考虑故障车回收的单车系统再平衡调度研究

为解决单车系统中站点需求不匹配问题,研究需求确定条件下考虑故障车回收的有桩式共享单车系统再平衡单车调度问题,建立完善的考虑故障车回收取送一体化旅行商调度模型,以车辆行驶时间、每个站点固定的检查时间以及装卸搬运总服务时间为优化目标,运用贪心-模拟退火算法求解最优调度路径。实验结果表明:优化出合理的调度线路,减少平衡系统内每个站点的需求的服务时间,同时对故障车进行回收,提高了单车系统中单车利用率,进而有效解决故障车回收的单车系统再平衡调度问题。     

城市公共自行车高峰期需求不均衡的调度优化研究

通过对城市公共自行车系统自行车高峰期需求不均衡的使用状况进行研究,讨论公共自行车车辆调度优化,研究车辆路径问题。构建车辆优化调度模型,并设计禁忌搜索算法对模型进行求解,得出公共自行车需求高峰期车辆调度路径,最后构造算例对调度路径进行算例分析。研究结果表明:该模型具有一定的实用价值,可以实现城市公共自行车高峰期需求不均衡的车辆调度优化。     

基于多日需求情景的高铁列车开行方案鲁棒优化

同一列车开行方案往往需要实施于多个运营日,但是各运营日出行需求在出行总量、时空分布上均具有一定差异。为了使实施于多个运营日的同一列车开行方案能够有效适应各运营日的差异性需求,基于多日需求情景的高铁列车开行方案鲁棒优化问题展开研究。将每个运营日的需求分布描述为一种需求情景,从而生成适应多日需求的统一候选列车集。在此基础上,通过分析列车开行成本、旅客出行费用的构成,以两者总成本的“后悔值”衡量鲁棒方案应用于各需求情景下产生的目标值与最优目标值的偏差,构建以最小化最大后悔值为目标的高铁列车开行方案鲁棒优化模型。在构造面向多日需求情景的邻域解搜索策略基础上,设计模拟退火算法求解模型。以宁杭高铁线路为算例,分析可得：鲁棒方案与各运营日分别实施其满意方案的目标值相比仅相差0.56%,并且从各需求情景的满意方案中任意选择一个实施于所有运营日,其总成本均大于鲁棒方案,所以鲁棒方案能有效地适应多日的时变出行需求。所提出的列车开行方案鲁棒优化方法具有一定有效性和可行性。     

国铁货车检修车辅助管理系统研究与开发

为解决检修车扣车作业与运输组织需求之间日益突出的矛盾，提出开发国铁货车检修车辅助管理系统。系统采用B/S模式，使用SSH作为MVC开发框架，Oracle11g作为生产数据库,面向调度、车辆、车务各部门用户，解决多个部门无法共享检修车数据信息、没有上级调度部门统一调配待检修车资源的问题，实现局管内车辆检修效益与运输效益“双赢”。     

车辆主动悬挂的鲁棒稳定性及鲁棒性能研究

研究具有参数不确定性的铁道车辆主动悬挂系统的鲁棒稳定性及鲁棒性能问题。应用μ方法进行了鲁棒控制器设计，利用数值模拟方法进行了仿真，并利用滚动振动试验台进行了整车试验验证。结果表明，控制器能明显改善系统鲁棒性能，结果是令人满意的。     

需求不确定的铁路车流径路优化模型

引入不确定理论中的鲁棒优化描述铁路货运日常运输组织工作中的车流量波动,提出需求不确定的铁路车流径路优化模型。首先,考虑线路通过能力和网络流量守衡约束,以绕道率阈值参数控制车流径路里程的合理性,以走行成本最小化为优化目标,建立需求确定的车流径路优化模型;然后,引入盒式不确定集描述车流量的波动性,设计鲁棒代价调节模型的保守程度,基于鲁棒对等理论建立需求不确定的车流径路优化模型;最后,通过小型算例验证模型的正确性,并基于沈阳铁路局集团有限公司所辖路网的实际算例验证模型的实用性。结果表明：部分车流量发生波动时,对应的最优径路方案随之发生变化;鲁棒代价能够权衡最优方案的成本和违反通过能力约束的概率,小型算例和实际算例中鲁棒代价分别取5和11时,得到的车流径路方案处于系统成本与运输需求满足的平衡点。该模型及鲁棒优化理论可为管理者制定车流径路方案提供决策参考。     

车辆动力学系统横向稳定性的鲁棒性分析

用不确定多自由度动力学模型描述高速车辆动力学系统，以多自由度线性系统的鲁棒稳定性分析方法为基础，考虑独立参数摄动和非线性不确定性，应用李雅普诺夫稳定性理论导出了系统的横向稳定性条件，并应用该方法分析了一个承受不确定悬挂的车辆轮对的鲁棒稳定性实列，给出了稳定参数域。     

基于鲁棒模型匹配的电动汽车转向稳定性控制

四轮驱动电动汽车在高速转向行驶过程中,由于车辆存在严重非线性,会出现横摆过大、过度转向或不足转向等现象。针对这些问题,文章在深入分析横摆角速度和质心侧偏角对车辆操纵稳定性的表征关系基础上,将模型匹配自适应控制结构与鲁棒控制策略相结合,动态控制横摆角速度和质心侧偏角,纠正驾驶路径和车辆姿态,以改善车辆行驶的操纵稳定性。仿真结果表明,鲁棒模型匹配控制策略对车辆非线性有很好的适应能力。     

基于交换式以太网的TCN设计与实时性能分析

针对传统列车通信网络(TCN)难以满足下一代列车通信网络大容量、实时性的数据传输需求,本文提出基于交换式以太网的列车通信网络(EB-TCN)解决方案,建立了EB-TCN拓扑结构和通信协议栈模型.为了保证EB-TCN的实时性,在通信协议栈中加入实时虚拟层,通过集中式主从调度机制调度底层以太网资源.最后对骨干层和车辆控制层的实时性进行理论分析.新方案较大地提高网络带宽同时,能保证网络的确定性和实时性,能很好地满足传统TCN传输数据的要求,能够成为TCN网络的替代方案.     

基于鲁棒软时间窗的铁路集装箱空箱调运优化研究

对带有软时间窗的铁路集装箱空箱调运问题,将走行时间分为确定和不确定2类,首先建立鲁棒软时间窗模型,避免传统鲁棒方法过于保守的缺陷,然后构造基于鲁棒软时间窗的空箱调运问题通用模型。通过等价变换和对偶变换,将鲁棒软时间窗模型转换为对应的线性规划,再将空箱调运模型转换为一般的整数线性规划,并根据模型的特点得到解的一些性质,为解决这类问题提供一般框架。通过算例对不确定走行时间的数量进行灵敏度分析,结果表明,只有非常少的不确定走行时间对最优解产生影响。     

基于列车用户优先级的频谱共享博弈算法

不同业务优先级高速铁路用户的爆炸式业务需求与稀缺频谱资源的矛盾日益突出。针对运行于不同地形环境、在相同eNB覆盖范围内的高速铁路次用户的频谱共享博弈问题进行研究。基于次用户承载业务的不同优先级,提出模糊综合评判-优先级调度算法,将次用户间的频谱竞争建模为非合作博弈,通过次服务的频谱效用函数、主系统的频谱交易价格函数实现次用户间的差异化动态频谱共享。仿真结果表明,算法较好地反映了真实的频谱共享情形,可以更加准确地对次用户频谱需求进行业务优先级划分,提高频谱利用率的同时保证了其最大效用。     

基于分布式鲁棒机会约束的中欧班列空箱调运优化

为降低空箱调运总成本,针对海陆联运、不确定空箱需求、使用可折叠集装箱的中欧班列空箱调运问题,基于需求量均值和方差等部分信息,采用分布式鲁棒机会约束规划建立不确定环境下的多周期中欧班列空箱调运优化模型。将分布式鲁棒机会约束转化为易求解的等价形式,从而确定空箱需求。利用CPLEX求解,通过算例分析不同参数变化对各项成本的影响。结果表明:一部分空箱通过海陆联运调回能够极大降低总成本;分布式鲁棒机会约束优化是以最坏情况下的优化为基础,从而得到具有鲁棒性的优化方案;可折叠集装箱在3种不同供需关系下适当投入比例能极大降低总成本。     

基于场景设计的列车调度系统需求建模方法

采用基于场景设计的用户需求建模方法进行列车调度系统建模.将列车调度主要业务场景分解为列车运行计划调整场景、进路控制场景、临时限速场景等.以临时限速场景为例,根据用户需求,将其分解为临时限速命令设置正常、设置错误、下达正常、下达失败4个子场景,分别构建UML消息序列图,并转换为单个场景的CPNs模型,采用模型聚合算法对4个子场景聚合,生成临时限速场景CPNs模型.采用该方法构建的列车调度系统模型具有可靠性高、开发效率高的特点.     

客运调度视频监控系统的研究

为了满足未来客运专线综合调度指挥系统对视频监控系统的需求,开发了基于客运调度的视频监控系统.实际测试表明,系统满足客运调度对视频监控系统的需求,是面向未来综合型调度指挥系统,满足视频信息在调度所共享的需要.     

基于聚类分析法的公共自行车服务系统研究

在公共自行车服务系统中,自行车租赁站点的位置及锁桩和自行车数量的配置,对系统的运行效率与用户的满意度有重要的影响。本文根据温州市鹿城区公共自行车管理中心提供的某20天借车和还车的数据,利用matlab编程计算站点间的距离;运用spss软件,对借车高峰时段和还车高峰时段进行统计分析,建立了用车高峰时段的聚类分析模型,对该公共自行车服务系统的站点设置、车辆和锁桩数量配置及用车高峰时段的统一调度提出了合理的建议。     

基于区间阻抗鲁棒有效路径的多路径交通分配

在现有鲁棒成本定义基础上,运用行为经济学的参照系理论,提出区间阻抗下的鲁棒有效路径的3个判断条件,采用深度优先搜索算法求解。将有效路径的鲁棒成本作为效用指标,构建多路径交通分配的Logit模型,通过算例验证了方法的有效性与合理性。     

多车场响应型接驳公交运行线路与调度的协调研究

为提高响应型接驳公交运行效率,提出响应型接驳公交系统多车场协同运行、多车型协调调度、线路与调度协调设计的思想。引入虚拟车场将多车场设计问题转换为单一车场设计问题;建立混合需求问题的两阶段法来分阶段处理预约需求和实时需求;构建预约需求下车辆路径与调度的协调优化模型及其求解算法。计算结果表明:在给定相同的预约需求和混合需求下,与独立运行相比,协同运行的总费用分别降低了8.6%和13.0%,车辆总运行时间分别减少了5.7%和12.5%;多车场的协同运行有效地提高了运营效率。小型车比例增加50%,大型车比例同时减少50%时,系统总费用的变化率在独立运行和协同运行下分别达到11.2%和5.9%,车型比例对系统总费用具有显著影响。     

基于鲁棒优化的应急物资多式联运调配策略研究

针对灾后应急物资多式联运优化问题,考虑物资需求量、需求优先级、路网交通状况等不确定因素,在满足灾区最低服务水平的基础上兼顾物资分配的公平性,以应急救援总费用最小、响应时间最短和应急物资未满足灾区需求的惩罚费用最小为目标,结合公路、铁路和航空运输方式特点,基于鲁棒优化理论,建立多情景下应急物资多式联运调配策略模型。最后,通过算例分析验证模型可以有效解决应急物资多式联运调配策略问题。     

基于SSM框架的室内定位导航系统

轨道交通大型站点的客流密集度不断增大,站内调度效率下降.室内定位导航系统采用SSM作为系统整体软件框架,结合UWB+TDOA的定位技术,再将其与现实场景的缩略三维模型进行场景融合,实现了轨道交通大型站点内的人员精确定位系统.在测试结果中可对人员实现有效定位,提高了站内的调度效率.     

轨道不平顺信号的鲁棒参数估计与谱分析

轨道不平顺测量数据总会受到不同程度的污染。轨道谱的传统周期图估计和时间序列AR模型估计结果都对污染较敏感,算法缺乏鲁棒性。用鲁棒估计新理论对轨道不平顺随机信号进行鲁棒—稳固谱估计,并对估计的轨道谱曲线与传统轨道谱曲线进行对比,同时对观测数据加入脉动噪声后的轨道谱进行估计。结果表明,鲁棒估计谱对原始数据的干扰要求低,具有鲁棒稳健性。