考虑运到期限的铁路管内货物快运列车组织优化研究

针对当前铁路管内货物快运列车运输组织工作难以保证货物的运到期限水平,以货物装卸尽量多和尽早在最终编组站编入到跨局远程直达列车开行为双目标,考虑与快运列车运输组织影响相关的约束,构建了考虑运到期限的管内环线货物快运列车运输组织优化模型,并采用C#调用IBM ILOG Cplex软件对双目标优化模型进行帕累托解集的精确求解.以京津冀货物快运列车运输组织为例,通过与实际列车运行图运行时分对比,在保障货物装车需求下,当帕累托解分别为0.50和0.51时,结果有效缩短了京津冀快运列车的停站作业时间.实例中X481和X492次快运列车分别较计划时间提前了127.21 min和200 min,有效验证了构建的模型和求解算法,并就实例结果给出了相关组织工作的改进建议.      

“一带一路”倡议下的国际通道中转枢纽设计模型和算法

为提高中欧班列运营效率,依据"一带一路"倡议下的中欧班列发展规划,以西部通道货源吸引区域为研究范围,以货源城市与目的地之间货物运输的总成本、时间和温室气体排放量最小化为目标,基于可持续发展理念构建了可持续联运枢纽配置模型。其中温室气体排放量由车辆在路径上和枢纽上消耗的温室气体排放量构成。根据货源城市到目的地的货运量、公路货运网络、铁路货运网络等参数,进行了联运枢纽选址和运输方式选择的决策。进一步采用改进多目标模拟退火算法进行了模型求解,并验证了算法的有效性。结果表明:在决策者选择偏好不同的情况下,多目标联运枢纽配置模型的解具有多样性;在不同目标权重选择下,改进的模拟退火算法能够搜索到模型的满意解,从而实现国际运输优化。     

考虑碳排放成本的铁路集装箱快递班列开行方案

针对我国目前快递公路运输方式占比过高,而导致的道路交通需求过大、运输成本、碳排放过高等问题,研究了“双碳”目标下铁路集装箱快递班列方案。考虑运输距离、快递量、快递网点数量、物流产业占GDP比重等因素,运用熵权法确定集装箱快递班列始发站和到达站。根据公路直达运输和调运至铁路车站2种形式,构建包括始发站、调运站和到达站的铁路集装箱快递班列运输网络。为确定集装箱快递运输直达方案、调运方案及采用的运输方式,建立了铁路集装箱快递班列开行方案的整数规划模型。为确定集装箱快递班列合理的列车编组数量及铁路经济运距,该模型以运输成本、调运成本和碳排放成本最小为目标,不仅综合了快递运量、时间约束以及列车开行条件等因素,而且考虑了快递货物的调运流程。此外,该模型还引入了碳排放系数、碳交易价格等要素,以计算碳排放成本。以长三角地区快递货流集散为例进行了实证分析,结果表明：铁路集装箱快递班列开行方案以直达运输为主,调运方式为辅;运输方式按照载货量及铁路经济运距划分铁路运输为主,公路运输为辅;列车合理编组范围为25～40辆,且列车编组数量过高和过低均不具有优势;设定铁路运输速度120 km/h的条件下,铁路经济运...     

基于成本最优的公路货运站设备数量优化研究

在考虑装卸设备的工作效率和公路货运枢纽处理能力的前提下,以设备寿命成本最小作为优化目标函数,通过建立线性规划模型完成对公路货运站设备的配置管理;分析了公路货运站设备配置原则和方法,将公路货运站设备分成装卸设备和拆装箱设备两大类;在收集全国32个公路货运站数据的基础上,提出设备全寿命成本的概念,根据公路货运站叉车和起重机的工作能力,建立线性规划模型对公路货运站的设备进行优化;最后应用Lingo软件对公路货运站配置实例进行建模和求解.     

SPSA在公交枢纽内车辆实时调度优化中的应用研究

对公交枢纽内车辆进行实时调度能提高换乘效率,特别是对已进行了调度优化的公交线路,而车辆到达出现延误的情况.根据线路的延迟到达时间和换乘客流量等因素建立了公交枢纽内车辆的实时调度优化模型,提出了基于整个系统费用最小的优化目标函数,并运用随机扰动梯度近似算法（SPSA）对优化模型进行求解,给出了实际应用算例.     

排阵式交叉口几何设计与信号控制协同鲁棒优化

针对排阵式交叉口在实际交通波动环境中存在车辆滞留排序区,运行效率稳定性难以保障的问题,提出了鲁棒优化方法,平衡交叉口运行的效率和稳定性。在分析排阵式交叉口运行特性的基础上,指出了其运行效率波动性与交叉口几何设计、信号控制、交通需求、饱和流率和运行车速这5个因素有关。确定了将交通需求、饱和流率和运行车速这3个客观波动因素作为模型的输入参数,将几何设计和信号控制这2个可受设计人员控制的要素作为模型的优化控制变量进行协同优化的模型框架。在此基础上,以交叉口车均延误条件风险值最小为目标,考虑了各流向车道数、信号相位相序、排序区车辆清空等方面的约束条件,构建了基于情景的鲁棒优化模型,并建立了遗传算法对模型进行求解。通过案例分析,对鲁棒优化模型的置信水平取值和算法准确性进行了分析,证明了算法可以使目标函数收敛到最小值,并基于蒙特卡洛模拟对优化效益进行了检验。研究发现,所建立的几何设计与信号控制协同鲁棒优化模型可实现在交通需求和供给的波动下,对排阵式交叉口的车道功能、排序区长度以及主、预信号控制进行协同优化。相较于确定性的设计方法,在平均延误层面基本维持原有水平,但对延误标准差和最大值有着较为明显的改善,案例中分别减少了48%和23%。     

区间阻抗下无人驾驶接驳出租车合乘路径优化

将无人驾驶接驳出租车和合乘问题相结合对路径优化展开研究,在满足乘客需求的前提下,将车辆资源、环境资源、时间资源等进行最大整合,构建区间阻抗下鲁棒最短路径混合整数规划模型,并设计鲁棒最短路径的Benders算法、采用AM PL编写并调用Gurobi进行求解.路网验证分析结果表明,在区间阻抗下该方法求得的鲁棒最短路径更具稳...     

随机运输时间下集装箱海铁联运箱流径路优化方法

集装箱在海铁联运过程中容易受到各种不确定因素的影响, 导致运输时间波动, 进而影响货物的送达准点率。为有效降低不确定运输时间的影响, 兼顾运输过程的经济性和绿色可持续性优化集装箱海铁联运箱流径路。采用随机机会约束规划构建运输总费用最少和碳排放量最低的多目标模型。在约束条件中引入铁路和海洋期望运到时间, 并对超过期望运到时间的径路进行惩罚处理, 保证运输径路的优越性。考虑一站直达和中转换装这2种运输组织模式, 克服现有研究未考虑货源是否充足的缺陷。运用不确定及概率论相关理论知识将不确定约束转化为线性约束。以西安至洛杉矶的集装箱货物出口径路优化为案例背景, 采用NSGA-Ⅱ算法求解, 并通过贪心算法改进初始化种群以及基于logistics分布的概率选择算子改进精英选择算子。通过对比分析得到以下结果: ①算法优化后运输总费用减少23.15万美元, 碳排放减少6.69 t, 同时算法求解速度提高了75.36%;②将本文模型选用的随机规划和模糊规划进行对比, 发现随机规划解集数量多于模糊规划, 且二者在相同输送径路中的运输总费用和碳排放量均优化了10.65%。因此本文模型和算法具有良好的优化效果。进行灵敏度分析, 观察置信水平以及时间影响系数对目标函数和货物送达准点率的影响。结果表明: ①较高的铁路和海洋运输置信水平会提高货物的运输总费用。②时间影响系数和货物送达准点率呈负相关, 影响系数越大货物送达准点率越低。      

公交枢纽内多线路车辆实时调度优化方法研究

公交枢纽内多线路车辆的实时调度能够提高换乘效率,特别对于已经进行了发车优化的公交线路而某些车辆到达出现延误的情况。根据线路的延迟到达时间和换乘客流量等因素建立了公交枢纽内多线路车辆的实时调度优化问题模型,提出了基于整个系统费用最小的优化目标函数,并运用随机扰动梯度近似算法对问题进行求解。最后结合算例分析了本文方法的应用。     

平行流交叉口延误计算及信号配时鲁棒优化模型

为解决平行流交叉口在实际应用中因交通波动导致主预信号协调效果不佳、移位左转车道上车辆排队溢出等问题,研究了基于情景的鲁棒优化控制方法。通过解析平行流交叉口交通运行机理,确定了交通需求、饱和流率和运行车速的随机波动会影响其运行稳定性,以此关联时变交通供给与平行流交叉口控制的耦合特征。进而构建了车均延误平均值-标准差目标函数,利用权重系数直观反映决策者对通行效率和稳定性偏好程度。在此基础上,考虑主预信号协调控制、车道功能划分、车道清空等约束条件,建立了平行流交叉口鲁棒优化模型。结合移位左转车道上车辆运行规则,基于车辆到达-驶离图式推导给出延误计算模型。研究结果表明：延误模型仿真验证中,左转和直行车均延误相对误差绝对值的平均值不超过3%,且最大值不超过6%,拟合效果较好。案例分析中,鲁棒优化相对于确定性优化,在延误均值仅增加2.24%的情况下,延误标准差降低了21.23%,说明鲁棒优化在几乎不损失交叉口通行效率的前提下,提高了平行流交叉口运行稳定性,使信号控制更符合实际交通运行需要。敏感性分析中,目标函数值随移位左转车道长度、设计速度的增加呈先减后增的变化趋势,故设计阶段移位左转车道长度的取...     

森远时代再生列车

森远时代再生列车是国家“863”计划项目、国家重点新产品、国家火炬计划项目。森远牌时代再生列车是先进的沥青路面就地热再生施工设备,它由2台路面加热机、1台加热翻松机和1台加热复拌机组成,用于高等级公路的大面积连续翻修作业,具有就地加热、翻松（铣刨）、复拌、摊铺、整平功能,可一次成型新路面,使旧路沥青混合料100％就地再生利用;具有节约资源、减少环境污染、作业时不封闭交通等特点,经济和社会效益都非常显著。     

配气机构优化设计

在进行一款轿车发动机性能升级中,需要对配气机构进行全新优化设计,以提高发动机最大功率和中低速扭矩。文章利用AVL公司的EXCITE Timing Drive软件建立了配气机构模型,对模型进行了运动学和动力学仿真计算,完成了进排气凸轮型线的优化设计,以及配气机构运动学和动力学的分析和校核。校核结果表明,配气机构组成各零部件完全满足设计要求,通过性能预测和发动机试验证明,该款发动机的性能指标达到了开发目标值的预期。     

半挂汽车列车技术发展趋势

从牵引车、半挂力和车身色彩设计三方面阐述了半挂汽车列车的技术发展趋势。     

城际铁路旅客列车中间站停站方案研究

旅客列车中间站停站方案是以实现中间站上、下车旅客无换乘或少换乘为目标,而编制的部分或全部直达旅客列车或快速旅客列车组织方案.为分析研究城际铁路旅客列车中间站停站方案,通过对城际铁路客流与城际铁路旅客列车的归纳分类,总结出编制列车中间站停站方案的客流组合法,并给出旅客列车在中间站停车次数的决策计算方法.      

列车制动过程仿真计算系统研究与开发

在列车牵引计算理论方法的基础上,设计了基于等时间步长法的列车制动过程仿真算法,开发了列车制动过程仿真系统。系统根据给定列车管减压量可计算相应的制动距离,也可根据设定的停车目标位置反推出所需要的列车管减压量。系统还能够计算制动距离、时间、列车管减压量等技术指标,显示列车制动过程的速度一距离曲线。应用系统定量研究了线路条件、编组条件、停车位置对列车制动过程的影响。     

电动汽车动力系统参数设计

动力性能作为汽车的“生命线”,对其重要性是不言而喻的。电动汽车作为清洁型车辆,其动力性也是极其重要的。文章根据理论与实践经验,进行了某款电动车辆的研发。对其基本驱动装置的额定功率和峰值功率等参数进行了计算,由最高车速和最大爬坡度确定了变速器和主减速器的传动比等。经过分析计算,确定了各基本参数值。指出该系统参数的确定是研发电动汽车的基础,对缩短研发周期具有很大帮助。     

浅析轮系设计实例

本文主要是通过对一个发动机附件轮系设计更改实例的分析,总结出一些轮系设计计算方面的关键点。     

动力系统的精益生产

一直以来,丰田的"精益生产"理念一直为业界所推崇,但很多企业学习精益生产时并没有深刻地贯彻精益生产的原则和精髓.文章通过介绍TMMWV制定的简单的可视化管理制度来说明如何提高工作效率,并且通过列举一些实例来具体阐述了丰田的精益生产理念.最后对企业面临的机遇与挑战做了一些说明,为同行业提供了值得借鉴的方法.     

Dynamic Simulation of Taipei EMU Train

Simplified train dynamics for the trains of the Taipei Metro are presently being studied, with the aid of numerical methods, to avoid possible dangerous conditions of coupler failure and to understand the deformation of the “mechanical fuse” in a train collision. A multiple degree-of-freedom system is utilized to simulate the EMU train. Equations of motion are set up in a matrix and solved to calculate the transient responses of the couplers. Analytical solutions are checked by comparison with the results of the Runge-Kutta method. Energy absorption devices such as the coupler and the “mechanical fuse” as well as the vehicle body structure are taken into consideration to complete an integrated study of the structural crashworthiness. It is found that sudden failure of couplers would not happen for a train at coupling speeds up to 5 km/h. Coupler force for a train running at a normal acceleration from the start or at an emergency stop are also investigated. In addition, it is found that damage is confined to the fuse structures and the fuse deformation is less than the maximum allowable deformation designed in the trains, under an impact speed of 25 km/h.     

地铁列车荷载分析方法

结合国内外的研究成果,较为系统地探讨介绍了地铁列车荷载问题;总结了地铁列车荷载的数定表达式以及用人工数定激励力来确定列车荷载;建立了列车—轨道系统动力分析模型来确定列车荷载。