铁路信息化标准管理平台的研究

经过多年的铁路信息化系统建设,我国铁路在运输组织、客货营销和经营管理等领域开展了一系列信息化建设工作,但各业务信息系统之间互联性和互操作性仍存在问题,难以实现资源共享,其根本原因在于各系统分别在不同的平台上开发建设,平台运行方式、接口和编码格式等都不相同。为此,迫切需要制订铁路信息化相关标准,建设管理平台,实现信息化标准共享,推动标准协同制定,保障信息化标准安全,提高标准制定和管理的工作效率。本文通过分析铁路信息化建设的实际问题,提出了铁路信息化标准管理平台的业务流程、总体架构、技术构架、主要功能模块和关键技术的设计方案。     

交通运输网络能力限制路段分析及扩能优化研究

交通运输网络是交通运输系统的重要组成部分,确定交通运输网络中的能力限制路段,设计合理的路网扩能优化方案都是交通运输部门需要面临的问题。本文依据最大流理论制订了路网能力限制路段的确定方法,建立了以换算扩能费用最小为目标的扩能优化模型并设计了相应的求解算法。算例表明,本文研究的模型及算法是有效的,且扩能优化方案中的扩能路段与路网能力限制路段基本上是一致的。     

ZigBee在牵引试验车数据采集系统中的应用研究

试验车数据采集是机车牵引试验中最重要的环节之一,针对试验车数据采集系统的要求,将ZigBee无线传感网络技术应用于试验车数据采集系统,组建ZigBee无线传感网络,详细设计了该系统的硬件结构和软件结构.此系统与以前有线的试验车数据采集系统相比,节省布线,降低成本,并对ZigBee无线传感网络用于铁路运输做了展望.     

基于.NET Framework的轨道交通车站作业仿真系统

本文在借鉴已有列车运行仿真研究的基础上,开发出基于.NET Framework的轨道交通车站作业仿真系统.该系统利用.NET Framework提供的多线程技术控制仿真进程、使用GDI+接口进行绘图作业及调用ADO.NET类库传递仿真数据.在将站场布置抽象为网络图的基础上,采用Floyd-Warshall算法排列列车进路.通过C#与MATLAB混合编程,调用plot函数绘制统计图.经测试,该系统能模拟车站实际作业过程,为车站运营提供科学决策参考.     

铁路运输业进入规制决策与相关政策分析

本文从经济学的角度出发,以铁路运输企业进入市场产生的社会福利为切入点,考虑市场的不同生产状态,结合政府规制成本,综合分析了政府的规制决策。通过分析发现,由于市场吸引企业进入的条件和社会福利最大化的条件不相同,因此,自由进入并不一定带来有效率的市场结构,政府应在考虑自身规制成本的情况下,结合不同的市场情况对企业的行为做出相应的规制,以达到社会福利最大化。本文的结论可以为未来政府合理规制铁路市场提供一定的理论参考。     

铁路客运网络结构评价研究

铁路客运网络结构的优劣直接关系到铁路建设成本、资源利用效率及路网运输效益。从路网规模、运营效果及区域协调程度三个层次建立铁路客运网络结构评价体系,鉴于传统路网评价模型指标权重主观性过强的缺陷,分别运用层次分析法、粗糙集法确定评价指标的主、客观权重,建立最小二乘法优化模型以确定最终权重,然后构造基于模糊学理论的铁路客运网络综合评判模型。上海铁路局客运网络的评价结果表明,该局网络结构处于较高水平,尤其表现在路网人口密度、路网面积覆盖率、乘车系数及城镇发展规划协调这四个方面。     

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.     

基于两阶段算法的运行图与天窗协同优化

列车运行图铺画与天窗设置存在相互影响,相互制约的耦合关系,为了达到优化列车运行图结构,合理配置铁路运力资源的目的,在分析天窗与列车运行动态影响关系的基础上,以天窗设置对列车运行线铺画影响最小为目标,建立了列车运行图与天窗协同优化的混合整数规划模型. 考虑问题复杂性,设计了包含初步优化和综合优化的两阶段求解算法. 初步优化阶段采用基于专家经验的启发式算法得到列车运行图的大体框架,综合优化阶段利用禁忌搜索算法获取全局最优解. 最后以宝成线（阳平关—成都）为例进行有效性验算. 结果表明,相较于人机交互编制所得运行图,优化得出的运行图中所有客货列车在途经车站的总停留时间降低了6.19%,共减少1 355 min,其中旅客列车和货物列车在站停留时间分别降低了3.08%和7.40%,减少总时间分别为189 min和1 166 min.      

高速铁路单循环乘务排班计划编制模型与算法

乘务计划是高速铁路运输组织的基本计划之一,而乘务排班计划又是乘务计划的重要组成部分。本文研究高速铁路单循环形式乘务排班计划编制问题,建立以乘务交路总接续时间最短和冗余时间分布最均衡的双目标优化模型,设计基于动态启发式信息的蚁群优化算法。算例表明:求解算法对编制单循环乘务排班计划是有效的。     

大规模货物列车运行图优化编制的一种拉格朗日松弛启发式算法

针对货物列车运行图优化编制规模庞大、精确求解困难的问题,构造时空网络将列车运行线铺画描述为路径求解问题,将各类约束转化为时空网络节点选择限制,建立整数规划模型。该问题本质在于疏解各列车运行线潜在冲突。对原模型进行拉格朗日松弛,将列车运行线潜在冲突表示为各节点罚数,设计启发式算法并通过拉格朗日乘子更新迭代求解。以京九线北京西至阜阳区段为例,对该区段711条运行线中的439条货物列车运行线进行了优化编制实验。结果表明,在满足运行线铺画条数的前提下,全图货物列车平均旅行速度由39.28 km/h提升至41.81~43.72 km/h,所提出的算法是解决大规模列车运行图编制的一种有效算法。