铁路空车调整优化模型及其蚁群算法

以理论研究为主,通过对空车调整问题的特点分析,明确了空车数量调配和网络配流是空车调整的两个核心问题;在分析已有模型及对问题进行抽象描述的基础上,建立了空车调整协同优化（EWDCO）模型,并设计了相应的蚁群算法。分析发现,共同径路约束与EWDCO模型是不协调的;通过对定理的证明得出,对流约束不会对EWDCO模型的最优解产生影响,模型可以描述为线性整数规划模型,其实质是带容量约束的最小费用流模型。同时,研究表明ACO对求解空车调整问题具有一定的优势,是一种较为有效的算法。     

Development of railway station choice models to improve the representation of station catchments in rail demand models

ABSTRACT

This paper describes the development of railway station choice models suitable for defining probabilistic station catchments. These catchments can then be incorporated into the aggregate demand models typically used to forecast demand for new rail stations. Revealed preference passenger survey data obtained from the Welsh and Scottish Governments was used for model calibration. Techniques were developed to identify trip origins and destinations from incomplete address information and to automatically validate reported trips. A bespoke trip planner was used to derive mode-specific station access variables and train leg measures. The results from a number of multinomial logit and random parameter (mixed) logit models are presented and their predictive performance assessed. The models were found to have substantially superior predictive accuracy compared to the base model (which assumes the nearest station has a probability of one), indicating that their incorporation into passenger demand forecasting methods has the potential to significantly improve model predictive performance.     

高密度电法在某铁路隧道检测中的应用

文章以京包线旗下营隧道工程为例,通过比较高密度电法与地质雷达法酮优劣,提出采用高密度电法进行隧道病害检测,并总结了在应用高密度电法前应进行的准备工作,阐述了高密度电算法在现场检测时的具体操作方法和注意事项。     

深埋大断面黄土隧道初期支护受力特征分析

为避免初期支护局部破坏对深埋黄土隧道安全产生危害,依托甘肃省境内早胜3号隧道施工开展深埋大断面黄土隧道初期支护受力规律的现场试验研究。通过埋设振弦式传感器对围岩与初期支护接触压力、喷射混凝土应变、钢拱架应变、相邻钢拱架间作用力进行监测,同时建立模拟隧道施工的有限元计算模型,分析得到初期支护内力分布特点。结果表明： 1) 初期支护受力随时间表现出迅速增长—缓慢增长—逐渐稳定的特点,曲线在二次衬砌闭合12 d后基本稳定; 2)应力空间分布上部大下部小,偏压特性明显,荷载理论计算值偏小; 3) 拱顶及边墙区域为初期支护薄弱部位,需采取措施并加强监控量测; 4)数值计算表明锚杆末端轴力较小,设计中可考虑适当缩短锚杆长度。     

大厚度半刚性基层层间结合技术室内试验研究

文章通过室内直剪试验,对大厚度水泥稳定碎石基层上下层结合状态进行研究,分析了大厚度水泥稳定碎石基层上下层浇筑间隔时间、养生时间及水泥浆用量对层间抗剪性能的影响,并提出了最佳施工工艺。     

基于Q学习算法的摘挂列车调车作业计划优化

针对摘挂列车编组调车作业计划编制问题,基于强化学习技术和Q学习算法,提出1种调车作业计划优化方法。在表格调车法的基础上,将调车作业计划分为下落和重组2个部分。通过动作、状态和奖励3要素构建调车作业问题的强化学习模型,以调车机车为智能体,以车组下落的股道编号为动作,以待编车列的下落情况为状态,形成车组挂车、摘车具体条件和车辆重组流程,并依据车组下落的连接状态和车辆重组后产生的总调车程设计奖励函数。改进Q学习算法求解模型,以最小化调车程为目标,建立待编车列与最优调车作业计划之间的映射关系,智能体学习充分后即可求解得到最优的调车作业计划。通过3组算例对比验证本方法效果,结果表明:相较于统筹对口法和排序二叉树法,本方法使用的股道数量更少、调车作业计划更优;相较于分支定界法,本方法可在更短时间内求解质量近似的调车作业计划。因而,本方法有助于提高车站调车作业计划编制的智能化决策水平。     

基于分级节点的高速铁路货运动车组开行研究

“八纵八横”高速铁路网货运节点可以利用聚类分析法,依据货运总量、GDP、人口、社会消费品零售总额、快递业务量、线路连接数、城市类别和节点类别等指标划分为4个等级。基于灰色系统预测模型,预测2025年高速铁路货运量,构建数学模型计算保本货运量。依据节点划分、货运量预测、保本货运量结果,计算各等级节点中盈利OD所占的比例,结合日均OD量,分析各等级节点间开办高速铁路货运的可行性。研究表明,在一级节点之间可以开行高速铁路货运动车组专列,在二级节点之间可以开行客货联挂动车组,三、四级节点可以采用捎带运输的方式。     

基于模糊层次的铁路混装货物装运安全评价研究

随着客户运输需求的多样化升级,采用铁路混装货物装运模式在提升铁路运输效率、吸引多样货源等方面相较于单一品名装运显示出一定的优越性,同时混装货物装运面临的安全压力相较于单一品名装运出现骤增。为保障铁路混装货物装运安全,在阐述混装货物装运特点及安全控制要点的基础上,从人防物防技防3方面构建混装货物装运安全评价指标体系,采用层次分析法确定各指标权重,并利用模糊综合评价法对铁路混装货物装运安全进行评价,通过实例验证该评价方法的实用性及有效性,为铁路混装货物装运安全评价提供依据。     

基于轨道极限状态法的过渡板受力分析和配筋设计研究

京张高铁官厅水库特大桥为简支拱型大跨度钢桁梁桥,为防止梁端转角或错台量过大,降低梁端扣件系统受力,梁缝处设计采用了过渡板结构。为保证过渡板设计合理性和安全性,建立过渡板有限元实体模型进行受力分析,并首次运用轨道极限状态法对过渡板结构进行配筋设计。分析表明:(1)温度梯度作用对过渡板(420 mm厚)受力影响较大,在设计荷载中占据主导因素,在正温度梯度下,过渡板底部弯矩达到124.155 kN·m/m;(2)过渡板底部纵向弯矩在荷载基本组合作用下达到最大值,且实配配筋率最大,配筋时应注意以裂缝宽度为控制指标进行设计。     

重型载重车平衡悬架系统技术提升

由于重型载重车承载力大且使用工况恶劣,导致整车平衡悬架平衡轴总成在使用过程中平衡轴断裂、平衡轴支架产生裂纹等故障频发,严重影响客户正常使用,同时使得售后维修及索赔成本大大增加。文章针对平衡轴总成在使用过程中的失效模式,对重型载重车的平衡悬架系统进行技术提升,在原有技术及结构基础上,设计了一种新结构平衡轴总成,从而大大降低了平衡轴总成故障率,最大程度的提高了平衡轴总成使用寿命。