铁路车站作业进路分配的优化模型和算法

进路的调度与执行是影响铁路车站作业效率的关键因素之一，现阶段车站作业的调度安排与信号控制尚未形成一体化融合。引入运筹学车间调度思想，对作业计划进行分解，综合考虑线路拓扑关系和区段资源的占用时间，紧密结合信号联锁分段解锁控制原理，利用资源调度方法构建进路分配时空约束，提出一种基于站场区段资源精细化分配的车站进路分配优化模型。针对模型难于求解的特点，提出一种基于短路径和时间交换邻域搜索的混合遗传算法。实验验证结果表明：本文方法与进路冲突疏解的方法相比，在延迟时间和走行时间方面分别提升4.76%和10.72%;当提升作业连续性的影响比重时，可避免部分进路冲突延迟，提高进路分配的优化质量。     

CTC系统残留光带监控方案研究

信号调度集中系统是依靠动、静态数据监控站场轨道区段状态，完成阶段计划兑现工作的，是铁路运输组织的指挥中枢。在信号设备和轨道电路故障、人为操作错误及施工维修等场景下，调度集中系统显示终端会偶发残留锁闭白光带和占用红光带，造成计划自动触发操作中联锁条件检查失败，增加人工劳动强度的同时，还影响行车效率和安全。为此，利用系统中车站自律机的动态进路指令和排路命令，以及静态联锁进路和进路对象的关联关系，构建站场轨道区段状态与计划触发和排路操作的完整业务链路，依靠轨道区段的状态预置和对象状态迁移监控技术，实现残留光带持续安全可靠监控功能。仿真试验表明：该方案在调度集中系统正常工作状态下，满足设计需求，提升了阶段计划兑现效率，保障运营安全。     

完善CTC系统自动排路技术条件方案研究

列车进路自动控制（自动排路）是调度集中系统的重要功能之一。在实际运用中如果遇到因所接收的站场信息不符合技术条件导致系统无法自动排路时，只能通过人工方式完成，不仅大幅度降低运输效率，也违背了铁路运输部门优化作业环节和人员配置的发展要求。为解决自动排路技术在运用中受站场信息影响的局限性问题，从排路时机、进路序列、列车车次号3个方面提出对应的解决方案，以提高自动排路功能的可适应性。采用调整系统触发时机的方式，实现司机、调度员作业效能的提升；在站场信息中引入虚拟股道定义方式，实现无股道站场中进路序列的生成；通过改变一离去轨道区段状态信息采集方式，实现特定场景下列车车次号的自动跟踪。经测试，该方案可有效满足相应的应用需求，也为实现特定场景下自动排路功能提供参考借鉴。     

站内与区间信号控制拼接仿真实验箱设计

针对站内联锁实验设备投入高、区间信号逻辑控制实验复杂的问题，根据计算机联锁与区间信号控制逻辑，应用MCU控制器、光电信标、LCD、LED、N-Scale轨道与道岔，模拟编组站、中间站与区段站，开发了一套站内与区间信号控制拼接仿真实验箱，具有进路实验编程、操作演练、自动运行等多种工作模式，可实现进路锁闭与解锁办理、界面监测与控制、多车追踪运行等功能。该实验箱将编程实操与专业知识相结合，可强化基础教学，提升技能素质，丰富智慧化铁路实训教学。     

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。     

调度集中系统调车进路办理改进方案

为了使调度集中系统（CTC）更好地适用于普速铁路，克服目前调车进路需要人工按钮办理的缺点，提出改进方案：新增CTC系统与车站管理信息系统的接口，以获取车站调车作业计划；结合车站机车摘挂作业流程，快速编制机车摘挂计划，并实现调车进路触发；减少车站调车进路误办概率，实现调车进路办理条件检查和安全卡控；CTC站场图界面增加调机（本务机）号显示及自动实时跟踪等功能，提升CTC系统在普速铁路运用的适用性。     

CBTC系统交叉渡线处X型交汇点管理方案研究

为解决列车经过交叉渡线形成X型交汇点时,既有MTC-Ⅰ型CBTC信号系统无法按计划运行图控制列车路权顺序的问题,提出一种基于虚拟交汇点的管理方法。首先,通过构建虚拟交汇点,为X型交汇点计算虚拟等效计划列表;其次,将虚拟等效计划列表应用到对应的自动进路冲突检测中,检测结果可作为控制列车路权顺序的依据。最后,测试该方法可有效控制列车经过X型交汇点的路权顺序,提高列车计划运行图与实际运行图的重合率,进一步降低因X型交汇点导致的列车晚点、区间停车风险。     

基于全线码序追踪的码序表自动生成方法

为增大码序表编制的适用范围，减少后期的修改与调整，采用基于ObjectARX的AutoCAD二次开发方式，设计实现了一种码序表辅助设计软件。该软件采用自定义实体方式将规范化的车站信号平面布置图、列控基础数据表，以及联锁表作为数据输入，建立面向对象模型，并构建全线拓扑关系；根据对应场景计算各进路码序，最终自动生成全线车站码序表，同时绘制简易站形示意图。实际的工程应用实例表明：该软件可精确计算出车站边界码序，并能满足高铁与普铁线路码序表编制需求，提高了码序表的生成效率与准确率，便于设计人员进行校核。     

基于自定义实体的联锁表自动生成软件设计与实现

为提高联锁表编制效率和准确性，设计基于自定义实体的联锁表自动生成软件。使用AutoCAD二次开发接口，读取利用ObjectARX创建的信号设备自定义实体的数据信息；根据信号设备平面布置图的结构特点自动生成站场型数据结构；利用深度优先搜索（DFS, Depth First Search）算法搜索进路，并根据联锁表编制原则，处理进路数据和生成联锁数据。现场试用结果表明，该软件能与信号设备平面布置图实时交互，快速访问AutoCAD数据库，直接调用其中实体，生成标准格式的铁路车站联锁表及地铁车辆联锁表，准确率超过99%，且具有较高的通用性。     

铁路调度命令和进路预告智能预警系统研究

针对目前通过GSM-R网络传输铁路调度命令和进路预告信息失败后的故障处理及原因分析效率较低等问题，对调度命令和进路预告信息交互流程，以及承载信息传送的GPRS分组域各关键接口的监测采集数据进行研究，利用跨接口用户跟踪技术、失败事件自动分析技术、可视化信息显示技术，实现了调度命令和进路预告信息转发失败事件的自动判断、数据自动收集、故障自动定位、原因自动分析、报告自动生成等功能，成功研制了铁路调度命令和进路预告智能预警系统。在实验室环境下，利用现场真实的历史监测数据和部分模拟数据，对该系统进行了功能验证。验证结果表明：该系统能够准确监测调度命令和进路预告信息转发失败的异常事件，对故障原因进行自动分析并生成报告，可有效提高故障分析能力和效率。