高速铁路动卧开行日列车运行图与维修天窗协调优化

高速铁路夜间开行的动卧列车会与综合维修天窗在时间和空间上产生冲突。协调行车和天窗对线路通过能力的占用,能够优化铁路运力资源配置,提升列车服务质量和天窗作业效率。对动卧列车等线开行模式与分段矩形天窗的配合进行研究。考虑到车站夜间例行安排的维修施工,将天窗单元分类为“车站天窗”与“区间天窗”,二者组合构成维修调度命令中的天窗分段。采用整数规划方法构建动卧开行日列车运行图和维修天窗协调优化模型,最小化相邻天窗错位时间和列车总旅行时间,以减少天窗分段数量,更利于调度命令传达,作业灵活且安全地实施,同时保证动卧列车开行质量。运用图着色问题推论添加车站到发线能力约束以满足列车可用到发线数量的限制。代入京广高铁动卧列车案例,使用Gurobi实现求解。综合优化的运行图上,车站天窗和区间天窗构成11个天窗分段,比实际少13个,各维修工区管辖区段内的天窗计划更加简化;7对动卧列车的车站到发、区间运行均不与车站天窗、区间天窗冲突;列车的总旅行时间减少了173 min,列车停站次数由82次减少到66次。多组案例讨论了车站天窗、天窗错位、到发线数量等因素对列车等线位置和时间的影响。研究结果为进一步优化高铁动卧列...     

客运专线天窗时间内列车等线技术可行性分析

客运专线开行综合维修天窗会影响夕发朝至列车的运行组织,等线运行是夕发朝至列车在既有天窗形式内的一种行车组织方式。由于不同天窗设置方案会导致列车等线情况有所差异,从车站到发线数量和列车等线时间长度两个方面出发,利用朝发夕至列车的全程运行时间和合理到发时间带2个约束条件,运用差的模运算,得到列车在天窗时间内组织等线运行的技术可行性判定条件。     

郑西客运专线天窗开行方式研究

本文从郑西客运专线列车运行时段分布频率着手,综合比较分析几种天窗开设方式的特点,针对郑西客运专线跨线列车和夕发朝至列车的实际运行组织要求,分析各种维修天窗开设方式对线路通过能力的影响,提出郑西客运专线综合维修天窗以夜间0～6时采用隔日单向矩形垂直天窗为宜的结论.     

郑西客运专线天窗开行方式研究

本文从郑西客运专线列车运行时段分布频率着手，综合比较分析几种天窗开设方式的特点，针对郑西客运专线跨线列车和夕发朝至列车的实际运行组织要求，分析各种维修天窗开设方式对线路通过能力的影响，提出郑西客运专线综合维修天窗以夜间0～6时采用隔日单向矩形垂直天窗为宜的结论。     

一种结合时刻表调整的列车节能驾驶优化方法

为了降低高速列车在连续站间运行的能耗,以区间运行能耗和运行时间为目标建立列车驾驶策略优化模型,采用基于模拟退火的粒子群算法PSO-SA进行求解,得到每个运行区间的能耗-时间Pareto解集,并通过最小二乘法拟合得到每个区间相应的Pareto曲线。在此基础上,提出一种时刻表优化调整方法,在始发站至终点站总运行时分确定的前提下,基于KKT(Karush-Kuhn-Tucker)条件调整每个站间运行时分,给出最优的站间运行时分组合和最佳的区间运行策略。以CRH2A高速列车在镇江南—昆山南区间实际运行数据为基础进行仿真验证,结果表明:通过区间最优工况求解和多站间运行时分调整优化,列车在多站间的总运行能耗降低了17.6%,验证了模型和算法的有效性。     

基于混合整数规划的高速列车多区间节能优化研究

当今巨大的能源消耗成为高速铁路发展不可忽视的问题,节能优化显得格外重要。从列车优化操纵与区间运行时分分配两方面出发,在总运行时分约束下,探讨全程最节能的运行时分分配方案及所对应的列车操纵策略。在列车运动方程基础上,引入经停站约束,建立列车运行能耗和区间运行时分分配同步优化的非线性连续节能优化模型。通过离散化与线性变换,将节能优化模型重构为混合整数规划模型,并利用Cplex求解。以高速铁路线路为背景设计算例,验证模型的有效性。仿真结果证明在列车优化操纵策略的基础上,优化区间运行时分分配方案可以进一步降低列车总运行能耗。在不改变总运行时间的情况下,运行总能耗可降低1.03%。     

基于遗传算法的高速铁路行车调整模型

高速铁路采用“高中速列车共线运行”的运输模式,其行车调度具有高实时性和整体性两大特点。以列车计划运行图为优化目标,给出运行图之间的距离定义,建立列车运行调整数学模型,给出列车的发车时刻、股道数量、列车在区间的运行时分、追踪运行间隔时间、维修天窗时间5个约束条件表达式。按照遗传算法的原理,采用罚函数的方法对数学模型中的约束条件进行处理并建立适应度函数,采用整数编码方法对个体进行编码,并定义交叉算子和变异算子。基于遗传算法的调整算法流程开发列车运行调度仿真子系统。仿真结果表明:使用该模型可大大减轻调度人员的工作量,彻底摒弃了在计算机上手工拖动运行线确定列车运行时刻的调整方式,提高了列车运行调整的科学性。该模型已应用在高速铁路综合调度仿真系统中。     

高速铁路夕发朝至列车行车组织方式分析

夕发朝至列车在开行时段上具有很大的固有优势,对中高收入水平且对舒适度和安全性有较高要求的中长距离旅客来说有很大吸引力。目前,高速铁路综合维修天窗均设置在夜间,在高速铁路上开行夕发朝至列车受到综合维修天窗的严重制约。通过选择合适的行车组织方式,为夕发朝至列车在高速铁路上的开行提供条件。基于此,从综合维修天窗的设置方式、需要满足的技术条件和面临的主要问题等方面,系统分析高速铁路夕发朝至列车的3种行车组织方式(即等线、下线和不下线),并对3种方式的适用性提出建议。     

高速铁路综合维修“天窗”开设形式与行车组织协调问题的研究

主要研究如何确定京沪高速铁路综合维修"天窗"开设方式,以确保综合维修计划和行车组织之间的有机协调.分析认为高、中速列车混跑模式下,跨线中速列车尤其是"夕发朝至"列车在高速线上运行,要占用夜间维修"天窗"时段,将与综合维修作业产生干扰和矛盾;结合京沪高速铁路客车开行方案,根据行车组织和设备维修作业对"天窗"的需求,经铺画运行图确定京沪高速铁路应采用"隔日单向矩形天窗".为此,分析了一线行车、邻线维修的可行性,经过计算得出,无论是工务维修还是接触网维修,开设"隔日单向矩型天窗",时间在000～600或000～500都是可行的,技术上是可以实现的,此时列车的运行速度只要不大于160 km·h-1,在维修作业上是安全的;对于行车方面,采用"隔日单向矩形天窗"的线路通过能力较"双线矩型天窗"有所增加,且能开行8～10对左右的"夕发朝至"列车.     

兰新高速铁路综合维修天窗设置方式研究

在分析兰新高速铁路的线路、运输组织、车站、接触网、综合维修、供电制式等方面特点的基础上,研究兰新高速铁路综合维修天窗的时间需求,重点确定兰新高速铁路天窗开设方式,建议采用分段矩形天窗。并通过铺画列车运行图,分析兰新高速铁路开设分段矩形天窗对跨线旅客列车终到时间、通过能力、运行调整等方面的影响。按客流区段设置分段矩形天窗可以保证综合维修作业和行车的安全。