旅客无线通信系统

为旅客列车乘务员配备备用公共地址（PA）通信系统，建立与旅客之间的通信联系是可行的。当发生紧急情况（碰撞、脱轨等），列车通信线路遭到破坏时，装备了PA／对讲电话系统的铁路旅客车厢失去了与整个列车的通信能力。这时，要求列车乘务员必须能够与旅客建立联系，向旅客说明情况，消除恐慌，避免发生对旅客和列车乘务人员造成伤害或带来其他危险的情况。 美国联邦铁路局（FRA）资助了一个小企业创新研究（SBIR）项目，对铁路旅客车厢内配备备用通信系统，以便在发生列车通信线路遭受破坏或中断时发挥通信联系作用的可行性进行研究。该备用系统的供电将独立于车厢电池装置。从列车通信线路遭到破坏的那一时刻开始，可满足1小时的通话。列车乘务员及急救人员可利用手持装置通过该系统在一定的范围内从车厢内或车厢外向旅客发出指令。 DFuzion，Inc．公司被指定对其建议使用的旅客无线通信系统（WPCS）的开发进行研究。WPCS通过802．11x Wi—Fi网格技术。在整个列车编组上建立容错、自修复、安全、无线移动的网格网络。WPCS利用基于网格协议的手持无线装置。通过车内无线网络接入点，最终与旅客建立联系。WPCS由可充式直流电源供电。直流电源由列车主电源充电，当失去列车主电源时，系统仍能继续工作。WPCS概念的可行性通过了多次计算机模拟试验的验证（图1），当列车通信线路网络需要服务器支持或网格网络节点被破坏时，该无线网格网络整体上能继续工作。     

考虑旅客需求的停站方案与列车运行图一体化模型与算法

考虑高速铁路旅客出行的时空敏感性较高的特点,将旅客运输状态引入运输时空网络,构建三维的时间-空间-状态网络,提出基于旅客需求的停站方案与列车运行图综合优化0-1整数规划模型,实现旅客分配、停站方案与列车运行图编制的一体化。设计拉格朗日松弛求解算法,将复杂的列车间强耦合问题分解为单列车的最短路径子问题集合,从而降低模型求解难度。以京沪高铁北京南-曲阜东区段为背景进行验证和分析,结果表明模型不仅实现了较低的运营成本,还能够有效满足旅客需求,实现客流分配、停站方案与列车运行图编制的有机联动。     

客运专线旅客列车开行方案的多目标双层规划模型

客运专线建设目的是为更好地满足旅客的出行需求，因而其列车开行方案也必须体现以旅客为本，服务旅客、方便旅客的原则。首先提出旅客出行方便度概念，并研究不同时段旅客出行的方便度，绘制方便度曲线，然后分析不同类型列车的客流平衡条件，建立不同类型列车的广义费用函数，在此基础上，建立制定客运专线列车开行方案的多目标双层规划模型。该模型以列车开行的最大收益和旅客的最大方便度为目标，同时考虑基于旅客最小出行费用的不同列车配流问题，并利用matlab编程，实现了求解该模型的混沌算法。最后以制定2008年石太客运专线的列车开行方案为例来验证该模型和算法，得到满意结果。     

基于4G网络的视频聚合传输技术

列车在经过隧道、山区或高速运行时，存在移动互联网网络传输不稳定问题，严重影响旅客乘坐体验。针对该问题，建立多链路聚合系统，可有效改善列车在高速移动中的网络不稳定状态。同时，提出自适应调整策略，以更好地适应高铁列车上网络状况多变的特点，解决高速移动时视频传输稳定性和实时性不能兼得的问题，为高速移动中的视频传输提供保障。该研究可为高铁列车网络传输相关应用提供参考。     

基于候选列车集与弹性需求的城际铁路列车开行方案优化

城际铁路列车服务水平直接影响着全天各时段旅客出行需求量。为了研究这种影响关系,获得吻合出行需求的城际列车开行方案,首先建立旅客时段出行需求与广义出行费用间的弹性需求函数,并基于给定候选列车集构造旅客出行网络,进而以最大化列车开行收益为优化目标,构建面向弹性需求的城际列车开行方案优化模型。模型结合弹性客流在出行网络上的路径选择,从候选列车集中选择开行列车,并优化其停站方案与始发时刻。在生成初始列车开行方案基础上,设计其邻域解生成策略,构建求解模型的模拟退火算法。算例优化不同分布客流的列车开行方案,结果表明:模型与算法能够获得更吻合弹性需求的列车开行方案,且有助于提高旅客服务水平与企业经济效益。     

列车控制与服务网络旅客服务流量特性分析与建模

列车控制与服务网络要求列车控制业务和旅客服务业务在同一网络进行传输。为保证列车运行安全,必须对列车旅客服务业务流量进行监管,而旅客服务流量特性是实现有效监管的重要依据。在实验室局域网模拟列车旅客上网环境,通过WireShark采集常见旅客服务应用的流量数据,并提取公开流量数据集的部分数据作为补充,构造旅客服务业务流量数据集;利用Python相关工具包,将旅客服务业务报文到达时间间隔与经典概率分布模型拟合,对比拟合实验结果,据此建立旅客服务业务报文到达时间间隔的数学模型,并通过评价指标验证模型的可信度。本文的研究成果对列车控制与旅客服务网络规划设计、流量监管和系统仿真等方面具有重要意义。     

考虑列车随机延误的铁路网络客流均衡分配方法

铁路客流均衡分配是旅客出行选择的集中体现,对旅客列车开行方案和列车运行图等的评价和优化十分重要。实际运营中列车的随机延误会导致铁路旅客的出行时间发生变化,影响旅客的出行,尤其是换乘选择。考虑旅客在路径选择决策过程中的出行时间可靠性和不可靠性2个方面因素,提出一种考虑列车随机延误的铁路网络客流均衡分配方法。首先,构建旅客换乘网络,基于提出的期望-超额出行成本(METC)概念,考虑换乘过程中列车的延误概率,计算旅客的换乘成功概率和换乘周期选择;然后,进一步计算旅客出行路径的期望-超额成本,基于用户均衡条件,构建考虑列车随机延误的期望-超额客流均衡分配模型;最后,考虑到期望-超额出行成本的不可加性,结合相继平均法和k-最短路算法设计基于路径的客流分配算法,并对均衡模型进行求解。通过对一个简单算例和广珠铁路实例进行分析,结果表明：同时考虑出行时间的可靠性和不可靠性时,旅客的出行路径选择和换乘选择与仅考虑出行时间可靠性有较大差异,基于期望-超额的铁路网络客流分配模型可以更加准确地描述考虑列车随机延误的旅客的出行选择行为,证实了均衡分配方法的有效性。因此提出的客流分配方法可以为铁路网络旅客列车开行...     

枢纽站列车接续优化模型研究

列车在枢纽站的合理接续关系到旅客换乘质量，更对铁路运输企业的收益具有重要影响。针对枢纽站列车接续的到发时刻优化问题，在分析列车的接续关系和旅客换乘方式的基础上，以换乘旅客的无效换乘等待时间最小为目标，考虑列车间隔时间、合理到发时间、换乘时间等约束，构建枢纽站列车接续的到发时刻优化模型。最后利用CPLEX求解器对算例进行求解，换乘旅客的无效换乘等待时间较优化前减少了16.8%。结果表明，建立的列车接续优化模型能够有效减少旅客换乘的无效换乘等待时间，提升列车接续质量。     

现代列车的多微机控制和数据交换技术

以交换传动电力机车为例，概述了现代化车和旅客列车的多微机控制系统与通信网络，按照控制任务与功能，机车控制系统分为三级：列车控制级，机车控制级和传动控制级。为改善和提高旅行的质量与舒适度，现代列车还配置了旅客信息系统。它由分布在不同地点的微处理器实现。列车通信网络保证各微机之间的信息交换。文中还介绍了现代列车采用的通信网拓扑结构和通信协议。     

高速铁路无线宽带接入方案探讨

高速铁路提升了铁路运输速度和运输能力,同时也对列车行车安全提出了更高要求,列车上的旅客通信也由传统的话音业务为主逐渐转变为以数据业务为主。为进一步提高列车通信系统能力,满足列车和旅客的通信需求,提出三层网络结构以实现列车上的宽带接入,探讨可行的实现方案,进一步分析不同接入网络之间的垂直切换。     

日本开发列车运行和旅客行动仿真系统

为了从旅客观点出发评价列车运行图，再现运行状况（列车到发时刻、超员程度），推定旅客的行动（列车利用），日本铁道综研所开发了一种列车运行和旅客行动仿真系统。该系统可以同时推定旅客因上下车造成的车辆晚点和站台发车的延误和列车运行时刻的改变对旅客流动的影响，进而推定出更接近实际的运行状况。另外，还可推定出旅客换乘及因超员而调整行动的习惯与行为。     

基于Logit模型的客运专线旅客选择行为分析

以铁路旅客为研究对象,模拟客运专线建成后的情景,调查旅客在客运专线建成后对高速列车和高频率列车换乘方式的选择偏好.介绍了非集计模型的特点、意向调查问卷设计及调查的实施方法.基于2008年6月旅客调查的样本数据,分析影响旅客选择行为的重要因素.利用非集计理论和方法,构建旅客的选择行为模型,包括旅客对高速列车的选择行为模型、旅客对高频率列车换乘模式及直达列车的选择行为模型,进行了参数标定和分析,量化影响因素对旅客选择行为的影响程度.利用所建模型对旅客选择行为进行预测,预测结果与观测数据的对比分析表明,两模型的预测准确率分别为85.27%和81.18%.所得结论可为快速客运网络条件下客运服务产品的设计提供依据.     

基于时空网络的城际高速铁路列车开行方案优化方法

列车开行方案是有效利用铁路运输能力和提升服务质量的关键组织手段。基于城际铁路客流的时变特性,将时空网络方法引入城际列车开行方案决策,增加考虑客流出行时间信息,从而能更加全面评价所得方案。在构造开行方案时空网络图的基础上,以最小化包括列车运行成本、旅客旅行时间、旅客出发偏差时间和未上车惩罚和列车数量等的总成本为目标,考虑时空网络客流及列车流守恒、发车时间间隔和列车能力等约束,建立基于时空网络的城际高速铁路列车开行方案优化模型,并设计双层模拟退火算法进行求解,其中内层算法优化列车停站方案,外层算法优化列车起讫点、开行数量和始发时间。算例计算分析表明,所提方法能为城际铁路列车开行方案决策提供科学依据。     

基于用户平衡分析的旅客列车始发时间分布优化

设计了基于旅客列车始发时间分布的旅客出行选择网络，并研究了该网络上旅客的各项出行费用，以旅客出行总费用最少为优化目标，建立了车站旅客列车始发时间分布的双层规划模型，同时设计了模拟退火启发式算法。模型反映了列车能力对客流分布的影响和拥挤条件下的旅客群体选择行为。算例分析结果表明，采用该模型与算法取得较好优化效果。     

关于开展我国高速列车旅客信息系统研究的设想

简介了日本和德国高速列车旅客信息系统，提出了我国高速列车旅客信息系统的基本组成和基本功能，并总结出技术攻关方向。     

法国320km／h动车组上的Wi—fi无线网络

法国国营铁路（SNCF）投资建设基于卫星技术的车载网络入口，为的是增强2010年以后TGV列车在自由旅客市场上的竞争优势。     

面向服务水平的高速铁路列车开行方案优化

在传统列车开行方案基础上引入列车始发时间,形成高速铁路列车开行方案的新概念。针对一些关键O-D对,提出服务列车数下限要求;针对车站需求稀疏时段,提出发车时间间隔上限要求。基于旅客出行的时变需求,建立面向旅客服务水平的高速铁路列车开行方案优化的双层规划模型,其中上层规划为铁路企业优化列车开行方案的决策;下层规划描述旅客的乘车选择行为,即列车网络上进行客流分配。为缩小优化搜索空间,列车运行区段仅限于备选集中产生,并将关键O-D对服务列车数约束转化为各车站的停站列车数约束。设计列车停站方案的确定方法、初始开行方案的生成方法和邻域解的搜索方法,并以此为核心设计求解模型的模拟退火算法。算例表明,采用该模型和算法求解的列车开行方案在时空区域上较好地满足了旅客出行时变需求,服务水平达到规定下限,模型和算法具有良好的优化效率和实用性。     

列车控制与服务网络流量监管研究

列车控制与服务网络(TCSN)不同于传统的列车通信网络,TCSN在保证列车控制业务传输的同时,充分考虑应用越来越广泛的旅客服务业务,实现列车控制与旅客服务业务流量一体化传输。TCSN采用区分服务模式,针对TCSN网络实际流量到达速率与SLA规定的流量速率可能不相符造成的流量突发,提出了一种多级令牌桶流量监管方案,通过两级令牌分配监管AF业务流量,并对监管后的流量报文进行着色和入队管理,实现列车控制与服务业务流量的动态监管及网络资源的合理分配。     

京津城铁将建延长线至塘沽

京津城际铁路自2008年8月1日开通运行1个月以来，采用公交化城际列车和跨线列车混合开行的运输组织模式，开行国产时速300km的CRH2型动车组列车和时速350km的CRH3型动车组列车，共运送旅客183．1万人次，较2007年同期京津间客流增长了128．4％。列车正点率达到98％，极大方便了两地旅客的出行需求。     

旅客在始发候车与中转换乘时间消耗的分析

旅客始发候车与中转换乘时间是构造列车运行网络和进行网络配流的重要参数。采用定性分析的方法,在列车均匀分布情况下,对旅客固定车次和不固定车次出行时的候车时间、中转换乘时间进行研究,为采用网络优化的方法和技术优化旅客列车开行方案提供重要参数,确保网络配流和网络优化最终适用的实现。