机车牵引能源消耗因素分析及计算模型研究

通过分析铁路机车牵引能源消耗现状,从机车牵引特性、列车基本阻力特性、编组特性、坡道设计、曲线半径和列车运行速度等方面分析影响机车牵引能耗的因素,根据列车运行过程中不同阶段的牵引力特征建立机车牵引能耗计算模型。选取沪宁线、胶济线的部分区段和20‰上坡道进行模型验算,通过将模型计算结果与仿真软件计算结果进行比较,证明模型计算结果与实际情况基本吻合,计算方法可行。     

高速列车运行能耗测算方法研究

高速列车运行能耗测算主要有3种方法,即能耗曲线测算方法、牵引功耗测算方法及经验公式法,3种方法有其不同的适用范围.通过分析基于经验公式的高速列车运行能耗测算方法,对高速列车能耗模型进行改进和标定.为了验证改进模型的准确性,以京津城际铁路为例对模型进行验证.结果表明,在对能耗测算准确性要求不高的情况下,采用该模型相对于牵引功耗测算方法较为方便.     

列车运行仿真模型的多目标改进遗传算法

为求解列车运行仿真模型,以列车运行过程中的工况转换点为基因编码依据,根据列车运行仿真的停站误差、时分误差和能耗目标要求.建立适应值函数,利用变长染色体的多目标改进遗传算法进行计算,以提高解的适应性.实例计算表明,该算法提供的解决方案在满足规定运行时分和停站误差范围内,可节约能耗10%～30%.     

基于双重优化的高速列车节能运行研究

为了降低高速列车运行能耗,首先构建多质点列车模型,从而提高能耗计算的精准度,在此基础上,通过牵引计算,建立满足时间与限速约束条件的列车操纵模型,提出基于遗传算法的双重优化控制方法。第1重优化结合遗传算法得到离散子区间线路的列车运行最小能耗基础速度曲线;第2重优化是在基础速度曲线平稳运行阶段再次利用遗传算法搜索操纵工况转换点的最优位置,利用牵引—惰行模式进一步降低能耗。以合肥—蚌埠站间线路为例,利用MATLAB进行仿真,仿真结果表明,在满足列车准时到站的前提下,通过双重优化后的运行速度曲线能够使列车运行能耗降低15.53%。     

铁路电力机车节能优化操纵研究

机车牵引能耗是铁路节能的重点,与其他节能方式相比,在保证安全、准点等约束条件下优化机车操纵是降低机车牵引能耗经济有效的方法。在借鉴已有研究成果的基础上,通过对电力货运机车运行特点和过程进行分析,利用极大值原理求解不同运行阶段的最优节能模式,对不同运行阶段的转换点进行计算,结合优秀司机乘务员的操纵经验,将司机操纵经验纳入节能算法,并进行定量描述,最后对算法进行仿真验证。仿真结果表明,算法能够在复杂线路条件下实现节能目标。     

铁路机车运行能耗影响因素仿真研究

铁路机车运行能耗对铁路运输成本具有重要影响,为定量分析机车能耗的影响因素,通过利用牵引电算软件,对不同机车能耗影响因素进行仿真和对比研究,从坡道设计、停站次数、牵引总重、编组辆数、惰行距离5个方面定量分析各影响因素对机车运行能耗的影响。试验表明:坡度越大、停站次数越多、牵引总重越大、编组辆数越多、惰行距离越短,其能耗越大,反之越小。机车运行能耗影响因素仿真研究结论为合理确定机车能耗水平、优化线路设计、节能运营组织提供了更为直观的参考依据。     

基于GREET模型的氢燃料电池机车全生命周期碳排放与能耗分析

全球性的能源问题和环境问题正日益严重,在实现“双碳”目标的背景下,铁路运输部门需要选择低碳、绿色的燃料。相比较传统柴油动力内燃机车和电力机车,氢燃料电池机车在碳排放与能耗方面的优势值得探究。GREET模型是由美国阿贡国家实验室开发的计算机模拟软件,被广泛地应用于对车辆的能源与环境影响研究中。基于GREET模型,利用WTW (Well-to-Wheels)评价体系对氢燃料电池机车全生命周期的碳排放与能耗效应进行测算。通过与其他车型的对比研究发现：氢燃料电池机车的全生命周期能耗相比内燃机车降低了19.67%,与电力机车相近;氢燃料电池机车的全生命周期碳排放显著低于电力机车和内燃机车。本研究填补了行业中对我国氢燃料电池机车能耗与环境影响方面的研究空白。     

米轨铁路机车脱轨机理分析及预防措施

针对米轨铁路机车不适应线路情况,易发生脱轨事故的现状,根据米轨铁路机车脱轨特点,从机车构造和线路情况分析了DFH21型机车脱轨的原因,提出防止机车脱轨和缩短机车脱轨后列车运行距离的对策措施。     

内燃机车燃油单耗模块管理系统的构建与应用

内燃机车牵引总重每万吨公里所消耗的燃油量是铁路运营工作的一项重要经济指标。利用成组技术管理法与内燃机车车载油耗记录分析仪、燃油单耗模块管理软件、油品自动发放管理系统相结合,实现机车燃油单耗模块的应用,提高了机车油耗管理水平。     

铁路双线自动闭塞区段列车运行调整模型及其遗传算法研究

从铁路双线自动闭塞区段列车运行调整需考虑的因素和原则出发,建立了列车运行调整模型,并根据模型特点提出了求解该模型的遗传算法。然后通过实例计算说明该算法的可行性和有效性。     

山区铁路上下行合设站的站间距离研究

根据山区铁路增建二线的具体情况,分析上下行合设车站之间的合理距离,以合设站前方单线区间的通过能力及反向行车量为约束条件,研究满足客货运输需求及列车运行调整条件下,上下行线路合设站之间距离的计算方法。以南昆线增建二线为例,计算出上下合设站之间的合理距离。     

双线自动闭塞区段最大量铺画货物列车运行线的研究

为了在客货共线运行图中有效利用旅客列车运行线两侧的空档,尽可能多地铺画货物列车运行线,以提高区段通过能力,在扣除系数表格计算法的基础上,按照附加扣除时间最少的原则,分析了在双线自动闭塞区段单列旅客列车和2列旅客列车两侧货物列车运行线的合理铺画方案。并通过应用实例给出了最大量铺画货物列车运行线的方法。     

铁路第六次大面积提速在优化运力资源配置扩大运输能力方面取得的成果

铁路运输部门利用既有线提速资源,发挥以动车组为代表的新技术装备优势,挖掘路网潜力,开展运输组织创新,编制完成“4.18”全路第六次大面积提速调图工作,全路车流径路、编组计划、运输组织、机车运用等得到全面优化,客货产品更趋丰富完善,客货服务全面创新,客货能力大幅增长,运输生产得到了进一步释放,为国民经济又好又快地发展将发挥积极的作用。     

考虑货物到达与列车出发时间接续的货物列车编成辆数研究

铁路货物列车适当欠轴发车能够加速货车周转,保障货物运到时限。阐述货物到达情况与列车图定发车时刻间的接续关系,以铁路运输企业经济效益最大化为目标,建立基于接续时间的货物列车编成辆数波动模型,利用软件对算例进行列车编成辆数波动下的货物列车配流,同时分析最大、最小编成辆数与技术作业时间波动率对发送货车数量和货物运输收益的影响。结果表明,货物到达与列车编组的接续时间关系会直接影响列车编成辆数和货物列车配流方案的确定,发送货车数量和货物运输收益依不同的最大、最小编成辆数和技术作业时间波动率而有所变化。     

铁路客运机车动态调度仿真研究

通过对铁路机车运用系统的调研,提出客运机车动态调度模式。考虑机车运用中的设备故障、机破等随机因素,建立机车运用动态调度仿真模型,确定模型约束条件。并以某客运机务段为例,对仿真结果进行分析,指出机车动态调度的实现条件,以及实现机车实时跟踪、减少设备投入和增强机务系统柔性等实施效果。     

基于SERVQUAL的铁路客运服务质量评价

在介绍SERVQUAL评价模型的基础上，以铁路旅客列车服务质量为例，提出列车服务质量决定因素的选取原则，确定列车服务质量的评价准则和子准则，以及这些准则和子准则的权重，通过计算得到确定列车服务质量的最终得分。通过实例分析说明评价模型的应用，根据结果制定提高铁路客运服务质量的对策。     

基于时段偏好的高速铁路列车停站方案双层规划方法

旅客出行需求不断提高,需要同时考虑旅客出行时段选择与运输企业效益,来优化调整高速铁路列车停站方案。针对一条拥挤的高速铁路客运走廊,分时段确定列车停站计划和开行频率,阐述影响旅客出行时段偏好的2个重要因素——吸引度与可达度,据此构建旅客出行阻抗函数,构建双层规划模型,上层规划是以运营成本最小为目标的整数规划模型,用于确定列车停站方案;下层规划是一个用户平衡模型,用于计算客流在停站方案上的分配结果。根据模型特点设计启发式算法,并通过算例对模型和算法进行验证和分析。研究表明,考虑旅客出行时段偏好优化高速铁路列车停站方案的方法,能更好地匹配旅客需求分布,为旅客提供优质服务。     

基于综合主成分分析的铁路客运服务质量评价

为了客观、准确地评价铁路客运服务质量,借鉴SERVPERF模型5个维度的思想,结合旅客感知服务流程建立铁路客运服务质量评价指标体系,提出利用主成分分析法计算指标的客观权重,建立基于综合主成分分析的铁路客运服务质量评价模型。以西南地区11个客运站和20列旅客列车为例,综合车站、列车进行铁路客运服务质量评价。结果表明,车站方面昆明站客运服务质量水平最高,资阳站客运服务水平最低;列车方面高速列车服务水平最高,快速列车服务水平最低;综合考虑车站与列车因素,攀枝花站服务水平下降较多。     

基于不确定理论和混合智能算法的调车机车运用研究

铁路车站作业计划编制过程中,调机运用计划是调度指挥的关键。根据列车占用调机时间段的原则和作业环境随机因素的情况,对待作业车列占用调机的时间进行区段式划分,得到进行作业的偏差期望模型,结合概率论及不确定理论,采用混合智能算法对其进行求解,并利用计算机找到待作业车列的作业顺序。     

双线铁路通过能力图解计算方法研究

为了准确计算双线铁路通过能力,提出一种双线铁路线路通过能力图解计算的新思路,借鉴作业车间调度问题的建模方法,构建列车运行图优化编制的析取图模型,设计遗传算法求解,实现以时间跨度最小为目标的双线铁路运行图优化编制,以支撑双线铁路线路通过能力的图解计算。通过算例测试验证了运行图优化编制方法,利用该方法计算单类列车的开行数量,对多类列车混合开行情况下的扣除系数进行分析,运用帕累托最优原理描述多种类列车开行情况下的线路通过能力。