蚁群算法在城轨列车运行调整中的应用

当城市轨道交通列车在行车过程中由于设备故障、乘客拥挤等情况发生晚点时，需要对列车时刻表进行调整，使之尽快恢复正点运行。本文以调整区段内总晚点时间最小为目标函数，提出了基于蚁群优化算法的列车调整模型，在Visual C++ 6.0编程环境下，以深圳地铁6号线为例，对模型的实用性进行了验证。     

城市轨道交通晚点列车的运行调整模型

分析了城市轨道交通列车发生出发晚点后,在确保安全的前提下,针对不同的初始晚点时间利用运行图缓冲时间进行运行调整的策略。该策略旨在尽量避免连带晚点,并使所有受影响列车尽快恢复正点运行。最后建立了列车运行图的实时调整模型,并运用仿真软件对策略进行了验证。     

基于多智能体的地铁列车运行调整方法

针对移动闭塞条件下地铁列车运行的特点,将降低列车群的总晚点时间和提高相邻列车对客流的吸纳水平作为性能指标,建立地铁列车运行调整模型。应用Agent、多Agent协作技术,构建地铁列车Agent,设计地铁列车运行调整算法,给出基于规则的地铁列车运行调整控制策略。根据列车群晚点程度的不同,列车运行调整分为全局调整和局部调整。全局调整采用偏移计划运行图方法,局部调整采用滚动优化方法,通过多次调整达到恢复计划运行图的目的,并分别给出相应的调整方法和调整步骤。以北京1号线为背景进行仿真测试,仿真结果表明:基于多Agent协作技术的地铁列车运行调整方法是合理的,并具有动态的扩展性。     

荷兰铁路最新研究成果

荷兰铁路最新研究集中在开发用户友好工具以利用标准的列车检测数据对车站晚点列车进行实验分析、建立不同线路列车到发晚点时间分布的随机模型。根据位于荷兰车站Hague HS的轨道电路对近10000次列车运行自动检测可以证明，TNV－Prepare软件工具可以很好地记录列车占用和释放时间以及列车速度。若一条线路上晚点时间很短（1分钟以下）或晚点时间长（5分钟以上）的次数不是太大，发车晚点分布在很多情况下符合一种指数分布。用一种新的工具对大铁路网的时刻表以及在中转车站的相互连接的线路之间的晚点的扩散进行了分析，将列车描述成一个基于Max-Plus线性系统的间断事件系统（DES）。它有助于确定网络中的关键环路，交叉线路时刻表的剩余间隙以及网络中的晚点扩散。另一个铁路研究领域是线路基础设施养护维修与更新改造的寿命周期成本估算的决策支持系统，该系统经证明对不同线路上部结构设计的寿命周期成本的估算非常有效，对轨道和道岔养护维修与更新改造计划规则的修改也十分有效。     

考虑动车组接续的列车运行图智能调整方法

为提高列车晚点情况下高速铁路调度指挥系统应急处置的效率,实现列车运行图智能调整,本文结合具有大量始发终到作业车站所在的调度区段动车组接续的特点,建立考虑动车组接续的高速铁路列车运行图智能调整模型,采用基于改进的和声搜索算法对所建立的模型进行求解。以京津城际延伸线(天津站至于家堡站)实际应用情况构造仿真实例,对4种模拟运行干扰场景下的列车运行图实时调整方案进行求解。仿真结果表明考虑动车组接续的高速铁路列车运行图智能调整模型及所采用的求解算法,能够减小晚点时间并抑制晚点传播,具有可行性和有效性。     

一种晚点地铁列车实时调整策略及其动态速控模式

针对追踪运行地铁列车群,分析晚点情况下的常规“赶点”运行调整措施的缺陷,提出在晚点列车“赶点”运行调整措施的基础上,扩充后续列车的“延赶结合”运行调整策略:在晚点发生期间“延点”运行,以提高列车群分担时段客流的合理水平并挖掘节能运行的潜力;在晚点发生之后“赶点”运行,以消除前、后列车之间的晚点传播效应。基于此策略,后车ATO系统根据“追踪间隔”与“发到间隔”的双重均衡原则,以晚点时分的动态递增为依据,实时更新ATO模式曲线,并根据列车v-t实迹曲线的时序特征,动态调整牵引末速或制动初速,避免列车v-t实迹曲线与最优ATO模式曲线冲突,实现基于最优ATO模式曲线的实时的列车速度控制。根据牵引电机有功电流、列车牵引加速度及其变化趋势的综合作用对于列车能耗的决定性影响的分析可知:在牵引电机有功电流与列车牵引加速度分别相等条件下,与“正点”运行相比较,“延点”运行的节能量能够弥补“赶点”运行的费能量,实现列车能耗的总量节省。     

高铁晚点列车智能调度系统的研究与开发

为提升调度员对高铁晚点列车的调度指挥效率,研究晚点时间估算方法和晚点列车调整规则,利用雷达图和电子地图等可视化技术,开发高铁晚点列车智能调度系统,提供高铁列车运行晚点实时监控、重点监控列车晚点预警、列车晚点原因分析、调整方案协同制定等功能,具有一定程度的智能化水平,有助于减轻调度员的工作强度。目前,系统1.0版本已在中国国家铁路集团有限公司和铁路局集团公司两级单位正式启用,应用效果良好。     

城市轨道交通列车运行自动调整的优化模型及算法研究

针对城市轨道交通列车运行的特点，以发车时间、停站时间、区间运行时间、追踪间隔为约束条件，以列车总晚点时间和总晚点数目为综合优化目标，构建城市轨道交通列车运行自动调整模型。采用改进的遗传算法对该模型进行求解。并对实例进行仿真测试验证，仿真结果表明，此模型和算法可以满足自动运行调整的需要。     

多类干扰下的高铁列车运行调整优化模型

高速铁路列车运行实时调整一直是行车调度指挥工作中的重要核心任务之一.为解决有多种行车干扰事件(初始晚点、限速和到发线不可用)影响下的列车运行调整问题,针对准移动闭塞行车方式,基于替代图理论,兼顾车站进路调整约束,建立混合整数线性优化模型,设计两阶段近似求解算法,在600 s内可以实现列车变更到发线次数最少和列车晚点延误时间最短的列车调整方案的快速求解.研究结果表明:模型可以同时实现列车运行调整和列车径路优化,相比时间间隔法行车方式,该模型可以有效避免列车在闭塞区间的冲突;有初始晚点的干扰会加剧列车的二次晚点;列车限速值越低会指数型加剧晚点时间.     

基于双重启发式动态规划算法的列车运行调整研究

通过对列车行车组织特点及运行调整策略的研究,采用自适应动态规划体系中的双重启发式动态规划算法,建立了列车运行调整模型.双重启发式动态规划算法适合处理具有实时性、约束性、非线性、随机性等特点的列车运行调整复杂动态系统的优化控制问题,通过仿真验证,该算法求解速度快、精度高,对列车晚点的调整起到了良好的控制作用.为列车运行调整的深入研究提供了一定的参考价值.     

基于遗传算法的高速铁路行车调整模型

高速铁路采用“高中速列车共线运行”的运输模式,其行车调度具有高实时性和整体性两大特点。以列车计划运行图为优化目标,给出运行图之间的距离定义,建立列车运行调整数学模型,给出列车的发车时刻、股道数量、列车在区间的运行时分、追踪运行间隔时间、维修天窗时间5个约束条件表达式。按照遗传算法的原理,采用罚函数的方法对数学模型中的约束条件进行处理并建立适应度函数,采用整数编码方法对个体进行编码,并定义交叉算子和变异算子。基于遗传算法的调整算法流程开发列车运行调度仿真子系统。仿真结果表明:使用该模型可大大减轻调度人员的工作量,彻底摒弃了在计算机上手工拖动运行线确定列车运行时刻的调整方式,提高了列车运行调整的科学性。该模型已应用在高速铁路综合调度仿真系统中。     

基于属性相关分析与聚类的铁路列车时刻表非均衡数据集预处理方法

在铁路列车运行图调整日趋频繁的背景下,列车时刻表数据集具有数据量大、属性多、不同车次时刻表记录数量差异较大、相同车次时刻表记录属性值相似的特点,列车时刻表数据分析和挖掘面临着数据集不均衡问题。为此,提出基于属性相关分析与聚类的铁路列车时刻表非均衡数据集预处理方法,依据列车时刻表属性与列车运营指标(客座率)的相关分析,可有效合并蕴含冗余信息的相似数据,降低数据集中此类相似数据的占比,可削弱非均衡数据集对后续数据分析的不利影响,并能保留数据所蕴含的主要信息,减少过多相似数据对数据分析模型应用效果的不利影响,提高模型的预测准确度。     

城市轨道交通大客流等车时间计算模型

城市轨道交通的运营在早、晚高峰或突发大客流情况下,客流量超过列车最大承载能力,乘客将排队等待后继车辆而延长等车时间。乘客等车时间是评价交通服务水平和优化列车开行方案的关键因素。提出一种基于列车时刻表,利用排队论方法,准确计算严重拥挤情况下乘客等待时间的模型。针对乘客等车时间计算模糊的问题,在考虑乘客实时到达规律、OD(起讫点)分布、发车间隔和列车运能的基础上,创新地提出可用于城市轨道交通网络和双向的大客流和常规客流的等车时间累计计算方法,可为大客流的时刻表优化策略提供理论依据,并通过累计输入-输出算法计算大客流等车时间的实例,分析多参数变化趋势。实证表明,模型可用于城市轨道交通网络和双向的大客流和常规客流的等车时间实时计算。     

综合有轨电车管理系统仿真及研究

以上海市松江有轨电车2号线的综合有轨电车管理系统为研究对象,对该系统的结构和功能进行了分析。运用VC++编程技术、SQL数据库和MFC技术,对仿真系统的基本功能,包括有轨电车模拟运行、时刻表管理、运行图生成和HMI界面进行了仿真实现。该仿真软件直观地展现了有轨电车运行过程,可以用于调度人员培训及一些关键技术研究,如有轨电车运营时刻表调整算法。     

广州地铁1号线列车调整原理和方法介绍

广州地铁1号线ATS系统中,有一个ATR（列车自动调整）程序,能够根据时刻表对列车运行进行自动调整,也可以人工对列车运行进行调整。     

基于服务水平的城市轨道交通换乘站列车衔接优化方法

在网络化运营条件下,城市轨道交通各线路行车计划之间的良好衔接关系对缩短乘客换乘时间、改善服务水平具有重要意义。以城市轨道交通换乘站为研究对象,基于乘客换乘服务水平,建立换乘站列车到发时刻优化模型,研究路网换乘站衔接线路的列车运行图优化方法。同时,选取某城市轨道交通局部路网3条线路共4个换乘站为应用对象,验证了模型的实用性和有效性。     

基于多维网络的增开列车条件下高速铁路列车运行图调整

研究增开列车条件下高速铁路列车运行图的调整问题,并综合考虑列车车站进路的影响。通过构建Time-Station-Track三维时空扩展网络,刻画列车对铁路时空资源的占用。将原多目标优化问题转化为求解列车占用网络弧段最小费用单目标问题,并构建基于Time-Station-Track网络的0-1整数规划模型。针对模型特点,设计拉格朗日松弛算法,将问题进一步分解为求解单列车网络最短路径子问题,由于问题被松弛后求得的解可能不可行。因此,提出基于列车优先序列的启发式策略对对偶解进行可行化。最后以宝兰客运专线为例,验证模型的正确性和算法的可行性。     

铁路网运营仿真与列车时刻表优化的研究

C—TimeTable软件可用来分析列车实际或者模拟列车运行数据，C—Track软件可模拟铁路运营并仿真列车运行状况，C—TimeTable和C—Track的结合，加快了时刻表编制过程。并利用Web服务方式及基于RailML语言的数据传输技术，使列车时刻表编制过程自动化，并能生成最佳的列车时刻表。     

结合列车时间表的地铁换乘同步性优化

既有开行方案的调度编排理论较少考虑换乘客流的协调同步性和列车承载能力,本文提出基于列车时刻的地铁换乘同步性优化模型,其特点是根据不同客流量的到达规律和接驳列车容量限制,以接驳列车为实时追踪对象,将离散客流准确地划分到有效时间域内,并将客流拥挤情况和换乘线时刻表协调问题考虑到优化模型中。