高铁运行计划自动调整系统的研究与实现

目前列车运行线的调整主要依靠人工完成。但随着铁路建设的不断发展.列车的密度不断增加,运行线手动调整的结果往往不能满足预期需求,特别是在极端恶劣天气或是设备故障的情况下。本文根据大量工作经验.总结并分析了运行线自动调整的应用场景,研究实现了一套运行线自动调整系统。     

CBTC信号系统中列车自动监控运营调整

从信号系统的操作角度出发,分析基于通信的列车控制(CBTC)信号系统中列车自动监控(automatic train supervision,ATS)的多种运营模式,包括时刻表运营、固定间隔运营、运行线运营、人工运营,并依照列车运营过程来说明不同模式的运营组织方式。按照自动化程度的不同,定义ATS中的各类运营调整活动,包括自动调整、半自动调整、人工调整。详细阐明自动调整的算法,重点介绍调整策略、交会模式等半自动调整命令,概述各类人工调整命令,包括自动运营、人工调整、人工调车、车次号管理。     

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。     

城市轨道交通列车运行图计算机编制的关键问题研究

在编制城市轨道交通列车运行图时,需要综合考虑不同时间段的发车间隔、车底折返及车底出入库方式等问题。介绍了计算机编制城市轨道交通列车运行图系统的设计思路、总体结构。研究了城轨交通列车运行图计算机编制过程中的行车间隔、车底数量、运行周期之间相互影响和制约,列车出入库运行线的自动编制,高峰与非高峰时间段过渡运行线的编制,大小交路列车运行图的铺画等问题。     

客车日计划运行线生成方法研究

编制客车日计划是调度员每天的工作内容中重要的一项,运行线是客车日计划的表现方式。深入分析目前国铁客车的开行规律,描述生成客车日计划运行线的方法,通过系统自动生成客车日计划,提高调度员工作效率。     

计算机辅助编制分局调度列车工作日班计划系统的研究

论述了利用电子计算机编制分局调度列车工作日班计划的设计原则、要求及人机分工；提出了多个车次共用一条运行线的统计填充法、检查股道空闲及编制列车工作班计划图的类推插入法。还阐述了运用计算机编制分局调度列车工作日班计划的运用效果及研究结论；对于今后的研究工作，提出了三条建议。     

列车运行图与机车周转图最佳配合铺画的研究

为了提高机车的运用效率，必须使列车运行线与机车周转密切协调。在研究机车周转图中，列车运行线组包含的列车对数与机车全周转时间之间的关系的基础上．提出了单一周转图和分组周转图的铺画条件及综合分号运行图中抽减运行线的方法。为使抽减的一组运行线不至于影响其余运行线的机车周转，被抽减的运行线应当是由1台或1组独立的机车牵引的。这一方法为铺画机车周转良好的列车运行图提供了理论依据。     

天津集中台列车运行阶段计划自动调整

针对列车调度指挥系统在开通天津集中台的过程中，出现的列车运行阶段计划调整方案不能满足调度指挥要求的问题，研究天津集中台列车运行阶段计划自动调整方案。天津集中台管辖车站多，车站间环状相连，连接方向多，列车走行径路有300多条。为此，建立以列车优先级别、列车追踪间隔时间、列车区间运行时分、列车起停车附加时分、车站股道接车能力、旅客列车最早发车时间和列车固定停站时间为约束条件，以列车加权晚点总时间最小为目标函数的调整模型。采用动态规化算法进行求解，设计相应的算法步骤，并以天津集中台天津（临时）至下直通场间的车站为例进行验证。计算结果表明：采用上述模型和求解算法进行列车阶段计划调整，能够快速给出列车运行阶段计划的调整方案。该方法在天津集中台已经得到了应用。     

深圳地铁3号线列车运行自动调整策略分析

列车自动调整用于控制列车按计划运行,当列车运行偏离计划时,通过调整停站时间和区间运行等级,使列车运行趋于正常.介绍了深圳地铁3号线列车自动调整系统的工作原理、调整方法和策略.同时,根据实际使用情况,归纳出深圳地铁3号线的列车运行调整方案及其算法.     

车次追踪在列车自动监控系统中的应用

上海城市轨道交通广泛应用列车自动控制系统,其中列车自动监控子系统（ATS）利用准确实时的车次号信息,实现自动排列进路、列车计划自动调整和列车运行监督等功能。通过各种功能模块分析,阐述列车车次号显示、输入、追踪的技术方案。     

基于牵引仿真的列车运行图软冲突疏解方法研究

定义存在于高速铁路列车运行图运行线间的使列车无法在适当功率下运行的软冲突问题,该问题使用既有列车运行图规划方法难以有效解决。分析软冲突形成的机理及其影响,论证牵引供电与列车群一体化仿真计算方法能较好解决软冲突问题,即利用牵引供电计算实现列车运行图软冲突的检测,基于该检测结果进行列车仿真运行调整,从而实现对软冲突的剔除。一体化仿真方法不仅能实现高速列车运行图软冲突的疏解,同时也能得出列车运行过程的操纵策略,并解决了交流牵引供电仿真计算中的某些难点问题。选用我国某一高速铁路线路为例,验证基于牵引仿真的列车运行图软冲突疏解方法。     

高速铁路客运调度计划与席位管理自动交互应用研究

高速铁路客运调度计划与列车席位管理关联紧密,为了解决目前客运系统与调度系统独立建设导致的信息交互不畅、岗位协同性较低等问题,保证运力资源与出行需求的精确匹配,提出高速铁路客运调度计划与席位管理自动交互方案。通过生产信息数字化管理、调度命令自动化执行模式研究及开行计划安全卡控等技术手段,设计包含计划下达、命令执行、席位自动调整、执行反馈在内的自动交互应用,实现调度业务域与客票业务域上下工序间的流程贯通、数据融合及专业协作,保证列车席位调整和列车开行计划调整的安全性和及时性,为适应高速铁路客运作业在市场竞争中不断提高服务质量和服务水平的发展要求提供支撑。     

面向复杂高速铁路网的列车运行计划应急调整方案研究

针对高速铁路应急调整存在的问题，研究面向复杂高速铁路网的列车运行计划应急调整方案，设计高速铁路列车应急调整流程，以及非正常事件下基于“一事一图”的高速铁路列车应急调整系统，以提高铁路应急处置能力。该系统运用时空网络、拉格朗日松弛理论，采用模块化设计，具有设置封锁、自动生成运行图、计划修改与下达等功能，已应用于中国铁路北京局集团有限公司应急指挥中心，为铁路调度部门应急指挥提供了辅助决策支持，取得了良好的应用效果。     

面向局站一体的铁路动态车流组织优化研究

针对局站一体的铁路网动态车流组织问题，基于基本运行图和编组计划，综合考虑运输企业效益和服务质量，构建基于连续型时空网络的重空车流协同优化混合整数线性规划模型。为适应车流波动，引入备选改编方案增加车流的可行时空路径，从而灵活调整开行列车的车流内容，以期实现动态车流在运行线上的合理分配。为解决大规模时空网络模型求解困难的问题，在协同优化模型的基础上进一步提出分阶段优化方法。基于路局级规模路网的案例结果表明，两种方法均能有效加速车流输送，提高运输服务质量，但分阶段优化方法的求解效率显著高于协同优化方法。     

保证列车满轴满载定线运行的技术措施

列车满轴满载运行是充分利用运输能力的一种有效手段。为此,需要组织货源、编制运行图、铺画运行线,并合理安排机车,尽量开行满轴满载的直达列车。同时与贷主协调配合,在受理申请时按照运行图办理;不能满足贷主愿望时与货主进行协商,告知有关运行线的变化。采用这种动态优化法,兼顾了固定线路开行列车及列车满轴满载的要求。     

区间中断下给定调整图的高速铁路动车组运用调整优化

综合考虑动车组检修要求，以及列车停运、动车组空驶调拨/回送、热备动车组启用等措施，研究高速铁路在干扰导致区间中断情况下调整图已确定后的动车组运用调整问题。根据动车组在车型和时间上的接续规则，为各动车组创建1个接续网络，描述从其发车到收车的运用全过程。利用多商品网络流点-弧模型框架建模动车组接续约束，利用调整图中各区间相邻列车运行线间的空隙建模动车组空驶运行线约束，将原问题构建为1个整数线性规划模型，可采用商业优化软件有效求解。以郑州动车段实际数据构造1组算例测试模型，结果表明，CPLEX使用所构建模型最多耗时60 s可获得各算例的最优动车组交路和空驶运行线，验证了模型的可行性和有效性。     

基于面向对象设计方法的列车运行图绘制

通过分析列车运行图的绘制规范,抽象出运行线的绘制模型;运用面向对象的设计方法,设计运行线及运行图其他部分的类层次结构;最后结合双缓冲技术实现图形的高效绘制.     

高速铁路中速列车备用运行线数量的研究

用模拟分析法研究在预留不同数量中速列车备用运行线的情况下，上线中速列车的运行延误对高速铁路运行质量的影响，通过分析比较几个典型高中速列车进行方案的仿真运行效果，对京沪高速全线及沪宁高速线中速列车合理备用线数量的配置提出一些有价值的建议。     

基于货物运到期限的列车运行线选择优化研究

采用规划型运输组织模式,根据货运市场动态需求,基于实施日进行铁路货物列车运行图编制是提高铁路货物运输时效性、实现铁路货运改革创新的关键。实现流线结合,对于动态的车流合理选择运行线进行挂运,即将车流指派到运行线对应的列车上,是确定货物运输方案的核心工作。确定的运行线不同,货物运输时间则不同,基于此,可为货主提供多种运到期限选择方案。以车流在途运输时间最小为优化目标,以货物列车运输能力、技术站有调中转作业时间等为约束条件,构建基于货物运到期限的列车运行线选择0-1整数规划模型;模型采用模拟退火算法求解,并提出了运行线选择的k短路算法;最后通过算例分析,验证了模型及算法的有效性。     

地铁计划列车运营冲突管理实现方案

为保证地铁运营中的行车效率和质量，针对线路中计划列车的运营，基于列车自动监控系统设计了列车运营冲突管理方案。根据线路情况，识别和定义列车运营冲突区域和冲突路径；根据计划列车按图运行的特性和冲突路径，定义列车冲突检测条件。当在冲突区域检测出列车冲突时，提供基于列车进路自动办理和基于站台自动扣车2种冲突卡控方式，并提供系统冲突决策和人为冲突决策，最终为不同线路、不同场景下的地铁运营提供灵活、可行的列车冲突管理方案。