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。     

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。     

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。     

铁路旅客列车互联网解决方案研究

为满足铁路列车上旅客对互联网的普遍需求,对多个通信技术方案和商业模式进行研究。通过分析,提出具有可行性的建议方案,供相关部门参考。     

基于仿真平台的旅客信息系统验证研究

为提早发现列车监控系统(TCMS)与旅客信息系统(PIS)接口设计中存在的问题,提出利用列车监控系统仿真平台对旅客信息系统进行通信数据和逻辑处理功能的验证,以便为后期装车调试提供更高的质量保证,同时有效缩短调试时间。     

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。     

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。     

旅客信息系统的现状与未来

有轨运输的旅客信息系统广泛使用了信息和通信技术.这种系统既用于地面,例如站台上,又用于移动的列车中.技术的不断发展为显示、计算机和通信开辟了新的功能和应用场合.继续发展的这些技术,给旅客信息系统提供了有利于铁路运营部门和旅客的新功能.德国铁路公司的403/406/411和415/605型车辆使用了最现代化的旅客信息系统,文章以该系统为例介绍这种移动应用的技术现状以及由于技术进步提供的新应用情况.     

日本铁路智能运输系统(RITS)--CyberRail框架及研究现状

介绍日本于2000年提出的综合利用通信、信息技术构件未来日本IT铁路系统研究计划———Cyber Rail。该系统是一个参考的模式,用以建立标准和通用的框架,其基本理念在于旅行的个性化服务。综合利用需求、车辆和线路类信息,实现联运旅客援助和个人导航、运输计划优化以及智能列车控制的功能;以连续定位、实时高效通讯、信息智能处理和分类管理、服务终端等为关键技术。目前已经完成用户需求、总体结构和Cyber Navi试验系统等若干基本技术及标准化问题的研究和建立。提出中国RITS中联运旅客智能导航、智能列车时刻表和基于安全的智能列车控制的研究内容及其可行性。     

地铁列车旅客信息系统中司机控制单元的设计及实现

根据地铁列车旅客信息系统的控制要求,利用C8051F系列单片机及图形点阵液晶模块和智能键盘控制器,构建了稳定的司机控制单元硬件结构,开发了基于Modbus协议并利用RS 485总线实现的司机控制单元功能.应用表明,该部件的软硬件设计及通信完全满足地铁列车旅客信息系统对终端设备的要求.     

基于无线局域网的高速列车旅客娱乐资讯服务系统

针对无线通信技术在高速列车旅客服务中的应用,对第3代通信系统、车载无线网络以及飞机舱内娱乐系统做了技术分析,提出了基于无线局域网(Wireless Local Area Network,WLAN)的高速列车旅客娱乐资讯系统(Passenger Entertainment and Information System,PEIS)的系统构架,描述了系统的功能特点。该系统的应用可极大提升旅客乘车体验要求。     

智能列车数据传输与处理地面基站网管研究

高速铁路多通道通信系统(HRMC)是智能高速列车课题的宽带无线通信部分,其目的是在列车和地面之间实现一个宽带通道,可以传输列车传感器及网络的数据,支持视频监控、IP电话及旅客服务。HRMC系统地面基站网管为了保障网络的正常运行,网管系统采用了C/S架构,SNMP协议等相关技术方案,满足地面基站设备的网络管理的需求,为高速、大流量铁路通信系统提供了一整套切实可行的解决方案。     

铁路候补购票兑现问题优化模型研究

中国国家铁路集团有限公司推出了候补购票功能，取得了良好效果，但在实际运行过程中，兑现规则以人工经验为主、客观性不足。为了更好的发挥候补购票功能，以不降低当前时点列车整体收益为目标，提出一种基于量化计算的候补购票兑现优化模型，首先将候补订单拼接变长减少计算量；其次，根据贝叶斯公式得到在已售出票额数量条件下的旅客购票概率分布函数，同时基于效用函数模拟旅客在不同列车间的选择；最后以整车期望收益最大化为目标构建出候补购票兑现优化模型并求解。结果表明，提出的优化模型比对比方案增加4.32%。同时多兑现9张候补购票订单，实现旅客和国铁集团的“双赢”,极大地改进和完善了目前的候补购票兑现规则。     

瑞典高速列车的车载因特网连接

2003年1月30日，瑞典高速列车成为世界上第一个为旅客提供实时移动因特网连接的列车。1列在哥德堡、马尔默和哥本哈根之间运营的Linx X2000型摆式列车已经装备了无线电通信网络，该网络也可以支持旅客信息和列车维护系统。     

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。     

铁路旅客感知的列车服务质量实证研究

探讨铁路客运列车旅客感知服务质量的构成与维度,及其与旅客感知消费价值、旅客满意度、旅客再乘意向以及正面口头传播意向之间的关系。本文以乘坐广深铁路"和谐号"列车的旅客为对象,共收集149份有效问卷,采用结构方程模型分析技术对数据进行分析。研究结果表明:旅客感知的列车服务质量包含3个维度,即硬质量、软质量、列车上所售商品质量;旅客感知的列车服务质量、票价合理性、列车旅行速度对旅客感知的消费价值有显著的正向影响;旅客感知的消费价值对旅客满意度有显著的正向影响;旅客满意度正向影响旅客的再乘意向及其正面口头传播意向。     

基于收益管理的高铁动态定价方法

以高速铁路市场化定价为背景,提出高速铁路动态定价模型。根据列车停站方案的差异,以列车旅行时间进行列车分级;通过分析高铁沿线各点对之间的历史客流出行信息,从旅客出行的价格敏感性和时间敏感性角度出发对旅客进行分类,并根据历史售票数据得出不同类型旅客所占比例;在此基础上,以客票总收益最大化为目标,考虑票价上下限、列车能力和票价不到倒等约束,建立基于收益管理的高速铁路动态票价优化模型,并根据模型特征设计启发式求解方法。最后以京沪高铁为例,利用所提出的方法进行优化计算和分析,证明在不增加运力的前提下,考虑收益管理的高铁动态定价方法,可以有效提高客票收益。     

通过UIC列车总线实现旅客信息系统自动化

今天在长途运输的现代化动车组中,旅客可通过各种显示器不断获得广泛的行车信息.电子预订席位在这里也是国际标准化的.用机车牵引的可自由联挂的旅客列车迄今还不具备这些特点,其主要的技术难点在于列车编组是不固定的.在这期间制定的欧洲统一列车通信网络的UIC标准和IEC标准,为非固定编组的旅客列车装备这种现代化的旅客信息系统奠定了基础.从而欧洲许多国家正着手在大量的客车中安装这种现代化的旅客信息系统.文章介绍了这种旅客信息系统的结构和功能.     

考虑能源消耗的城际列车运行速度优化

在考虑能源消耗以及城际列车与公路大巴和私家车客流竞争关系的基础上,以铁路运输部门收入最大化和城际旅客出行广义费用最小化为优化目标,以运输供给、列车到发时间以及列车数为约束条件,建立连接2个中心城市的城际列车运行速度的多目标非线性优化模型,并借助Matlab软件实现基于模糊折中规划的求解算法.分析旅客时间价值和最小上座率2个参数的变化对城际列车最优运行速度的影响.算例结果表明:在考虑列车的运行能耗后,城际列车的最优运行速度随旅客时间价值的提高呈上升趋势,随最小上座率的提高呈下降趋势;在一定的经济发展水平下,列车过高的运行速度并不能减少城际旅客出行的广义费用,反而造成列车运行能耗的大量增加.     

铁路旅客旅行换乘方案优选算法

为给铁路旅客选择合理的旅行方案提供参考,以旅行目标值与换乘目标值之和最小作为目标函数值,考虑旅客从起点站出发、最终到达终到站、在中转站进出平衡的约束条件,建立旅客旅行换乘方案选择问题的数学模型。分别给出旅行时间、换乘次数、票价、距离、到发时刻和综合指数6种目标权值的确定方法,提出最短路法和列车匹配法2种求解方法。最短路法是通过构造并简化旅客运输网络,求出网络上若干条次短路,再根据各条次短路上列车的接续,构造列车换乘方案网络图,根据该网络的目标权值确定最短路,得到最优换乘方案。列车匹配法是根据列车运行图信息直接搜索发、到站的接续列车集合,求其两列车对应的重合停车站,根据重合停车站集合的情况选择迭代步数,剔除显然不利方案,构成换乘方案,根据方案的权值进行比选,得到最优换乘方案。对2种算法均用C#编程实现,并用现有的全路客票数据进行检算。计算结果表明:2种算法均能得到最优换乘方案;列车匹配法所用计算时间比最短路法少160 ms。