基于多叉树的延误高速列车运行优化调整方法

高速列车高密度的运行模式,使列车运行对延误的敏感度非常高.因此,延误高速列车运行调整成为一个重要的研究问题.本文基于高速铁路列车运行特点,建立了高速铁路列车运行关系模型.在此基础上随机添加列车延误,设计区间加速、按图行车、减少停站时间、减少越行、增加越行、按最小间隔时间顺延及按延误时间运行等 7种列车运行调整方法.以各列车在各车站的总延误时间最小为优化目标,建立延误高速列车运行优化调整模型,并设计了基于分阶段多叉树的延误高速列车运行优化调整算法以实现延误后列车运行的调整,从而得到最优调整方案及列车在各车站的延误总时间.最后以京沪高速铁路实际运行图作为案例进行计算分析,证明该模型和算法的有效性和可行性.     

基于遗传算法的单线列车运行调整体系

针对单线列车运行的特点，提出了“相邻列车”的概念，根据此概念建立了单线列车运行调整模型，并推导了列车运行图偏差函数作为模型调整目标．鉴于列车运行调整问题的解空间太大，用一般的运筹学方法难以有效地求解，提出了基于遗传算法的优化求解算法．该算法根据被调整列车的等级将原问题分解成若干子问题，并在对每个子问题求解的过程中，运用遗传算法在解空间中寻优．仿真结果显示了该模型和算法在应用于实际运行调整时的有效性和实时性．     

基于运行线上撒点储备能力分配模式下运行方案铺画模型

根据运行线上撒点储备能力分配模式给出了列车运行方案铺车的原则，并在此基础上建立了区间撒点和车站撒点运行方案铺画的数学模型，为该模式下列车运行效果的计算机模拟研究提供了条件。     

考虑动车组接续的高速铁路列车运行实时调整

在列车运行受干扰条件下,如何快速有效地调整被干扰的列车,使其尽快恢复正常运行,是铁路行车组织的重要工作。本文针对高速铁路受干扰影响导致某区间在一段时间内部分丧失通过能力的情况,建立考虑动车组接续的列车运行调整混合整数线性规划模型,采用商业优化软件CPLEX对模型进行求解。以京沪高速铁路为例,基于假设的列车运行干扰场景对模型进行测试,获得各干扰场景下的列车运行调整方案。结果表明,本文方法能为高速铁路现场调度员提供在动车组运用层面仍可行的列车运行调整图,协助他们的调度决策。     

工矿内燃机车无线遥控自动运行系统

系统由两个子系统构成：数据传输系统基于无线局域网原理，确保多台机车能够使用各自独立的遥控器，共用同一频段，同时进行作业；列车自动运行子系统采用模糊控制方法，如同经验丰富的司机一样控制列车运行。阐明了研制该系统的现实意义，简要介绍了正在实施中的系统方案和关键技术。     

基于在途运休的高速铁路列车运行实时调整研究

高速铁路列车运行实时调整是高铁调度指挥的重点研究内容。由于列车运行过程中会受到多种因素干扰且成因复杂,因此需要灵活运用调整手段。本文研究区间线路双线全中断不能行车的情况下,允许列车在途运休,最终实现列车晚点最小化。基于列车在途运休建立0-1混合整数线性规划模型,并利用优化软件IBM ILOG CPLEX求解四种干扰场景下的列车运行调整方案。最后,求解结果满足实时性要求。     

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粗糙集是一种处理不完备、不精确数据的新方法,其数据处理过程与行车调度员进行列车运行调整的决策过程非常相似,都是从已有的大量经验数据中提取出决策规则并用于指导新的决策判断．通过对行调人员运行调整和决策的详细剖析,构建了列车运行调整的粗糙集模型,提出了基于粗糙集的列车运行调整系统知识的获取与表达的方法,改进了运行调整的粗糙集决策规则的约简算法,思路更清晰,步骤更完善;最后通过对DMIS系统中部分列车运行数据的挖掘,证明了算法的实用性,从提取出的规则能直观地判断出各条件属性对决策的影响程度,为行调做出新的决策提供了有价值的参考;形成了完整的粗糙集列车运行调整体系．     

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探讨了开发城市轨道交通多列车运行模拟系统的关键问题.研制了可用于多 列车运行模拟、牵引计算、方案评价的模拟系统,该系统采用面向对象的方法和模块化的设计,具有良好的可扩展性.重点介绍了模拟系统的总体结构设计和多列车追踪运行的计算模型.此外,本文以实际线路为背景,对多列车的运行过程进行了模拟,模拟结果表明,系统可用于分析列车安全运行间隔、研究多列车运行时相互间的影响、研究不同的信号显示制式对列车运行的影响等.     

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根据我国建国以来铁路列车运行计划编制的特点,将编制方法分为4个阶段,分析归纳了4个阶段编辑方法的基本特征、主要成果、与发达国家的差异及存在问题。接着,论文根据列车运行计划编制涉及的主要方法与技术,从列车运行图、人员与设备周转计划、车站作业计划、方案计算验证4个方面分析了列车运行计划编制的主要方法和技术关键。通过对列车运行计划集成编制的研究,提出了新一代列车运行综合计划编制的系统框架、需要突破的关键科学问题以及技术实现的要点。最后,结合作者在该领域已经取得的研究进展,阐述了新一代列车运行综合计划系统编制的功能及其应用案例。     

磁浮列车运行控制系统方案的研究

磁浮列车具有广阔的前景，对其列车运行控制系统方案进行系统的研究，将促进我国磁浮列车技术的进一步提升。[编者按]     

高速列车动态间隔优化的弹性调整策略

为保证列车运行安全性, 提高铁路线路运载效能, 针对移动闭塞系统, 研究了高速列车追踪运行的间隔弹性调整策略和操纵轨迹的动态优化问题; 以高速列车运行安全性、效率、能耗和乘客舒适度作为列车运行控制策略曲线的优化目标, 研究了列车的追踪运行过程; 采用差分进化算法求解了列车运行过程多目标优化模型, 设计了离线最优运行控制策略曲线; 提出了列车弹性追踪间隔模型, 分析了列车运行过程中追踪间隔的实时变化; 基于弹性间隔模型设计列车追踪运行控制策略动态调整机制, 采集列车实际运行数据, 实时监测相邻列车间的实际追踪间隔, 评估其是否符合安全性与效率约束条件, 并分析了评估结果; 依据工况调整原则在线调整追踪列车的运行状态与工况, 实时优化列车追踪间隔; 应用武广高速铁路赤壁北—长沙南区间的实际运行数据进行了仿真验证。仿真结果表明: 与真实区间运行数据相比, 采用离线最优运行控制策略曲线后, 运行能耗降低了6.86%;与固定追踪时间间隔模型相比, 采用基于弹性模型的控制策略动态调整机制有效提升了铁路整体运输效能, 将临界安全发车间隔从234 s缩短至161 s, 线路整体运行效率由6 434 s缩短至6 376 s, 与真实运行数据相比, 追踪列车的运行能耗降低了7.194%。     

京沪高速铁路列车运行的调整

应用运行列车组的方法，研究了高速列车的运行过程，针对同类型运行列车组、高中运行列车组的易调整性以及中高运行列车组的调整难度与各种运行列车组的晚点情况提出了相应的调整规则。仿真结果表明运行列车组能够更好地反应高速列车的晚点情况，给出的调整规则对高速列车的运行调整是可行的。     

基于弹复力调整的高速列车群动态运行轨迹优化方法

为提高列车控制过程的自主性和智能性,研究了列车群动态运行过程,采用多智能体和图论方法构建了列车群分布式信息交互模型;以节能和准点为优化目标,以安全和乘客舒适度为约束条件,建立了列车群运行轨迹多目标优化模型,利用基于模拟退火思想改进的差分进化算法获取了列车群静态最优运行轨迹;在此基础上,为避免或消解列车运行过程中随机干扰...     

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.      

基于遗传算法的列车运行能耗优化算法

研究了CBTC系统中列车控制模型和列车运行调整, 以降低能耗为目标, 对列车在区间的运行控制进行优化组合, 提出了基于遗传算法的能耗优化算法, 根据具体的线路条件, 计算了在不同的运行等级下或不同区间运行时分对应的列车运行速度曲线。以一段2 400m长, 具有典型节能坡设置, 且包含一段60km·h^-1区间限速的线路为例, 进行了能耗计算和优化仿真。研究结果表明: 优化之后速度曲线与其对应的运行等级2、3、4的速度曲线相比, 列车牵引能耗减少到原来的62%、58%、60%, 节能效果显著, 算法有效。     

混合动力列车电源系统控制策略

为了实现混合动力列车的计算仿真,建立混合电源系统模型,并提出一种混合电源系统控制策略.在此基础上,通过对混合电源系统与列车纵向动力学系统的耦合分析,给出了基于该电源系统控制策略的列车运行目标速度曲线计算算法.利用MATLAB/Simulink对系统建模,对列车在某线路上的运行过程进行了仿真.仿真结果表明,系统控制策略能够满足列车的运行性能,列车自动控制(ATC)系统能够精确的控制列车跟踪计算的目标速度曲线运行,混合电源回收了41%的再生制动能量, 控制策略和目标速度曲线计算算法达到了设计目标.      

我国城市轨道交通故障车停车线布局设置的模型与算法

故障车停车线的布局设置对城市轨道交通线路工程的造价和建成后的运营均有重要影响. 本文从建设和运营两方面对城市轨道交通故障车停车线的布局设置方案的优化进行了研究,介绍了城市轨道交通中故障车停车线设置研究的现状,从城市轨道交通系统运营角度分析了故障车处理及救援的基本流程;参考地铁设计规范及运营要求,建立了以考虑故障救援效果和工程造价二者为优化目标的故障线布局设置多目标0-1规划模型;并结合模型实际背景设计了隐枚举求解方法;运用某条城市轨道交通线路的设计数据对模型和求解算法进行了验证. 结果表明,该方法能够快速、合理地得出故障车停车线的布局设置方案.     

基于乘客等待时间的城市轨道交通列车运行调整模型

研究突发事件导致列车晚点情况下城市轨道交通列车运行调整问题．从乘客角度出发,提出了“首站控制”和“多站协调控制”两类列车运行调整策略．考虑列车能力约束和列车区间运行时间、追踪间隔时间等运行条件约束,以受突发事件影响的全部乘客等待时间最小为优化目标,建立了基于两类调整策略的列车运行调整模型,采用Lingo软件进行求解．以某简化线路为算例,与不采取控制策略相比,两类策略下乘客等待时间均节省约9％,结果表明了模型的有效性,能够为轨道交通列车运行调整提供辅助支持．     

北京南站京津城际车场站线运用及动车组接续方案优化模型

客运专线大型客运站列车作业过程模拟仿真是检验客运站站场设计质量,研究车站设备合理配置的重要手段和方法。对客运站设备、列车作业等客观实体进行结构化描述是仿真系统建立和开发的关键．不同性质的列车到达客运站会选择不同的作业任务序列和占用不同的设备,即选择不同的作业过程．针对北京南站京津城际铁路车场的站线配置,在给定的列车运行...