动车组簇式运用方式研究

动车组的运用方式在一定程度上制约着动车组运用计划的编制和实施。通过对现有动车组固定运用方式、不固定运用方式、周期性运用方式进行比较,针对我国客运专线动车检修地布局和区域调度所的规划与建设特点,提出一种新的动车组运用方式——簇式运用方式。动车组簇式运用方式可以更好地协调动车组周转计划和检修计划的编制,并有效地减少计划编制时的求解空间。     

动车组运用计划编制及其优化

动车组运用计划包括动车组交路、动车组分配、动车组检修、动车组接运回送等计划。在分析动车组运用计划编制影响因素的基础上,根据动车组运用计划编制流程,提出"约束提前、分步优化"的动车组计划优化思路,通过对编制流程进行有效分解,在保证动车组使用数量最少的前提下,降低动车组分配计划和检修计划的编制难度,提高动车组的利用率。     

高速铁路动车组检修正点率统计分析系统的研究

为实现高速铁路动车组在动车段内检修作业管理的完整闭环流程,在分析动车组检修正点率作业现状的基础上,构建高速铁路动车组检修正点率统计分析系统的总体架构,并从统计分析层、用户界面层、数据访问层3层架构的角度说明系统的统计分析、ETL操作等主要功能。利用动车组管理信息系统的检修计划数据和行车调度系统的动车组位置追踪数据作为输入,通过统计分析结果反馈动车组检修作业实际效果,进而指导动车组检修计划编制工作,完善检修管理的闭环流程。同时,揭示出检修作业与调度作业之间的关联性,为列车、调车作业计划的精细化调整提供依据。     

基于遗传算法的动车运用所一级检修作业计划优化

在动车运用所的洗车线、检修线等固定设备已定的前提下,合理安排动车组一级检修作业计划对提高动车运用所的检修能力具有重要意义。动车组由于长短编组不同,在检修时对双列位检修线的占用情况也不同。以同一列位在同一时间最多只能被1列动车组占用的时空相容性及动车组运用计划为约束条件,以最后1列动车组检修完成时间最小为目标,建立动车所一级检修作业计划优化模型,将问题转化为带特殊工艺约束的混合flow-shop调度问题,并采用自适应的遗传算法进行求解。最后以某动车运用所为例,验证模型和算法的可行性及有效性。     

高速铁路可变编组动车组适用性分析

为提高动车组的运用灵活性,针对传统动车组目前存在的部分线路运输能力浪费,固定编组动车组调节能力不足、检修备用率高、维护成本高等问题,进一步分析德国ICE4和法国AGV可变编组动车组车型的编组特点,及其适应客流变化、提升服务品质、装备利用率较高等优势,结合我国高速铁路发展实际,从客流组织、列车开行方案和列车运行图编制、动车组运用及检修、线路和车站能力利用等方面分析可变编组动车组在我国高速铁路的适用性,进而展望其发展前景。     

考虑检修能力约束的动车组交路计划优化模型与算法

我国高速铁路动车段所数量较少且分布较为集中,动车组一级检修能力成为编制动车组交路计划的重要制约条件。鉴于此,对动车组交路计划编制问题建立考虑动车段所一级检修能力约束的多目标整数规划模型。首先,依据动车组交路接续规则和一级检修条件构造交路备选集,并将交路计划编制问题表达为集合划分问题;其次,采用基于重要性分级的分层序列法求解模型,即多目标模型被分解为主目标"动车组运用数量最小",以及次目标"检修次数最少"的?2?个单目标整数规划模型,并采用传统的精确算法求解;最后,通过算例分析验证了模型与算法的有效性,为动车组交路计划的优化编制提供依据。     

动车组检修机器人系统应用研究及效益分析

动车组一级检修是保障动车组列车运行安全的重要周期性维护修程,传统人工一级检修作业需要大量人力投入,其作业效率及质量容易受到人工因素的影响和制约。在广泛深入的现场调研基础上,研究引入基于计算机视觉技术的检修机器人条件下动车组一级检修的生产应用模式和人机协同分工方式,以准确率、识别率等核心指标及人机对比方式跟踪评估动车组检修机器人系统的故障检测能力,对应用检修机器人带来的效率提升和减员效益进行了统计测算,另外运用净现值法综合分析了检修机器人项目投资的经济效益。动车组检修机器人系统目前已可部分替代一级检修人工作业,在保障动车组运行安全的基础上可显著减少作业人员投入并提高作业效率,项目投入将产生明显的经济效益。     

基于最大服务距离的动车组备用地点选择研究

动车组备用地点选择已经成为保障动车组正点、安全、高效运行的重要条件,以备用动车组的最大服务距离为评价准则,建立动车组备用基地数学模型,构造求解动车组备用地点数量的改进最短路算法,得到动车组备用地点数量与最大服务距离之间的关系,并以某铁路局的客运专线为例,对模型和算法的效果进行评价。     

成网条件下高速铁路动车组运用计划优化模型研究

通过阐述高速铁路成网后对动车组运用计划的影响,分析成网条件下的动车组运用计划,分步骤构建时空网络,以路径费用最小为目标函数,综合考虑动车组运用计划和检修计划等相关约束,建立动车组运用计划优化模型,选用大规模邻域搜索算法进行模型求解。以京沪、沪宁高速铁路数据为例,验证该算法的可行性和有效性。比较大规模邻域搜索算法与模拟退火算法的优化结果,认为大规模邻域搜索算法能够较快地获取优化结果。     

动态配件组装模式下的动车组高级修调度方法研究

为提高动车组高级修的调度效率,在阐述传统动车组高级修车间调度概况的基础上,分析目前广泛采用的动态配件组装检修模式,以高级修工序、动车组配件装配、检修设备和成品库存配件为约束条件,以最小化总成配件的检修完工时间为优化目标,构建动车组高级修调度优化模型,生成调度任务拓扑图,并应用最大最小蚁群算法在拓扑图上迭代寻优,从而得到模型的优化解。仿真算例表明,该方法可以有效减少无效调度碎片时间,利用成品库存配件压缩瓶颈工序链的检修耗时,达到提高动车组高级检修车间检修能力的目标。