多分区响应型接驳公交路径与发车时间的协调优化

为进一步提升响应型接驳公交的整体性能,提出了一种同时考虑分区间与分区内预约需求的车辆路径与发车时间协调优化方法,并构建多目标协调优化模型来分配边界上的预约需求、安排车辆路径和发车时间.优化模型中,优化目标是尽量使存在冲突的运营商利润和乘客满意度同时达到最大;考虑的约束包括接驳车辆容量限制、最大行程时间限制等.采用带精英策略的快速非支配排序遗传算法求解多目标协调优化模型,算例表明:与发车时间固定下的路径优化相比,发车时间与路径的协调优化能显著提升系统性能.若追求运营商0利润最大,与固定分配相比,边界上的需求协调分配时,系统利润增加7.4％,但满意度有所降低;若追求满意度最大,与25座的相比,采用容量15座的接驳车时,系统利润增加了0.8％,满意度也增加了0.06,协调分配和车辆容量的影响显著.     

地铁信号系统车场与正线运行控制模式一体化研究

城市轨道交通地铁信号系统的车场与正线运行模式一体化是提高车辆出入场段效率的重要技术手段。从工程设计及工程应用的角度,结合规划与设计过程,给出了地铁信号系统的车场与正线运行控制模式一体化运行要考虑的相关要素、主要设计思路和解决方案,提出了配套优化措施。     

高速铁路智能调度集中系统构想及关键技术

我国高速铁路调度集中系统已达到较高信息化和集成化水平，是高速铁路高效调度指挥、列车有序运行的关键支撑，但其智能化程度依然不高，存在列车运行计划调整效率较低、非正常情况下过度依赖人工操作、应急处置响应不够迅速、列车与调车作业协同困难等问题。针对高速铁路行车调度指挥现实需求，提出高速铁路智能调度集中系统构想，通过构建高速铁路行车信息大数据共享平台，实现车、机、工、电、辆等专业部门间信息共享和业务协同，可由计算机自动完成列车运行计划调整，实现列车运行图执行模拟与分析，以及列车和调车进路智能安全卡控；初步探讨基于物联网、大数据和云计算的信息共享及智能分析、列车运行计划的协调与优化、列车运行计划执行模拟与分析、不同等级列车共线运行条件下自恢复和自适应机制、基于可信动态感知的调度智能协同等关键技术，以期推动高速铁路调度集中系统的智能化发展。     

BIM正向设计在地下综合交通枢纽中的应用研究——以西安火车站北广场综合改造工程项目为例

城市地下综合交通枢纽工程具有影响范围广、涉及主体多、协调工作量大等特点，设计中常会受到进度管控、动态变更、工程量算繁复等因素制约。基于西安火车站北广场综合改造工程，针对工期紧、周边环境复杂与协同需求大等特点，构建BIM正向设计管控平台。通过在设计中严格贯彻平台应用原则、明确专业间数据链传递与冲突解决机制、合理协调模型生长与信息量关系的方式，实现了平台在场地部署、土方开挖分析、参数化建模、机电深化设计、施工模拟与进度管控等方面的应用，解决了开挖优化、多专业协作工作流、快速建模与拼装接驳等问题。实践表明：利用BIM正向设计平台能确保各专业的协同作业，保障模型生长的完整性与有效性，实现了“一模多用”效果。该平台正向设计效率较传统翻模模式提升了17.3%,使项目提前1个月完工。     

车辆调度系统在城市轨道交通中的应用

从系统结构、功能及人机界面设计等方面对车辆调度系统进行介绍,对系统硬件、系统软件、系统网络和数据流分别进行描述。重点介绍系统的功能及人机界面设计,主要功能包括:站场信息监视、车辆运行信息监视、车辆唤醒及唤醒过程监视、车载信号人机界面、车辆远程控制、车载PA/PIS/CCTV监控。车辆调度系统实现了对车辆监控从司机室向控制中心的转移,为调度员提供友好的人机界面,保证调度人员在处理作业任务时能够有效获取信息、提高作业效率、降低调度人员劳动负荷。     

基于车辆响应的高速铁路轨道几何状态评估方法

轨道几何状态科学评估对保障高速铁路列车平稳、安全运行具有重要意义。基于高速综合检测列车多次检测数据，利用卷积神经网络、注意力模块和长短时记忆网络，分别学习数据的波形特征、注意力权值、长距离空间依赖关系特征，建立CBAM-CNN-LSTM车辆动态响应预测模型。该模型通过输入轨道几何、运行速度和车型预测不同工况下的车辆动态响应，进而利用预测的车辆动态响应评价轨道几何状态。研究结果表明，建立的模型能够有效预测车体振动响应，根据我国某高速铁路两种车型综合检测列车检测数据的验证结果，车体横向、垂向加速度的均方根预测误差分别为0.004g、0.009g,相关系数分别为0.608、0.793;利用预测的车辆动态响应评估轨道状态，能够有效识别引起车体振动加剧的轨道几何不利状态或隐形病害。此外，模型内部的注意力权值有助于分析挖掘导致轨道状态不良的轨道几何参数类型和位置信息。     

公路超限运输效率成本测算研究

通过分析车辆超限对公路运输效率的影响,提出采用效率成本来衡量公路超限运输条件下因公路运输效率下降所引起的相关费用,并分析该效率成本的影响因素以及其与公路超限车辆比例、超限程度的影响关系;建立高速公路超限运输条件下多速混合交通流的元胞自动机模型,模拟公路上各类车辆的交通行为,在此模拟结果的基础上,计算公路超限运输的效率成本.算例分析表明,超限车辆比例较小时,公路运输效率不受影响,而超限车辆比例达到一定量后,公路运输效率逐渐降低,相应超限车辆所需承担的效率成本逐渐增加.     

随机需求下制造商供应商分销商合作优化

针对由一个制造商、多个供应商与多个分销商组成的生产—配送—库存—运输系统,在需求是连续随机变量的条件下讨论该系统的合作优化问题。在独立决策下建立双层规划模型讨论制造商、供应商、分销商各自的利润以及单位时间内该系统的总利润,在联合决策下讨论系统的总费用,利用改进的拉格朗日乘子法、改进的C-W算法和运输问题优化算法求出最优送货量、最优配送路径和最优发送量使系统总费用最小,以实现系统各成员共赢,并采用供应链收入共享协调机制将增加的利润合理分配给制造商、各供应商和各分销商。通过数值算例验证了在一定条件下联合优化模型优于独立决策模型。     

城轨线路运营时段前车底空驶出场路径优化

城市轨道交通线路运营时段初许多列车需由从车场始发的车底来担当,由此,运营时段前许多车底集中从车场出发,通过直达或折返路径直接空驶至担当列车的始发站。本文探讨具有多交路、多车场和多车型的车底运用问题,为运营时段初各列车所需的车底指派配属车场和对应的空驶出场路径。以总空驶距离最小为目标,考虑车场检修和出车能力以及折返站能力等限制,构建混合整数线性规划模型。该模型的规模只随车场、折返站和列车的数量呈多项式增长,采用商业优化软件便可快速求解大规模问题。计算结果表明,该优化方法在解的质量上优于现场的经验方法,且通过开放未启用的折返站或延长车场的可用出车时间有望进一步缩短车底的总空驶距离。     

氢燃料电池有轨电车结构设计及控制方法研究

设计了由燃料电池、动力电池、超级电容3个动力单元组成的氢燃料电池有轨电车混合动力系统结构,并研究了车辆驱动模式和制动模式下的控制方法。驱动模式下,基于母线电压控制方式,按照燃料电池、动力电池、超级电容的先后次序,依次切入动力单元,响应车辆驱动功率要求;制动模式下,按照超级电容、动力电池先后顺序,吸收回馈电能。解决了燃料电池与复合储能系统双模式运行条件下的动力匹配问题,使车辆达到设计的目标最高车速,并改善了经济性。通过实车测试,分析了运行工况、氢气消耗和燃料电池功率变化情况,验证了混合动力系统结构和控制方法的可行性。     

地铁运营中断下公交桥接疏运车辆应急调度模型及算法

在地铁线路发生较长时间的运营中断事件下,从公交既有停车场或首末站调派公交车辆,为中断地铁车站的受影响乘客提供快速、有效的公交桥接疏运服务,是提高城市公共交通系统应急联动管理水平和服务可靠性的必要手段。本研究针对公交桥接疏运车辆应急调度问题中"疏运需求远超单辆公交车辆运能"的特征,以完成各中断站待疏运乘客的总疏运时间最小化为优化目标,建立公交车辆多循环应急调度优化模型,将动态系统仿真方法整合到带特定变异算子的改进遗传算法中求解模型,并进行实例验证。对比分析表明,本文设计的改进遗传算法在求解效率、求解效果和算法稳定性方面均优于标准遗传算法,能够有效提高公交桥接疏运效率、降低疏运成本。     

基于数字孪生的铁路货运站场资源可视化系统

针对铁路货运站场资源占用规模大、设施设备种类多、调度作业频繁复杂、站场内部资源缺乏系统性管理等问题，设计基于数字孪生的铁路货运站场资源可视化系统。结合站场资源管理的实际需求，详细阐述数字孪生应用原理及架构，通过精细化建模与仿真、交互与协同、数据融合和分析等关键技术，实现了对站场箱位、货位、股道、车辆等信息的维护和管理。应用表明，该系统可增强站场内部资源间的协同性及数据共享能力，有助于提高铁路货运站场的作业效率和管理水平。     

现代有轨电车实现“绿波”交通应用方法研究

现代有轨电车作为一种新型交通工具,与有独立运行空间的地铁不同,其线路常与道路交通交叉,通行需求经常发生冲突。通过建模计算,设定相应路口信号周期、绿信比及相位差,铺画特定的有轨电车运行图,使得有轨电车控制与道路交通控制相协同、适应。同时,结合有轨电车运行过程中的信号及通信技术,实现道路交通车辆"绿波"并实现有轨电车"绿波",确保有轨电车旅行速度,提高运行效率和运能,增加准点率和兑现率。     

独立轮对轻轨车的曲线通过能力研究

针对独立轮对在轻轨车辆上的应用问题,研究了一种将行星差速器与下置车轴相结合的独立轮对结构,该结构可以提高独立轮对导向能力。通过对几种主流的轻轨车辆结构进行分析表明,合理的车辆结构型式可提高车辆的曲线通过性能,其中浮车型式的车体转向最为灵活,转向架可径向通过曲线,有利于减轻轮轨磨耗、降低噪声。同时对国内外低地板轻轨车辆的转向架型式研究发现,采用独立轮对转向架能轻易满足轻轨车辆的100%低地板率。仿真结果表明,采用主动控制方式的独立轮对,可以径向通过小半径曲线。     

多站协同的技术站配流优化研究

技术站是铁路网的重要组成部分,其作业组织水平直接决定了铁路运输生产效率。传统的技术站配流问题通常考虑车站内部作业优化,如解编顺序、分类线运用等,以减少车辆在站停留时间。为加强站间互联互通,促进车流有序流动,提出基于货物列车编组计划的多站协同概念。建立以车辆在站停留时间最小为目标的考虑多台调机的单技术站动态配流模型M1和以协同后减少的停留时间之和最大、新增列车走行费用最小为目标的多站协同优化模型M2。考虑到模型M1属于NP-hard问题,设计拉格朗日松弛算法将模型分解为3个子问题求解。模型M2根据模型M1求得结果并结合多站协同概念,调用GUROBI求解器求解验证。通过案例分析可知：在计划时限内,给定的路网中共有6个技术站进行协同配流,通过改变欠轴停运列车的编组去向,实现相邻车站车流供给,车辆在站停留时间减少645.1 h,较协同前降低6.57%,增加6列正点出发列车。研究结果表明,提出的模型及算法能够压缩多站车辆在站停留时间,提高计划兑现率,增强铁路货物运输生产效率。     

分布式驱动电动汽车多电机系统改进型环形耦合控制

采用轮毂电机驱动的电动汽车,多电机协同控制是车辆安全行驶的重要因素。基于目前多电机控制系统跟踪误差和同步误差较高的问题,为提高控制精度及四轮独立驱动电动汽车的行驶稳定性,结合傅里叶级数循环学习法提出了一种改进型的环形耦合控制方法。该方法通过循环学习有效地提高了控制方法的控制精度,明显降低了多电机运行时的跟踪误差和同步误差。通过Matlab/Simulink搭建了四轮毂电机同步控制模型,验证了所提控制方法的可行性。基于CARSIM与Matlab/Simulink联合仿真平台模拟实车运行,进一步验证了所提多电机协同控制方法能够有效降低四轮电机运行的同步误差和跟踪误差,有助于提高车辆的运行稳定性。     

城市轨道交通车辆段站场设计研究与实践

结合深圳市轨道交通14号线工程昂鹅车辆段设计实例,探讨车辆段场坪高程设计、全自动化运行车场总平面布置、车辆段道路设计等站场设计问题。车辆段场坪高程应结合百年一遇洪涝(潮)水位、线路条件、地形地貌、场地雨水排放、周边道路连接及工程投资等因素确定;进行全自动化运行车场总平面布置时,应合理划分自动化运行区和非自动化运行区,2个分区不宜相互穿插,应实现物理分隔,并设置转换轨;在设计车辆段道路时,应根据道路功能需求,合理选择车辆段道路路面、宽度及转弯半径。     

高铁货运专列与城市车辆多站点协同的配送模式及路径优化

在高附加值、高时效要求的快递日益激增的需求驱动下,高铁货运专列运营常态化越来越成为可能.由于超大城市快递量多、城市面积大,高铁快运通过单个站点停靠再衔接城市车辆进行快递配送时,快递的高时效性往往得不到有效保障.基于此,创新提出"去配送中心"的"高铁货运专列多站停靠+城市车辆多点协同"越库配送模式,并对该模式的运行条件进行讨论.在考虑高铁货运专列运输时间表、客户服务时间窗等限制条件的基础上,建立高铁货运专列多点协同城市车辆配送路径优化模型.以超大城市上海市为例,对该配送模式的应用进行讨论,设计模拟退火算法进行求解.研究结果表明:"高铁货运专列多站停靠+城市车辆多点协同"的越库配送模式配送成本更低、准时性更高,能够更高效地完成快递配送.     

不确定环境下应急物资配送问题研究

针对受灾点的需求量、车辆从配送中心到受灾点的运行时间及单位成本为三角模糊数的应急物资配送问题,建立系统总费用最小和总的时间惩罚成本最小的双目标规划模型,利用模糊数的相关理论将模糊规划模型转化为确定型双目标混合整数规划模型,并由此设计了该模型的求解算法,通过算例说明了算法的可行性和有效性。分析表明,最优的车辆路径的决策方案与权重值ω关系密切,故决策者在决策时应根据实际情况选择合适的权重值ω。     

基于Teamcenter环境的城轨车辆NX全三维设计研究

文章阐述了宁波轨道交通1号线车辆,在基于Teamcenter数据平台的NX三维软件环境下,整车全三维设计过程、方法。介绍了多专业协同、全三维并行设计的设计模式和设计方法,为城轨车辆整车多专业协同、全三维并行设计提供了一种设计方法参考。