高速铁路列车运行冲突机理

分析了高速铁路列车运行过程中随机干扰的分布规律和累积过程, 采用运行计划的状态偏离图, 描述了高速铁路列车运行延误的变化机理。分析了高速铁路列车运行过程中冗余时间的分布规律与利用过程, 采用运行计划的状态恢复图, 描述了冗余时间对延误时间的吸收过程。根据运行干扰作用过程与冗余时间利用过程, 研究了高速铁路列车运行冲突的产生机理, 建立了随机干扰和冗余时间共同作用下高速铁路列车运行状态的递推过程。运用易语言开发了运行干扰-冗余时间-冲突仿真程序, 当干扰概率分别为50%和30%, 冗余时间比例分别为15%和10%时, 仿真了4种工况下高速铁路列车运行冲突的产生机理。仿真结果表明: 随机干扰会导致运行冲突的产生, 冗余时间可以吸收延误时间并减小运行冲突个数; 随机干扰越小, 运行冲突个数越少, 当随机干扰概率减小20%时, 冲突个数减小17.3%;延误时间越大, 可利用的冗余时间越大, 当冗余时间比例增大5%时, 冲突吸收系数增大6.5%;冗余时间对小干扰概率与小干扰总量下的运行冲突吸收作用更明显。     

高速铁路列车运行控制系统车载设备的软件设计

介绍了高速铁路列车运行控制系统车载设备功能软件的设计要求,描述了车载设备软件功能的软件组成和设计思路,其中包括输入处理程序、输出处理程序和速度控制处理程序。     

高速铁路列车运行控制系统车载设备安全性设计

在分析安全性、可靠性关系基础上,讨论了高速铁路列车运行控制系统车载设备的安全性设计及电磁兼容性设计。     

高速列车运行速度作用于线路运能的规律

应用准移动闭塞系统和移动闭塞系统数学模型计算了总车距、列车间隔时间和线路运能, 选取制动加速度分别为-0.63、-0.75、-0.85、-0.90m·s^-2进行了仿真试验, 分析了高速列车运行速度作用于线路运能的规律。分析结果表明: 安全车距与列车减速停车时的初始速度呈正比关系, 列车间隔时间和线路运能与安全车距、列车运行速度和初始参数取值密切相关; 列车间隔时间存在极小值, 线路运能存在极大值; 制动加速度越小, 列车间隔时间越小, 线路运能越大; 列车间隔时间可以控制在3min以内, 线路每天运能可以达到1 000列以上; 准移动闭塞系统的列车间隔时间大于移动闭塞系统, 线路运能低于移动闭塞系统; 考虑工程应用的可行性使得准移动闭塞系统与移动闭塞系统的线路运能差距进一步扩大。     

高速铁路安全信息传输光纤局域网安全性分析及实现

在分析高速铁路列控系统特性及安全信息传输光纤局域网结构、地位、作用的基础上,以安全性设计原则为依据,重点讲座了网络的安全性能及其软、硬件的实现。     

面向鲁棒性的高速铁路网络列车运行调整计划优化模型

针对高速铁路路网中出现区间封锁事件,考虑事件持续时间的不确定性,以列车运行时间和安全间隔时间为约束条件,引入路径选择唯一性约束保证列车运行调整计划的鲁棒性,以所有列车晚点时间之和的期望值最小为目标函数,建立高速铁路列车运行调整计划优化整数规划模型.设计基于优先级规则的启发式算法,求解原模型的可行解.运用拉格朗日松弛算法和最短路径算法求解该模型的松弛模型,得到原模型最优解的下界.根据可行解与最优解下界之间的距离,可以定量地衡量可行解的质量.结果表明,相较于CPLEX数学求解软件,算法求解效率较高;模型与算法能够有效生成鲁棒的列车运行调整计划,为调度员提供必要辅助决策信息.     

列车运行模拟系统建模与实现

介绍了列车运行的计算机模拟系统软件设计的建模过程及实现方法，探讨了计算机仿真技术在列车运行控制中的应用，为列车运行模拟系统的软件设计提供了可靠的数学模型和理论依据，应用结果表明，该方法准确、合理、可行性较好。     

高速铁路与城市轨道交通列车运行控制系统的比较

基于高速铁路发展对信号技术的需求,提出将城市轨道交通现有的成熟信号技术引入到高速铁路的思想,而为了更好发挥信号技术的应有作用,需对二者的运行控制系统差异进行比较。     

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。     

高速铁路夕发朝至列车开行模式综合比选

根据目前采用的高速铁路综合维修天窗开设形式,提出等线、下线、下线-上 线共3 种夕发朝至列车开行模式.构建备选方案生成模型、对模型求解流程进行分析,并 提出开行模式比选指标及规则.以我国天津-长沙和北京-广州高速铁路夕发朝至列车 OD 进行实例分析.结果表明,基于我国铁路实际,中长距离列车OD 首选下线开行模式, 对于长距离列车OD,首选等线开行模式,但具体下线和等线地点需根据线路布置情况科 学选择.下线-上线开行模式的速度优势需要在一定条件下才能体现.     

高速磁悬浮列车运行控制与传统轮轨列车运行控制的比较

高速磁悬浮列车利用交流直线电机原理进行地面驱动,它的运行由地面的运行控制系统进行控制.该系统比传统列车控制系统在组成和功能上更加复杂并且有更高的要求.本文对两个系统进行了比较,指出了它们的异同点.     

城市轨道交通列车开行方案优化模型研究

近年来,随着城市化进程的加快,面对巨大的城市人口出行和环境污染的压力,优先发展公共交通己成为解决城市交通问题的主要途径。列车开行方案的研究是城市轨道交通发展的重要组成部分,它规定列车在沿途车站的到发时刻,是协调各部门工作、保证列车运行安全和旅客服务质量的前提和基础。从地铁部门成本最小化、乘客满意度最大化两个方面建立城市轨道交通列车开行方案优化的双层规划模型,主要从列车追踪间隔、列车定员、乘客候车时间和乘客车次选择4个方面进行约束,对列车编组数量、列车开行对数、列车发车时刻、列车交路方式、乘客数量、乘客车次选择和乘客等待时间7个方面进行决策,以验证模型的可行性和有效性。     

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客运专线天窗的开设影响夕发朝至列车的运行组织. 考虑高速列车可利用相邻既有线、城际铁路跨线运行,以综合利用运输通道运输能力满足旅客夜间出行需求,本文分析了客运专线开设全线垂直矩形天窗与夜间行车的相互影响,建立了求解最佳矩形天窗位置问题的数学模型,以天窗影响列车OD数最少为目标,以满足夕发朝至列车合理到发时间带为约束,并提出了求解算法. 结合京沪高速铁路实例,运用计算机编程求解,得出不同位置的天窗影响的列车OD数相差不大的结论,并给出动车组速度等级为350km/h和250km/h、速度系数0.9和0.8四种情况下长度为4小时的相对最佳矩形天窗位置. 对受天窗影响的列车提出了运行调整措施,初步分析了开行夕发朝至列车时动车组适宜采取的运行速度.     

地铁与市郊铁路过轨运营下列车开行方案研究

在分析地铁与市郊铁路过轨运营特点的基础上,以乘客节省的总旅行时间最大化和地铁运营企业增加的总费用最小化为目标函数,建立了过轨运营下列车开行方案双目标规划模型,并设计了基于模糊数学规划的求解算法.以某两条轨道交通线路为算例,研究过轨运营开行方案并对相关参数进行灵敏度分析.研究结果表明,地铁与市郊铁路过轨运营既可节省乘客总旅行时间又可增加运营企业收益,且过轨客流需求越大、过轨站换乘时间越长、过轨方缴纳的过轨费用越少、过轨列车运营组织方案越合理,过轨运营效果越显著.     

高速铁路列车运行图鲁棒性协同优化模型研究

为提升高速铁路列车运行图的鲁棒性提出协同优化模型. 基于多线路协同优化和多目标协同优化的思想,研究多条线路列车运行图的协同优化,并将列车运行图的鲁棒性分为晚点传播鲁棒性与换乘接续鲁棒性,对两种鲁棒性进行多目标协同优化建模. 在建模过程中,将经济学中的边际效用递减规律引入对列车间缓冲时间的研究,提出并定义缓冲时间鲁棒性效用. 结合我国具体国情、路情建立高速铁路列车运行图鲁棒性协同优化模型并进行案例分析,结果表明,该模型可有效提升高速铁路列车运行图的鲁棒性.     

高速铁路列车运行图鲁棒性协同优化模型研究

为提升高速铁路列车运行图的鲁棒性提出协同优化模型. 基于多线路协同优化和多目标协同优化的思想,研究多条线路列车运行图的协同优化,并将列车运行图的鲁棒性分为晚点传播鲁棒性与换乘接续鲁棒性,对两种鲁棒性进行多目标协同优化建模. 在建模过程中,将经济学中的边际效用递减规律引入对列车间缓冲时间的研究,提出并定义缓冲时间鲁棒性效用. 结合我国具体国情、路情建立高速铁路列车运行图鲁棒性协同优化模型并进行案例分析,结果表明,该模型可有效提升高速铁路列车运行图的鲁棒性.     

基于DEA的城际铁路列车开行方案评价

旅客列车开行方案评价是优化开行方案的重要手段之一。通过分析我国城际铁路运营特征,建立起城际铁路开行方案指标体系,结合DEA方法的特征对城际铁路列车开行方案评价可行性进行了分析,应用DEA方法中的C2R和BC2模型,对沪宁城际高速铁路列车开行方案的整体有效性和技术有效性加以例证分析。结果表明,方法符合运营实际,该方法的采用对城际铁路列车开行方案的评价研究将起到很好的借鉴作用。     

客运专线夜间行车与天窗的相互影响分析

客运专线天窗的开设影响夕发朝至列车的运行组织. 考虑高速列车可利用相邻既有线、城际铁路跨线运行,以综合利用运输通道运输能力满足旅客夜间出行需求,本文分析了客运专线开设全线垂直矩形天窗与夜间行车的相互影响,建立了求解最佳矩形天窗位置问题的数学模型,以天窗影响列车OD数最少为目标,以满足夕发朝至列车合理到发时间带为约束,并提出了求解算法. 结合京沪高速铁路实例,运用计算机编程求解,得出不同位置的天窗影响的列车OD数相差不大的结论,并给出动车组速度等级为350km/h和250km/h、速度系数0.9和0.8四种情况下长度为4小时的相对最佳矩形天窗位置. 对受天窗影响的列车提出了运行调整措施,初步分析了开行夕发朝至列车时动车组适宜采取的运行速度.     

高速列车车辆CAD系统的前处理器

开发了一个用于客车CAD系统的前处理器PILECAR。适用于IBM及其兼容机,PRECAR前处理器拥有一系列实用性较强的系统功能和参数,能够较全面地反映客车车体结构的特点;其下拉式菜单作为与用户进行交互的主要界面,为用户提供了一个快速的交互环境。它可产生各大单元图和1/2车体结构图,生成各大单元及三维整体网格数据文件。PRECAR前处理器自动化程度较高,生成的数据文件具有灵活的数据格式,根据需要加工后,即可用于CAD系统的有限元分析程序和结构优化程序。本文还以TSK61为例对PRECAR进行了测试,其结果令人满意。