城市轨道交通线路通过能力计算方法研究

在分析现有城市轨道交通线路通过能力计算方法的基础上,参考铁路列车追踪间隔时间的计算方法,提出一种城市轨道交通线路通过能力计算的新思路,即将列车在车站的停站作业虚拟为列车在一个长距离闭塞分区内运行,分别求解固定闭塞和移动闭塞条件下的列车追踪间隔时间。此方法消除了列车停站作业对于列车追踪间隔时间计算的影响,只需计算列车区间追踪间隔时间来确定线路通过能力。此外,利用这种虚拟化处理方法,研究城市轨道交通采用快慢车模式时快车越行慢车的问题,给出越行站位置的确定方法。在此基础上求解快慢车模式下的线路通过能力,并结合实际案例验证了计算模型的可行性。     

高速铁路无越行区段通过能力计算方法

针对高速铁路无越行区段,根据对其标准通过能力和使用通过能力及使用通过能力弹性系数的定义,提出基于列车运行图平均最小列车间隔时间的区段标准通过能力和考虑列车运行图缓冲时间的区段使用通过能力的计算方法。通过分析高速铁路区段无越行条件下运行列车组两列车在中间站停车办理作业对区段额外占用时间的影响,并结合有停车作业列车出现的概率,推导列车在中间站停车平均额外占用区段时间的算式,进而得到列车运行图平均最小列车间隔时间的算式;由给出的允许列车后效晚点时长计算得到平均列车运行图缓冲时间。利用算例验证了高速铁路无越行区段通过能力计算方法的可行性和实用性。     

高速铁路接触网电分相对列车追踪间隔时间的影响分析

以CTCS-5级列控系统为例,重点研究电分相设置形式和位置对列车最小追踪间隔时间的影响;提出在CTCS-5级列控系统控车模式下受屯分相影响的列车区间追踪、车站出发和车站到达5种追踪间隔时间的计算模型,分别计算电分相不同设置形式、不同设置位置在不同车站站型和线路条件下的5种追踪间隔时间,得出车站出发追踪间隔时间受电分相影响最大,区间追踪间隔时间次之,车站到达追踪间隔基泰无影响的结论。建议高速铁路尽量采用“短分相”和车站“短咽喉区”方案,以减少电分相对列车追踪间隔时间的影响,并且电分相设置位置应尽量远离车站咽喉区。     

高速铁路追踪列车间隔时间测试方法标准化研究

针对高速铁路追踪列车间隔时间测试没有标准化方法的现状,明确测试理论基础,规范测试方法。运用到达车站间隔时间的分析计算方法探讨高速铁路追踪列车间隔时间测试理论,提出高速铁路列车速度与密度合理匹配关系是追踪列车间隔时间测试的理论基础,计算结果符合我国高速铁路实际情况。指出司机操纵差异、咽喉长度、线路条件等是影响追踪列车间隔时间测试出现偏差的重要因素,从测试组织过程、测试结果以及结果的动态分析角度规范追踪列车间隔时间测试方法,方法可操作性较强,能够体现线路实际列车追踪运行能力,已应用于10余条高速铁路的运行试验工作。     

基于区间速度控制的列车到达追踪间隔时间压缩方法研究

大型车站的到达追踪间隔时间是列车追踪间隔的限制要素.以压缩列车到达间隔时间为目的,在接近车站的指定闭塞分区实施速度控制,引导列车通过分段制动的方式,平衡其区间和到达间隔时间,从而优化列车追踪间隔时间.在速度控制条件下列车到达间隔时间计算公式推导的基础上,分析速度控制值和速度控制位置对到达间隔时间的影响,并总结相关规律....     

高速铁路对道岔侧向最高允许通过速度的要求

从满足高速铁路运营的角度,研究道岔侧向最高允许通过速度。分析认为影响因素有列车最小运行间隔时间、最高运行速度、列车制动性能和加速性能、沿线车站到发线长度。以列车最高运行速度300km·h-1和350km·h-1等条件为前提,对4种运行工况下道岔侧向最高允许通过速度要求进行计算。结果表明,高速铁路的区间道岔侧向最高允许通过速度选择应不低于160km·h-1,车站道岔和咽喉区渡线侧向最高允许通过速度选择应不低于100km·h-1。     

高速铁路列车间隔时间的计算方法

与普速铁路按固定闭塞方式组织列车追踪运行的控车模式不同,高速铁路由于装备了CTCS-2/3级列控系统和调度集中设备,故采取以车载信号作为行车凭证、按一次连续速度模式曲线监控高速列车运行的控车模式.基于高速铁路的这一控车特点,综合考虑列车的长度、运行速度、常用制动距离、安全防护距离、车站作业时间和闭塞分区长度等影响因素,借鉴普速铁路列车间隔时间的计算方法,给出高速铁路列车间隔时间(4种追踪间隔时间和7种车站间隔时间)的定义及其计算方法,为制定规范和统一的高速铁路列车间隔时间计算办法提供理论依据.     

高速铁路列车追踪间隔仿真计算系统设计与实现

列车追踪间隔与高速铁路列车运营密切相关,通过列车追踪间隔仿真系统能够检验列车牵引特性、线路条件等因素对列车追踪间隔时间的影响,对研究列车追踪间隔时间优化及列车技术作业方案设计提供有效的帮助。文章介绍了高速铁路列车追踪间隔仿真计算系统的设计,使用列车间隔时间标准化计算方法,结合列车牵引计算、车站以及线路等数据,通过原型系统的开发,实现了列车运行曲线与列车追踪间隔时间的计算与仿真。具体介绍了系统结构,功能设计及数据结构,以一个实际数据为例对系统的功能以及技术可行性进行了验证。实验输出数据基本符合我国实际情况,该系统能够作为列车追踪间隔相关研究的可靠工具。     

基于改进的PESP模型编制高速铁路周期性列车运行图的研究

针对利用周期事件规划问题(PESP)传统模型编制规模较大的高速铁路周期性列车运行图时易出现无解的情况,对PESP传统模型进行改进,将PESP传统模型中的固定列车区间运行时间约束变为可变区间运行时间约束,并将列车运行安全间隔时间约束分解为2个与列车的区间运行时间无关的约束,以扩大模型的解空间,实现对大规模高速铁路周期性列车运行图编制问题的求解。对PESP改进模型进行灵敏度分析发现:PESP改进模型的求解难度随着列车对数的增加而增大;为此在求解过程中引入割平面和适当增加虚拟车站,以提高模型的求解效率。利用改进的PESP模型编制京沪高速铁路的周期性列车运行图,验证了模型的有效性。     

高速铁路列车运行线铺画模型与算法设计

高速铁路列车运行线铺画是高速铁路运输组织工作的基础,具有多约束性、高度复杂性等特征。综合考虑列车区间运行时间、停站时间、追踪间隔时间、车站发车与到达时间域等安全制约因子,以列车总旅行时间最小为优化目标,构建了基于高中速混跑模式的高速铁路列车运行线铺画模型,设计了基于遗传算法的高速铁路列车运行线铺画算法;设计了计算机铺画列车运行线仿真系统,并通过具体的实例来验证模型和算法的有效性。     

高速铁路区间通过能力计算与分析

高速铁路区间通过能力是以放行高速列车的能力来计算的，当各列车停站方案不同时，不停站的高速列车相对于无停站的高速列车会产生扣除，在高，中速列车混跑模式下，由于中，高速列车存在速差，中速列车也将产生扣除，因此，高速铁路区间通过能力的计算较为复杂，本文采用理论分析与图解相结合的方式，计算高速铁路区间通过能力。对有停站高速列车相对于无停站高速列车的扣除系数和中速列车相对于有停站与无停站高速列车的扣除系数进行了理论分析，并得出了三者的关系；利用计算机编制高速铁路列车运行图软件铺画满表列车运行图，分别图解出有停站高速列车扣除系数及不同中速列车数量条件下的中速列车相对于无停站高速列车和有停站高速列车的扣除系数，在此基础上，计算高速铁路高，中速混跑条件下，不同中速列车数量时的区间通过能力，并分析了区间通过能力随中速列车数量变化而变化的趋势。     

考虑跨线列车的高速铁路能力最大化合理利用研究

分析目前高速铁路能力利用的优化方法,基于高速铁路物理网引入时间维度构建高速铁路时空网,且将跨线列车列入研究对象,列车的停站作业和跨线作业分别用带有时间权重的停站弧和跨线弧来表示。在现有列车开行方案的基础上,考虑列车最小间隔时间等约束,建立整数规划模型,通过优化生成高速铁路本线和跨线列车的时刻表和部分列车的停站方案来实现高速铁路的能力利用优化,旨在最大化列车开行数和最小化列车总运行时间。使用交替方向乘子法(ADMM)求解模型,提高了求解效率。最后以京沪高速铁路为例,对其能力利用进行优化。     

高速铁路通过能力利用状态评估方法研究

通过能力利用率是评估高速铁路通过能力利用状态的重要指标。首先基于相同和不同速度等级列车运行组计算停站、越行导致的额外占用时间;其次,考虑列车运行过程的动态、不确定性特征,在分析低层次、高层次晚点传播的基础上计算平均缓冲时间;第三,在时间维度上,将追踪列车间隔时间、额外占用时间、缓冲时间之和作为列车占用总时间,以列车占用总时间与列车运行图有效开行时间带的比值计算通过能力利用率;最后,以京广高速铁路为例进行验证。所提出的通过能力利用状态评估方法能够体现列车停站方案、运输服务质量等对通过能力利用率的影响,更好地反映运力资源运用效率。     

基于到发线运用方案的列车到达追踪间隔时间压缩方法及仿真研究

利用高速铁路车站列车到达进路冲突关系和进路分段解锁原理,研究基于到发线运用优化方案的列车到达追踪间隔时间压缩方法。首先分析分段解锁条件下列车到达追踪间隔时间的计算方法,随后建立无损精度的铁路路网拓扑模型和多智能体列车连续追踪运行仿真模型;在此基础上设计基于信号补偿时间的列车最小到达追踪间隔时间求解算法,求解不同到发线运用方案的列车到达追踪间隔时间。以上海虹桥站高速场为例,对所有到发线组合方案进行仿真实验。结果表明:股道组合方案对应的关联道岔越少,列车到达追踪间隔时间越短;当关联道岔相同时,后车接车进路越短,前车接车进路越长,到达追踪间隔时间越短;当前车股道确定时,最优的后车股道方案比最劣方案可压缩列车到达追踪间隔时间30s以上。     

利用区间渡线组织列车越行对高速铁路区间通过能力的影响

研究高速铁路高、中速列车混跑模式下，利用区间渡线和反向线路组织不同速度等级列车待避或越行对线路我间通过能力的影响。定量分析了三种不同越行方式对高速铁路本线通过能力和反向线路通过能力的影响程度，得出了增设区间渡线组织列车越行对高速铁路通过能力的影响程度随高速铁路站间距离、中高速列车速差、列车最小追踪间隔、列车越行方式以及运行图结构不同而变化的规律；当双向行车量不均衡，某一方向行车量较大时，在长度接近或超过60km的区间设置渡线，利用渡线和反向线路组织列车区间越行，可提高行车量较大方向的区间通过能力，当双向行车量较大且较均衡时，为避免降低反向线路的通过能力，一般不宜组织这种越行。当中速列车利用区间渡线和反向线路车待避高速列车时，使增设越行点所产生的中速列车额外扣除时间降至零在最小区间距离，以及有关铺图结构、计算方法等，同样适用于高速铁路越行站的合理分布的研究和距离的确定。     

高速铁路车站通过能力计算和评估

由于车站作业和运输组织等方面的差异,采用传统方法难以准确计算和评估高速铁路车站的通过能力和能力利用率。UIC能力手册提出了线路能力的加密和压缩方法,但未对理论能力、实际能力、有效能力等提出具体的定义和计算方法,也未对车站的通过能力计算和能力利用率评估提出具体的建议。本文首先对车站通过能力划分层次,并对车站通过能力的影响因素进行分析。在此基础上,提出不同层次车站通过能力的计算方法,包括理论能力的利用率法、实际和有效能力的仿真方法等。特别地,提出列车路径的压缩优化模型和加密方法,以评估和计算给定车站作业计划和列车路径排列方案条件下的车站通过能力利用率和可用能力。依托自行开发的高速铁路车站作业优化与仿真系统,基于案例研究,验证了仿真方法的可行性,并指出利用率法和压缩方法的局限性。     

宁岢线运能瓶颈分析研究

宁岢线作为大秦线强有力的运力支撑保障线路之一,研究分析制约其通过能力的瓶颈具有十分重要的意义。宁武一神池区间为宁岢线的限制区间,决定着宁岢线的通过能力。提出在宁武一神池区间增设会让站,以满足运力的需求,并采用平均最小列车间隔时间计算法分别计算了增设会让站前后的区间通过能力。     

基于改进粒子群优化算法的鲁棒性列车运行图编制方法

以列车优先级、追踪运行间隔时间和连发间隔时间限制为约束条件,以旅客列车的走行公里总数、平均旅行速度、对标准计划的延迟总时间和延迟时间方差,以及货物列车的日车公里总数和日产最6个指标无量纲转化后的合计值最大为综合目标函数,建立列车运行图编制优化模型.为增加列车运行图的鲁棒性,引入虚拟车和缓冲时间槽2个参数,采用改进的粒子群优化算法给出鲁棒性列车运行图编制方法.以5个车站、5列旅客列车和7列货物列车构造模拟环境,采用该方法进行列车运行图编制模拟.结果表明:该方法可铺画出更优的列车运行图,计算效率高;在行车计划受到扰动后,虚拟车和缓冲时间槽释放资源,运行图可以较快地恢复到可接受范围,容错鲁棒性好.     

400 km/h高速铁路通过能力计算方法研究

本文旨在研究全高速模式下基于扣除系数法的400 km/h高速铁路的通过能力计算方法。首先,对不同运行图铺画方式下的扣除系数进行了深入分析,并确定了其计算方法。在群组中列车数量一定的情况下,停站数量较少时按停站列车成组铺画不越行,扣除系数较小;停站数量较多时按成组不停站列车越行停站列车铺画,扣除系数较小。然后,进一步提出了基于扣除系数法的通过能力计算方法,并对影响通过能力的主要因素进行了敏感性分析。结果显示,区间追踪间隔时间的变化对通过能力的影响最为显著。此外,本文还探讨了扣除系数与400 km/h高速铁路列车和线路间的内在联系,并通过构造算例,验证了计算方法的正确性和有效性。这一研究为提高高速铁路的运营效率提供了理论支持和实践指导。     

不同闭塞方式下城轨列车追踪运行过程及其仿真系统的研究

介绍了城市轨道交通不同信号闭塞方式及其追踪列车间隔时间的计算方法,建立了多列车追踪运行的仿真系统,并进行了算例的设计。在算例中,通过对两列车在固定闭塞、准移动闭塞、移动闭塞方式下的追踪运行模拟,分析了不同闭塞方式下列车追踪运行的效果,同时利用仿真系统对最小追踪列车间隔时间进行了验算,并得出相同发车间隔情况下不同信号闭塞方式的列车追踪运行结果以及三种闭塞方式条件下最小追踪列车间隔时间的计算结果。该系统可以为科研、设计人员进行城市轨道交通列车安全间隔及通过能力等方面的研究提供便利条件。