车实时运行调整与运行控制是实现高速列车准点节能运行的两个重要方面.本文构建高速列车运行调整与运行控制一体化优化模型,以降低列车总延误时间与运行能耗为目标,同时优化列车速度距离与时间距离曲线.与以往研究将列车运行调整与运行控制独立优化不同,本文基于列车牵引计算,通过锁闭时间理论将列车运行调整与控制的解空间进行耦合,根据列车运行速度、制动性能、信号系统的清空与开放时间、轨道区段/闭塞分区的长度等因素,精细化计算列车占用不同轨道区段/闭塞分区的时间,动态确定列车区间运行时分与追踪间隔.为求解复杂的非线性模型,设计分段近似法将非线性约束进行重构,从而将非线性优化模型转变为混合整数规划模型.通过算例计算,给出双目标问题的帕累托解集,与单目标优化方法对比,本文方法可以减少总能耗2.46%,降低运行总延误7.33%.