采用回退法、迭算法优化牵引计算周期制动工况

当列车运行在长大下坡道上,通常采用空气制动的周期制动调整速度。为了满足两次空气制动间充风时间和列车空走时间的要求,常常会造成列车的出坡速度与下一坡段的限制速度速差不合理。针对长大下坡道上空气制动工况优化问题,采用工况初选策略自动计算到换坡点,然后进行进出坡检验。若列车的出坡速度不合理则采用不同的策略回退到回退基点,舍掉回退基点后的结果,将其前的结果作为计算的当前解,以此产生一个更优的新解,不断重复该过程直到出坡速度合理时停止迭代。最后得到的工况组合是优化的。     

多质点列车牵引计算系统设计与实现

列车牵引计算系统的核心在于算法设计,从列车运动方程出发,通过列车的受力分析,建立在考虑列车运行长度情况下多质点列车模型单位合力的数学模型。从数据库设计、算法设计和界面设计三方面构建列车牵引计算系统。同时引入时间片的概念,从工况选择和停站试凑两方面制定列车牵引计算系统的自动驾驶功能。采用VC++6.0进行编程实现。     

高速列车在不同运行工况下速度变化与坡度和坡长的关系研究

高速列车在上下坡时,如果速度变化过于剧烈,则会影响平均行车速度,同时会因频繁的加速和减速而造成运营费用的增加.列车的速度变化又与列车运行工况以及坡度和坡长有关.因此,分别在不同坡度上,对高速列车在不同运行工况下,速度变化与坡度和坡长的关系进行研究,对于高速铁路坡度和坡长的选取有着重要的意义.以CRH2-300和CRH3型电动车组为例,通过分析两种电动车组的牵引和制动性能,分别对两种电动车组在不同的坡度上,牵引、惰行、制动等不同的运行工况下,速度随坡长的变化情况进行了计算,从而为在综合考虑工程量和运营费用时,不同的地形条件下,高速铁路坡度和坡长的选取提供依据.     

基于人工蜂群算法的高速列车运行节能优化研究

合理的列车操纵方式能在很大程度上降低列车运行过程中的能耗,为了有效降低高速列车运行能耗,从研究高速列车的操纵方式入手,首先建立列车牵引计算模型和列车运行能耗计算模型,其次通过对比人工蜂群算法(ABC算法)和粒子群算法(PSO算法)的优化性能证明ABC算法优于PSO算法,提出了在满足运行速度、运行时间以及运行区间等约束条件下,采用ABC算法与操纵工况序列相结合的方法来优化计算确定高速列车操纵工况关键转换点最优位置和速度。最后通过对选取线路的MATLAB仿真模拟,验算了ABC算法在降低列车运行能耗方面的有效性。研究表明,经过ABC算法优化后的结果均能满足优化操纵方式的基本操纵策略且达到了良好的优化效果,能较好地解决列车节能操纵优化问题。     

基于自动驾驶的列车牵引计算系统

引入关系数据库理论,建立列车牵引计算的数据库,对各类数据进行集中管理.引入列车牵引计算理论,根据列车受力分析,建立列车物理模型,结合列车运动方程和各种约束条件建立数据模型,设计列车自动驾驶算法;以VC++6.0为开发平台,实现数据库和算法;并利用计算机图形技术,以图形和动画方式实现列车运行过程的可视化,实时模拟列车的运行状态.     

考虑冲击限制的地铁列车牵引计算算法

地铁列车牵引计算往往沿用铁路列车的牵引计算方法,忽略了地铁车辆对控制加速度的"缓变式"处理过程,给牵引计算的控制加速度、速度和运行时间计算带来偏差。给出了考虑冲击限制情况下,地铁列车最大能力运行及节能运行时的牵引计算算法,并采用实际列车和线路数据对算法进行了验证。计算结果表明,考虑冲击限制的地铁列车牵引计算算法可以提高牵引计算中列车速度、加速度和时间的仿真精度,使速度和加速度的仿真计算结果更符合地铁列车运行实际,区间运行时间的计算精度可提高2%以上。     

地铁正线节能坡设计探讨

通过对A、B型车设计中典型的坡段及坡度组合,考虑列车运行速度、列车编组、列车性能等因素对节能坡坡率、坡长方面的影响,同时借助牵引计算软件进行大量的计算及数据统计分析,得出相应的节能坡值及最节能的坡长、坡度组合。研究结果对设计工作具有一定的指导性。     

基于自动驾驶的动力制动使用研究

在分析列车各种工况特性和工况转换间的约束条件后,设计列车在下坡道上自动工况优选策略,实现列车以坡段限速动力制动匀速出坡.     

过江隧道内地铁列车运行的可视化仿真

为了明确武汉轨道交通2号线过江隧道区间坡段对列车运行特性的影响,为运行方案设计提供理论依据,建立武汉轨道交通2号线过江隧道两列车在长大坡道上的动力学模型,展开两列车同轨道运行工况下正常运行和不同动力故障时相对运动的动态仿真,基于Simulink/Virtual Reality Toolbox,对两列车的相对运动实现可视化。结果表明,该分析揭示了隧道内复杂坡段对列车最大运行速度和发车间隔的影响,有效指导过江隧道复杂坡段列车运行的方案设计。     

边江隧道内地铁列车运行的可视化仿真

为了明确武汉轨道交通2号线过江隧道区间坡段对列车运行特性的影响，为运行方案设计提供理论依据，建立武汉轨道交通2号线过江隧道两列车在长大坡道上的动力学模型，展开两列车同轨道运行工况下正常运行和不同动力故障时相对运动的动态仿真，基于Simulink／Virtual Reality Toolbox，对两列车的相对运动实现可视化。结果表明，该分析揭示了隧道内复杂坡段对列车最大运行速度和发车间隔的影响，有效指导过江隧道复杂坡段列车运行的方案设计。     

基于遗传算法列车自动运行速度曲线的优化

本文探讨了列车自动运行系统(ATO,Automatic Train Operation)中的列车自动运行速度曲线的优化问题.根据ATO控制指标的要求,建立了包含速度防护、舒适度、节能、精确停车等多个目标的列车运行控制模型;采用遗传算法对列车自动运行控制策略进行优化,验证和仿真了优化后的速度曲线,直观反映了列车自动运行的安全性,舒适性,高效性和停车精度等性能提高情况.     

车流去向查询实现算法

提出一种基于基点基线法计算最短径路里程的车流去向查询算法:全面分析货运列车的行走规律,利用图论中基点基线的概念,将全国货运路网图按照点、线相关的编码规则划分,以适应Dijkstra算法基本思想,并在此基础上提出等代价Dijkstra算法搜索最短里程径路计算的数学模型.将查找车流径路问题转化为寻求发站、车流径路和到站之间的最短径路问题,实现车流去向查询.     

城轨列车隧道空气附加阻力快速计算公式的改进

随着城轨列车运行速度的增加,在隧道工况条件下的气动阻力逐渐成为主要的行车阻力。现有常用的隧道空气附加阻力计算条件参数单一,从而存在一定的计算误差,为城轨系统能耗分析及系统优化带来困难。本研究在隧道空气附加阻力影响因素研究的基础上,以数值模拟的方法,对城轨列车在隧道工况条件下的运行情况进行模拟,通过对大量模拟计算结果的拟合,提出了计算精度更高的城轨列车隧道空气附加阻力计算修正公式。     

基于动态优化的城轨网络列车运行计划换乘衔接研究

随着城市轨道交通网络的快速发展，线路间的换乘点不断增多，换乘站时刻表的协调直接影响服务水平，有必要结合线网客流分布特点协调换乘站列车到发时刻，以尽量减少乘客在换乘站的换乘等待时间，提高乘客出行效率。以线路间列车衔接时刻点为优化对象，以重点换乘站的换乘衔接需求为主导，建立换乘衔接方案编排优化模型，在网络层面实现基于线网整体换乘等待时间动态最优的换乘站衔接时刻优化，并以广州地铁线网为例，利用模型开发软件，得到符合现场需求的换乘衔接优化时刻点，为网络化运营条件下的列车运行计划协同编制提供技术支持。     

基于“一日一图”的铁路旅客列车开行效益分析

从效益测算内容和效益测算方法等方面,研究"一日一图"列车运行模式下的列车开行效益分析方法,据此研发了基于效益效率综合优化"一日一图"分析辅助决策系统,介绍系统的功能架构。该系统已在兰州局集团有限公司试运行,系统运行稳定,效果良好。旅客列车开行效益分析结果可为列车开行方案调整提供依据。     

大型铁路客运站列车进路优化模型与算法研究

以提高车站行车技术作业效率,保证车站行车作业安全,尽可能减少旅客站内走行距离和时间,保证发车时间相近的两列始发或通过列车尽量不停靠同一站台,提高车站既有行车设备利用率为优化目标,建立大型铁路客运站进路优化的多目标规划模型.运用层次分析法求出各子目标的权重,并构建启发式算法进行模型求解.通过对算法进行实例验证,得到了较优的列车进路安排方案.     

地铁列车广播控制盒的仿真研究

针对北京地铁S1号线列车驾驶员培训系统,从人机界面和功能出发,提出一个低成本、高可靠性的地铁列车广播控制盒仿真方案。以STC15单片机为核心,通过电路设计和制作,以及软件设计和调试,实现了广播控制盒的仿真。仿真广播控制盒具有自动或手动对乘客报站、紧急信息广播,以及紧急对讲等功能。目前,该仿真广播控制盒已经应用到地铁列车驾驶模拟器中。     

基于遗传算法对高速列车速度曲线的优化

为了保证列车运行安全、提高运输效率,满足旅客舒适性和列车节能等要求,必须对高速列车的运行速度进行优化.文章在完成列车自动运行系统中列车速度曲线多目标模型的基础上,选择和运用遗传算法完成了列车运行速度曲线的优化.根据工程实际的需要,尝试从编码方案、复制算子、交叉算子、变异算子和适应度函数的尺度变换等角度来改进遗传算法.最后在Visual C++6.0平台上完成了遗传算法的验证.