基于控制参数化方法的列车节能操纵优化研究

以列车运行全过程牵引能耗最小为目标,综合考虑定时、变坡道、线路限速、牵引力和制动力限制以及驾驶舒适度等约束条件,建立列车节能操纵最优控制模型。基于控制参数化方法,将列车节能操纵最优控制问题转化为以线路子分段上的列车控制力为优化参数的非线性规划问题。为克服常规方法不能有效处理阶梯状线路限速的不足,提出一种离散化方法,使无限维状态约束简化为有限维不等式约束。针对牵引力上边界约束随速度非光滑变化的特点,利用二次函数对列车牵引特性曲线进行光滑化近似,进而将上边界约束转化为不等式约束,最终得到的非线性规划问题可由序列二次规划算法求解。仿真结果表明:该算法能够在精确满足所有约束的前提下,有效获取列车节能最优操纵序列及相应的参考速度曲线。     

高速铁路牵引计算与三维运行仿真研究

结合高速铁路选线设计特点,以高速列车的受力分析为基础,依据最快速度牵引策略,在满足限速约束与操控约束的条件下构建双向牵引计算单元模型,运用分单元依次连续计算的思路,实现了新建高速铁路自动连续牵引计算.通过将高速铁路牵引计算与大规模铁路三维场景构建技术有机结合,搭建铁路三维运行仿真平台,并根据选线设计与牵引计算相关成果,...     

长大下坡道区间地铁列车节能操纵方法

针对地铁列车在长大下坡道区间长时间使用制动不利于节能的问题,在标准四阶段节能操纵方法的基础上,提出通过优化工况出现的序列及相互间的转换位置、充分利用坡道势能使列车加速进而减少牵引工况持续时间的改进操纵方法;以最大牵引力的牵引终止位置和初次巡航终止位置为决策变量,以列车运行牵引能耗最小为优化目标,建立改进操纵模型;采用加入邻域搜索策略的改进遗传算法和Brute Force算法求解模型,结合案例分析改进操纵模型及算法在不同线路条件和运行时分下的节能效果。结果表明:在限速为80km·h-1的长大下坡区间和给定运行图下(富余时分比例为区间最小运行时分的10%),采用改进操纵方法较标准四阶段操纵方法节能30%以上;改进操纵方法的节能效果与坡道条件、线路限速和运行时分富余量有关,节能效果随线路限速的降低和运行时分的减少而增加。     

基于实数遗传算法的列车优化操纵曲线研究

列车优化操纵是列车节能控制的关键问题，以列车运行动力学方程和牵引计算理论为基础，结合列车运行过程中的要求，构建以能耗、时分误差、限速等为目标的列车节能控制模型，采用实数遗传算法，通过Visual Basic编程对此问题进行求解。在已知列车编组的条件下，以DF4型内燃机车牵引客车、空气制动和燃油量曲线为基础，得到给定运行时间、距离条件下的优化操纵曲线，从而对司机操纵给出指导性意见。     

重载列车优化操纵算法设计与仿真

文章针对电力牵引重载列车的运行特点,对重载列车的优化操纵问题进行了分析研究,设计了一种基于模糊预测和再优化的列车运行控制算法。该算法先使用模糊逻辑控制器产生操纵队列,预测列车未来一段区间的运行情况,然后对产生的操纵队列以安全、节能为目标进行反复优化。算法通过对操纵队列的有重合区间局部寻优来保证得到近似全局最优解。文章使用列车牵引计算模型对算法进行了仿真验证,结果表明该算法产生的操纵队列基本达到了重载列车运行要求。     

基于牵引仿真的列车运行图软冲突疏解方法研究

定义存在于高速铁路列车运行图运行线间的使列车无法在适当功率下运行的软冲突问题,该问题使用既有列车运行图规划方法难以有效解决。分析软冲突形成的机理及其影响,论证牵引供电与列车群一体化仿真计算方法能较好解决软冲突问题,即利用牵引供电计算实现列车运行图软冲突的检测,基于该检测结果进行列车仿真运行调整,从而实现对软冲突的剔除。一体化仿真方法不仅能实现高速列车运行图软冲突的疏解,同时也能得出列车运行过程的操纵策略,并解决了交流牵引供电仿真计算中的某些难点问题。选用我国某一高速铁路线路为例,验证基于牵引仿真的列车运行图软冲突疏解方法。     

IC卡施工限速控制信息管理系统

通过对使用IC卡实现列车运行监控记录装置在施工限速区段进行速度监控技术的分析,提出集机务运行揭示及施工限速监控装置IC卡控制信息管理于一体的IC卡施工临时限速跨机务段编写软件的开发思路,解决了在同一机调室多个机务段乘务员出乘情况下运行揭示、监控装置IC临时限速控制信息的一段编辑、自动分解和跨段写卡的技术问题,拓展监控装置IC卡临时限速功能,确保列车在施工限速区段的安全控制.     

重载列车循环制动时充风时间和充风距离计算及操纵探讨

文章通过对瓦日线重载列车牵引试验和运行实践的总结与分析,系统阐述了单元重载列车在长大下坡道地段动力制动和常用制动操纵注意事项;结合列车运动方程和列车合力计算公式,提出了重载列车循环制动时充风时间及充风距离的计算方法;并对重载列车在长大下坡道地段紧急制动停车再开且须限速运行时,需要救援的情形及操纵注意事项进行了分析论述,以指导机车司机操纵和对相关非正常情况的处理。     

基于极大值原理的电动车组节能操纵

为了研究电动车组列车的节能操纵策略,以列车牵引能耗最小为优化目标,基于极大值原理推导出列车节能运行的最优工况集。考虑线路限速,通过分析伴随变量的变化规律,得到最优工况的切换原则,并在此基础上设计求解列车节能操纵工况序列的数值算法。仿真算例验证了该算法的有效性以及将其用于在线计算电动车组列车节能速度模式曲线的可行性。     

基于图矩阵的仿生寻迹算法研究与应用

为解决牵引供电实时监控中的“带电/停电/接地”状态识别和快速计算问题,模拟智能生物的行为特点,提出仿生寻迹算法.该算法基于网络拓扑的图矩阵,推导出拓扑连通的数学模型.在算法实现上,采用标记和追踪技巧,得到快速计算的有关公式.以实际牵引供电系统为例进行数值实验.通过定义计算量因子,比较和分析仿生寻迹算法和幂法的计算量因子和效率.结果表明:仿生寻迹算法比幂法收敛快,计算速度提高约50%.该算法已作为牵引供电运行状态在线监测系统的核心模块投入工程应用.     

RAMS在临时限速服务器开发项目中的应用

RAMS在轨道交通项目中已经有了非常广泛的应用,针对RAMS在临时限速服务器（TSRS）开发项目中的应用进行初步分析。     

车载ATP子系统紧急制动限制速度计算简

首先介绍列车定位的基本原理,之后参考IEEE1474标准,建立通用的安全制动模型,将列车制动过程划分为ATP反应时间A、牵引取消时间B、紧急制动启动时间C、紧急制动生效时间D4个阶段;最后,利用能量守恒公式,并参考工程中A,B,C3个阶段一般时间和加速度取值,给出任意时刻ATP限速值的计算公式.     

对点式iATP模式临时限速方案的探讨

针对ASTS信号系统iATP模式临时限速方案功能和关系进行分析和探讨。     

京九线南昌西至南昌站间信号显示方案及限速的建议

针对京九线南昌西至南昌站间距较短、相邻信号机间距不满足相应制动距离的要求,现通过计算提出其信号显示方案及限速的建议。     

对OTOS-2级区段应答器运用的分析

应答器是C2区段列控地面重要设备之一，为模式曲线的计算提供必要的数据信息。结合《CTCS-2级列控系统报文举例设计（讨论稿）》和部颁发的相关技术政策对应答器的设置和应用进行了分析，并提出了相应的思考。     

关于高速铁路站内临时限速区划分的探讨

针对限速的设置范围在保障安全的前提下,提出如何进行精细化调整的思路,使之更接近实际所需限速范围,从而提高运输效率。通过将缩小范围后的临时限速与原临时限速影响范围进行对比,改进后的方案对运输造成的影响明显降低,可为后续相关设备及工程应用提供参考。     

既有200km/h动车组跨线运行的临时限速问题

针对既有200km/h动车组跨线运行至CTCS-3级客运专线的运营场景,提出限速安全问题,并给出相应的限速设置建议。     

哈大客运专线大连枢纽列控系统方案探讨

对与CTCS-0车站相衔接的大连CTCS-3枢纽的列控系统配置、级间转换及临时限速问题进行分析,提出不同的解决方案,并分析比较不同方案的优缺点。     

临时限速服务器软件设计优化研究

临时限速服务器(TSRS)实现临时限速集中管理,是CTCS-2/3级列控系统基础设备。分析TSRS与外部设备交互的临时限速状态及其转换关系,提出4类TSRS软件优化措施:取消临时限速生命周期优化设计,优化限速取消流程;拟定阶段增加照查检查解决限速错误拟定问题;验证执行阶段暂停TSRS间限速刷新解决偶发性的限速验证、执行操作失败问题;基于平衡二叉查找树的临时限速管理提出满足要求的大小平衡二叉树(SBT)、AVL树和红黑树(RBT)算法,测试3种算法随机插入和删除多条临时限速的效率,找出适合TSRS的临时限速管理算法。可为TSRS软件的优化设计提供决策依据。     

基于特征点的临时限速信息显示方法

特征点概念被广泛应用在计算机视觉和三维重建的方法中，将其引入到TDCS和CTC系统临时限迷信息显示方法中，可减小显示运算的一部分运算量。