技术站广义配流问题模型与算法

根据列车解编顺序是否确定,将阶段计划中的广义配流问题分为广义静态配流问题和广义动态配流问题。以阶段内发出配流车数最多和车辆在站平均停留时间最短为目标函数,以列车解体开始时刻、车流分配、车流接续和列车编组开始时刻为约束条件,建立广义动态配流问题的多目标非线性混合整数规划模型。综合考虑优先排空、优先发送较近编组去向车流,模拟车站调度员编制阶段计划时的思维过程,设计搜索算法,解决广义静态配流问题(给定列车解编顺序的广义动态配流问题)。以有7个编组去向的某技术站为例,运用该算法可以在较短时间内得到列车解编方案和配流方案,表明了该算法的实用性和可行性。     

免疫算法求解编组站阶段计划配流问题研究

在编制编组站阶段计划时需解决的一个核心问题是确定出发列车的车流来源.本文针对该问题作了深入研究,以解编顺序为优化对象,在考虑解、编调机资源约束的情况下,以在正点出发列车数最大基础上考虑总停留车小时最小的解编顺序为目标建立数学模型,并设计了免疫算法中自适应克隆选择算法对其求解,其中抗体评价所需的配流结果通过lingo编程实现.算例证明了算法的有效性,为编组站阶段计划配流智能化提供了较好的解决途径.     

多状态多模式机械系统可靠性分析模型

基于混合理论建立多状态多模式机械系统可靠性分析模型。首先按照不同失效机理特征和同一失效机理不同失效等级的特征,把机械系统单元分为不同状态和不同模式,构建多状态多模式机械系统;其次,以混合图表述单元多状态多模式与单元综合多状态的逻辑关系,用混合算子给出由单元多状态多模式分布推导单元综合多状态分布的算法;第三,推导多状态多模式串联单元、多状态多模式并联单元的混合形式;第四,建立混合多状态系统可靠性分析模型,获得多级系统可靠度,避免两状态系统因忽略故障隐患和功能退化状态可能导致的重大危害,避免部件很多时采用独立算法可能出现系统可靠度趋于零的不合理现象。最后,高速受电弓下臂转轴系统可靠性分析的实例表明应用多状态多模式系统可靠性分析模型进行机械系统可靠性评估的有效性和优越性。     

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。     

多个企业运营的城市轨道交通换乘与定价模式研究

城市轨道交通引入多元化投资的方案,带来了一个城市的轨道交通由多个企业建设和运营的现象。多个企业运营下的城市轨道交通的换乘和定价模式成为人们关注的焦点。提出了多企业运营的城市轨道交通的三种换乘模式和两种定价模式,并对其进行分析,建立了以票务收入最大化为目标的定价模式选择模型。建议多企业运营的城市轨道交通采取"不出闸机、一票换乘"的换乘模式。多企业运营的城市轨道交通可在换乘模式确定的情况下选择合适的定价模式,以平衡企业收益和乘客利益。     

基于多商品流模型的铁路网车流分配和径路优化模型

针对既有点-弧模型和弧-路模型的局限性做2点改进.第1点是定义1个0-1决策变最,使优化结果体现车流的径路;第2点是区分大股车流和小股车流,使优化结果符合实际车流组织的特点.基于多商品流模型,结合铁路运输组织的车流不拆散原则,对大股车流、线路能力和车站能力进行约束,构建铁路网车流分配和径路优化改进模制,采用Lingo 8.0软件求解.以简化的东北地区局部路网为例,采用模拟OD车流,按照本文构建的模型进行铁路网车流分配及径路优化.结果表明:采用该模型能够得出较理想的车流分配和径路方案,验证了模型的合理性与有效性.     

基于多商品流和虚拟弧的铁路车流分配点-弧、弧-路模型研究

重点研究铁路车流分配过程中的不可行流问题。采用设置虚拟弧的方式定位和计算不可行流,引入多商品流的概念,分别构建了基于多商品流和虚拟弧的车流分配点-弧、弧-路模型。二者均以广义运输费用最少为目标,利用弧段阻尼系数调节不同车流的运输成本,同时考虑了弧段的能力约束和不可行流的惩罚费用。此外,弧-路模型还将合理绕行率纳入约束体系。两类模型在决策变量和虚拟弧的设定原理上有所不同。通过分析对比得知,点-弧模型适用于精确测算不可行流总量,弧-路模型适用于直观确定不可行OD。最后,设计空车调配算例并利用LINGO软件实现了两类模型的求解,验证了模型的合理性和有效性,归纳得出相关结论。     

考虑OD需求聚类的区域多层公路交通网络混合路径诱导模型

随着交通出行需求的快速增长,我国高速公路网络面临的运输压力日渐增加,经常出现严重的交通拥堵现象。为了缓解高速公路交通拥堵,并实施更有针对性的交通管控措施,提出了考虑OD需求聚类的区域多层公路交通网络混合路径诱导模型。首先,利用湖南省高速公路以及国道、省道的地理信息数据构建区域多层公路交通网络。然后,根据OD对间距离和OD交通量的差异,利用K-均值聚类算法对OD对进行聚类分析,将OD对划分为3个不同的类别。最后,应用遗传算法筛选出各类OD对中对拥堵贡献较大的出行群体,并建立有针对性的混合路径诱导模型,对拥堵贡献较大和拥堵贡献较小的出行群体分别应用不同的路径诱导方案。当OD需求扩样系数设置为6时,对OD对聚类可以将总出行成本进一步降低35 186.03 min。在不进行OD对聚类时,使用规划路径的出行总数为79 140,而实施OD对聚类后,使用规划路径的出行总数为70 374。使用诱导路径的出行的平均出行时间由121.47 min下降为85.61 min,极少数出行(3.75%)的时间增加,且增加最大值低于3 min。对多个不同扩样系数进行敏感性分析进一步说明了考虑OD需求聚类的混合路径诱...     

基于前景理论的轨道交通乘客路径选择模型

研究有限理性条件下城市轨道交通乘客的路径选择问题。从出行费用角度出发,通过对不同类型乘客的出行时间、换乘时间、换乘次数和列车拥挤度4个因素的权重分析,建立乘客广义出行费用模型;并基于前景理论,建立以出行费用为参考点的路径选择模型,从而准确分析出乘客的选择偏好。实例结果表明,该模型对乘客出行路径的分析具有更高的可靠性。     

货运方式选择行为多属性决策模型及算法

根据决策理论和实践经验,以运输可靠性、运送时间、价格、安全性、便捷性为主要元素,构成表征货运方式的属性集合,构建货运方式选择行为多属性决策模型.根据货运服务主要属性间"部分可补偿"的特性,采用ELECTRE-I方法求解模型,并针对ELECTRE-I方法算法收敛性差的不足进行算法改进,提出采用偏离阈值度的方法构建一致占优矩阵和矛盾占优矩阵,以充分反映矩阵各元素和阈值之间的偏离度,从而克服了用ELECTRE-I算法无法收敛到唯一解的问题.并以北京-上海运输某化工原料的货运方式选择为例,证明了所给出模型和算法的可行有效性.     

轨道交通快慢线平行运营条件下乘客路径选择行为研究

基于快慢线票价一致的研究背景,分析城市轨道交通快慢车分线运营条件下乘客路径选择行为,按照乘客出行起讫点车站类型进行客流分类,考虑换乘时间和换乘次数对广义出行费用函数进行刻画,采用正态概率分布模型对案例中各类客流的路径选择概率进行求解。得出结论:快慢线列车开行比例较高情况下,当AB-AB类、AB-B类乘客乘坐慢车出行时间在21min和41min以上时,乘客将全部选择快车出行;而B-B类乘客在出行时间不低于52 min时才会考虑两次换乘方案。说明短距离出行时乘客倾向于选择直达方案;长距离出行时则更加倾向于选择能够实现快速出行的路径方案,尽管此种路径会牺牲一定的换乘次数,乘客会权衡换乘对总体出行时间的影响并选择最优路径出行。     

国内外城市轨道交通线路敷设方式的对比分析

线路敷设方式的选择是城市轨道交通建设中的一个重要问题,直接影响工程造价和后期运营成本.通过东京地铁、东京私铁、新加坡地铁、台北捷运与上海城市轨道交通线路敷设方式和分布特征的对比分析,指出上海城市轨道交通线路地上线比例较国外城市低,进而提出合理选择线路敷设方式、提高国内轨道交通线路地上线比例以降低建设和运营成本的建议.     

城市轨道交通线网线路敷设方式研究

结合广州市城市轨道交通线网建设规划的经验,在广州市城市轨道交通线网资源共享规划研究的基础上,对线路敷设方式规划的必要性、主要内容、影响因素及确定原则进行了阐述,并对地面线、高架线、地下线三种形式在适用范围、对城市土地利用、对环境影响、工程造价等方面进行了综合分析比较,为线网线路敷设规划提供技术支持。     

一种新的计算机联锁防护进路选择方法及应用

针对传统计算机联锁中防护进路办理存在的问题,提出了一种新的进路选择方法,对其选择原理进行了详细的阐述,并结合实际站场数据,进一步阐述了短进路、长进路以及变更进路的选择过程。该方法解决了传统联锁数据庞大,进路办理容易出现错误的问题。     

沪杭运输通道内旅客出行方式选择行为研究

随着沪杭客运专线的建成,沪杭运输通道内原有运输格局被打破,各交通运输方式的结构将发生变化。本文通过对沪杭运输通道旅客进行SP和RP调查,分析沪杭运输通道客流的构成和旅客的出行方式选择行为特征,运用非集计的多项Logit模型建立旅客出行方式选择模型,分别标定不同月收入旅客群体的出行效用函数。利用该模型,计算沪杭客运专线开通后,基于多种客运专线服务水平方案下的通道内各种运输方式分担情况和客运专线的客流结构。从各运输方式的协调发展及有序竞争的角度,得出客运专线在沪杭通道内的合理定位,并提出票价和开行间隔方面的建议。     

从旅客时间价值角度分析主要交通方式的选择

人们在进行城间出行前,首先面临的是交通方式的选择。可将旅客的时间价值和旅行距离作为旅客选择交通的基本决策变量,分析铁路、公路、航空主要客运方式的综合效用值,得出3种交通方式的适用范围。     

基于SPN的越区切换模型分析

CTCS-3列车运行控制系统是中国列车控制系统(CTCS)的重要组成部分之一,它采用GSM R实现地面一列车间连续、双向的安全信息的无线传输.对于GSM-R而言,移动台的越区切换必然引起通信连接的暂时中断.由于安全数据传输直接影响行车安全,为保证其传输的可靠性,必然要求更短的切换时间和更高的切换成功率.本文研究安全数据通信在越区切换时的传输可靠性,并对越区切换过程进行随机Petri网的建模和分析.给出列车速度与越区切换成功率的关系,以及列车在350km/h的速度下,越区切换时间与越区切换成功率之间的关系.最后,本文将分析结果与CTCS-3需求标准进行了比较,说明其可以满足要求.     

综合运输通道旅客出行方式选择行为研究

针对综合运输通道内旅客出行距离长、频率低的特点,基于非集计理论和纯选择行为抽样调查法建立综合运输通道内旅客选择行为的Logit模型.对京沪运输通道内旅客选择行为随出发时间和出行距离变化情况的模拟表明,中长距离的旅客对综合运输通道内客运产品的选择受出发时间影响较大,客运需求结构在不同时段存在显著差异,而短距离旅客的出行方式选择行为受出发时间影响较小,此外各种运输方式的典型客运产品均存在优势运输距离范围.与京沪运输通道客运产品结构现状对比的结果表明,由综合运输通道内旅客出行方式选择行为模型得到的结果能够反映通道客运需求结构的现状,并且能够解释由客运供需矛盾引发的购票困难等现象,从而为综合运输通道客运基础设施的科学规划和客运产品的合理设计提供理论依据.