考虑动车组接续的高速铁路列车运行实时调整

在列车运行受干扰条件下,如何快速有效地调整被干扰的列车,使其尽快恢复正常运行,是铁路行车组织的重要工作。本文针对高速铁路受干扰影响导致某区间在一段时间内部分丧失通过能力的情况,建立考虑动车组接续的列车运行调整混合整数线性规划模型,采用商业优化软件CPLEX对模型进行求解。以京沪高速铁路为例,基于假设的列车运行干扰场景对模型进行测试,获得各干扰场景下的列车运行调整方案。结果表明,本文方法能为高速铁路现场调度员提供在动车组运用层面仍可行的列车运行调整图,协助他们的调度决策。     

干扰条件下高速铁路列车运行实时调整问题研究

高速铁路列车在日常运行过程中不可避免地会受到各种干扰的影响,导致列车偏离计划运行图,需要及时调整列车运行图.本文主要针对由干扰导致的区间能力全失效情况下的列车运行图调整问题进行研究,构建列车运行调整混合整数线性规划模型.该模型在满足车站和线路能力约束的情况下,尽量减少取消列车的数量和列车晚点时间加权求和量.模型还阐述了提高列车终到正点率对列车运行调整结果的影响.最后以京沪高铁为例验证了模型的有效性,结果表明,在列车总晚点时间不明显增加的情况下可以提高列车终到正点率.     

高速铁路列车运行调整策略优化

在分析高速铁路列车运行调整问题及策略优化思想的基础上,以列车加权总晚点时间最小为目标,考虑列车运行时分、车站间隔时间等约束,建立了高速铁路列车运行调整策略优化模型.针对不同适用情况,提出三种基础调整策略,构建情景-策略匹配表,并基于极大加代数的时刻表递推思路,运用C#软件进行求解.最后以京广高铁区段为例,随机假设晚点情景,分析调整结果 .优化后策略匹配度为100%,晚点时间平均减少24.07 min,晚点幅度降低4.2%~53.5%,求解效率显著提升,验证了模型和算法的有效性.     

基于突发故障的高速列车运行调整研究

区间突发故障下的运行图调整是高速铁路运输组织调整优化的重要内容。在区间故障临时不能行车的情况下,受影响的列车不能按原计划运行。因此,高铁调度员需要快速调整列车到发时刻和顺序,减少故障对后续时段内列车运行的影响。本文建立混合整数线性规划模型,模型中详细讨论了故障发生时区间运行列车的停车问题,并利用CPLEX软件进行求解。本模型可快速求解中小型规模问题,大规模问题则分阶段进行求解。最后,以武广高铁为背景构建算例,求解各故障情况下的列车运行调整方案。     

基于大风预警分级的列车运行调整研究

在大风易发区域,大风对列车的运行会造成不同程度的影响,进行列车运行调整可以减少其影响。本文分别分析了受影响的列车采取进站待避、降速运行和绕线运行三种方案时的具体情况:进站待避和降速运行时,列车将会产生滞留旅客时间损失;绕线运行时,列车将会有滞留旅客时间损失和绕行里程费用损失。并以广义费用损失最小作为判断依据,运用拉开档次法和混合植物生长遗传算法对算例进行求解,设计列车在不同风速值下应该选取的开行方案。     

基于遗传算法的单线列车运行调整体系

针对单线列车运行的特点，提出了“相邻列车”的概念，根据此概念建立了单线列车运行调整模型，并推导了列车运行图偏差函数作为模型调整目标．鉴于列车运行调整问题的解空间太大，用一般的运筹学方法难以有效地求解，提出了基于遗传算法的优化求解算法．该算法根据被调整列车的等级将原问题分解成若干子问题，并在对每个子问题求解的过程中，运用遗传算法在解空间中寻优．仿真结果显示了该模型和算法在应用于实际运行调整时的有效性和实时性．     

京沪高速铁路列车运行的调整

应用运行列车组的方法,研究了高速列车的运行过程,针对同类型运行列车组、高中运行列车组的易调整性以及中高运行列车组的调整难度与各种运行列车组的晚点情况提出了相应的调整规则。仿真结果表明运行列车组能够更好地反应高速列车的晚点情况,给出的调整规则对高速列车的运行调整是可行的。     

基于博弈论的自然灾害下高速列车运行径路调整研究

随着我国高速铁路飞速发展,途径自然灾害易发区的高铁路线也日渐增多,为减少自然灾害对高铁运营产生的影响,需对高速铁路线上受灾害影响的列车进行径路调整.首先分析了高速铁路运营的铁路企业和旅客的费用函数,然后考虑到自然灾害下高速铁路列车进行运行径路调整时,引入博弈论,从实现铁路部门以及旅客共同效益最大化的角度分析最优运行径路...     

高速铁路列车运行控制系统车载设备的软件设计

介绍了高速铁路列车运行控制系统车载设备功能软件的设计要求,描述了车载设备软件功能的软件组成和设计思路,其中包括输入处理程序、输出处理程序和速度控制处理程序。     

基于换乘运力协调的地铁列车运行调整策略

为了应对城市轨道交通网络化条件下的延误影响,提出基于线路间换乘运力协调的列车运行调整策略.通过上海轨道交通系统的多源运营大数据分析,得到运行延误对相邻线路列车间衔接关系和换乘站客流组成的影响规律,提出衔接调整策略和分流调整策略.结合相邻线路连接关系,考虑客流需求和站台能力约束,给出换乘运力协调方案的求解算法,并分析策略适用情况.实例验证结果表明,线间协调调整策略能够有效降低延误影响,优于传统的延误本线疏解方案,可为网络化运营条件下的延误管理提供解决方案.     

基于XGboost模型的城市轨道交通列车运行速度实时异常检测研究

随着城市轨道交通的迅猛发展,为保证列车安全行驶,对列车速度异常检测方法研究十分必要.为此提出一种将极端梯度提升(XGboost)和异常检验方法结合的列车速度异常检测方法.首先利用现场采样的列车速度数据,对XGboost模型进行训练,然后利用交叉验证和网格搜索方法确定XGboost模型最优参数,最后利用极大似然估计和格拉布斯检验,对预测结果进行异常判定.实验结果表明:与另外4种常用模型的测试集对比,F1值分别提高7.08％、12.9％、16.9％和2.9％,该方法在时间效率上满足列车运行实时检测要求.     

基于乘客等待时间的城市轨道交通列车运行调整模型

研究突发事件导致列车晚点情况下城市轨道交通列车运行调整问题．从乘客角度出发,提出了“首站控制”和“多站协调控制”两类列车运行调整策略．考虑列车能力约束和列车区间运行时间、追踪间隔时间等运行条件约束,以受突发事件影响的全部乘客等待时间最小为优化目标,建立了基于两类调整策略的列车运行调整模型,采用Lingo软件进行求解．以某简化线路为算例,与不采取控制策略相比,两类策略下乘客等待时间均节省约9％,结果表明了模型的有效性,能够为轨道交通列车运行调整提供辅助支持．     

高速铁路与城市轨道交通列车运行控制系统的比较

基于高速铁路发展对信号技术的需求,提出将城市轨道交通现有的成熟信号技术引入到高速铁路的思想,而为了更好发挥信号技术的应有作用,需对二者的运行控制系统差异进行比较。     

高速铁路运行调整弹性研究

结合我国拟建的京沪高速铁路，分析了高速铁路调度调整的特点，划分了冗余时间的分布形式，给出了调整弹性的估计方法。     

基于GPU的高速铁路扣件实时探测技术

针对传统的图像模式识别算法提出一种GPU加速新方法,结合对CUDA架构的分析,通过充分利用GPU优秀的并行计算能力和高存储器带宽提高图像处理速度.分别对不同大小及不同批数量(单次处理图像数)的图像进行识别处理,并对其进行了多种优化,实验证明相同算法在GPU上的实现与CPU相比处理速度最高提升了 600倍左右,达到了平均...     

基于多叉树的延误高速列车运行优化调整方法

高速列车高密度的运行模式,使列车运行对延误的敏感度非常高.因此,延误高速列车运行调整成为一个重要的研究问题.本文基于高速铁路列车运行特点,建立了高速铁路列车运行关系模型.在此基础上随机添加列车延误,设计区间加速、按图行车、减少停站时间、减少越行、增加越行、按最小间隔时间顺延及按延误时间运行等 7种列车运行调整方法.以各列车在各车站的总延误时间最小为优化目标,建立延误高速列车运行优化调整模型,并设计了基于分阶段多叉树的延误高速列车运行优化调整算法以实现延误后列车运行的调整,从而得到最优调整方案及列车在各车站的延误总时间.最后以京沪高速铁路实际运行图作为案例进行计算分析,证明该模型和算法的有效性和可行性.     

考虑动车接续的高速铁路列车运行线效率评价

将高速铁路动车组接续与列车运行图协同考虑,分析包含动车组折返时间在内的列车运行线占用运输资源及反馈技术指标,给出各子指标的计算方法.以反馈技术指标与占用运输资源的赋权比定义列车运行线效率,考虑列车运行图编制的NP-hard 属性,基于DEA方法构建列车运行线效率求解模型.以海南东环线列车运行图为例进行验证,并分析所构建指标的特性.算例中一站直达列车运行线效率非最高,而部分停站时间有效性高的列车运行线效率为全图最高,说明考虑动车折返时间后,运行线相对效率发生了一定变化.直达列车应考虑动车组周转时间合理开行,合理的停站有利于列车运行线效率的提高.     

面向鲁棒性的高速铁路网络列车运行调整计划优化模型

针对高速铁路路网中出现区间封锁事件,考虑事件持续时间的不确定性,以列车运行时间和安全间隔时间为约束条件,引入路径选择唯一性约束保证列车运行调整计划的鲁棒性,以所有列车晚点时间之和的期望值最小为目标函数,建立高速铁路列车运行调整计划优化整数规划模型.设计基于优先级规则的启发式算法,求解原模型的可行解.运用拉格朗日松弛算法和最短路径算法求解该模型的松弛模型,得到原模型最优解的下界.根据可行解与最优解下界之间的距离,可以定量地衡量可行解的质量.结果表明,相较于CPLEX数学求解软件,算法求解效率较高;模型与算法能够有效生成鲁棒的列车运行调整计划,为调度员提供必要辅助决策信息.