高速铁路车站列车进路分配链式优化研究

为满足高速铁路车站作业的高效性、稳定性以及站内相关行车设备运用的合理性,分析列车进路作业,考虑到轨道电路分段解锁的实际特性,结合列车作业链的思想,以均衡到发线设备时空应用和提高车站作业计划的稳定性为目标,建立列车进路链式分配模型。以某高速铁路车站为例,基于列车时刻表到发时序,采用贪婪模拟退火算法求解,对列车相关作业链进行空间序列分配。实验结果表明,采用该模型能提高站内设备运用的均衡性,保障站内列车运行的稳定性,为进路分配策略提供了研究支撑。     

高速铁路北京南站高速场能力研究

目前我国高速铁路车站普遍存在能力利用不均衡、车站与区间能力不协调等问题,制约着车站的能力。在阐述高速铁路北京南站概况的基础上,从北京南站高速场的列车进路方案、列车间隔时间、咽喉通过能力、到发线通过能力、列车混跑能力等方面对高速场能力进行分析,提出提升北京南站高速场能力建议。研究结果表明,北京南站高速场咽喉能力是能力限制的主要因素,可以通过升级车站设备、优化运输组织方案、优化列车运行图、提升作业效率等措施,有效提高北京南站高速场能力。     

武广高速铁路长沙南站通过能力影响因素分析

随着国家高速铁路建设的推进,武广高速铁路衔接通达的线路不断增加,行车量也逐步增加。长沙南站和衡阳东站作为多方向接入车站,分别与沪昆高速铁路和湘桂铁路交汇,长沙—衡阳区段行车量达到143.5对/d,运输能力难以满足日益增长的旅客运输需求。在阐述武广高速铁路长沙南站列车开行情况的基础上,分析研究车站间隔时间、列车开行方案、设备设施布局、到发线运用等影响长沙南站通过能力的主要因素,提出采用分段解锁方式、调整列车开行方案、改造完善车站设施、优化到发线运用等措施,为进一步提高长沙南站的通过能力提供借鉴。     

广州南站到发线通过能力查定研究

我国高速铁路车站运输能力查定等基础理论研究滞后于高速铁路运营实践,通过对高速铁路车站到发线通过能力查定开展理论计算方法的研究,修正高速铁路运能查定利用率计算参数。以旅客发送量最大的广州南站为研究对象,运用分散自律调度集中CTC设备精准采集京广场和广珠场办理的终到入库列车、库出始发列车、中转列车、立折列车等4类列车占用到发线时间,分析查定广州南站到发线通过能力,得到广州南站到发线通过能力存在潜能、广州南站通过能力受限于咽喉通过能力的研究结论,为运能日益紧张的广州南站扩能改造提供理论参考。     

铁路车站咽喉通过能力分析研究

为提高铁路车站咽喉区及整个车站的通过能力,运用咽喉区道岔分组简化咽喉道岔及进路优化方法对铁路车站咽喉通过能力进行研究。以进路为研究对象、咽喉通过能力为目标,运用道岔分组原则对咽喉区道岔进行分组,使用坐标计算法和平行进路法分别验证道岔分组的正确性及可行性,并对最大平行进路优化法和最大概率进路优化法在进路分配方案中的运用进行对比。最后以某中间站为例,在综合考虑接发车的优先等级和调车作业干扰的情况下,优化接发车进路,以提高车站到发线、咽喉区及整个车站的通过能力。结果表明,运用进路优化方法在一定程度上能够很好地指导现场作业,提高车站的作业效率。     

基于列生成的高速铁路车站作业计划调度调整方法研究

大型高速铁路车站到发线及列车进路的冲突是调度调整的重点,为了提高调整效率和效果,在将问题抽象为时空网络上多商品流的基础上,考虑技术作业要求、作业间隔时间、线路和进路运用规则等约束条件,以列车总晚点时间小、旅客便捷性好为目标,构建集到发线、咽喉进路和到发时刻为一体的车站作业调度调整0-1整数规划模型。针对调度调整的强实时性,设计基于列生成的求解算法,并以长春西站为例进行验证。结果表明,该方法可在较短时间内得到满意的车站作业计划调整方案。     

广州南站咽喉通过能力查定研究

高速铁路运输组织与普速铁路有根本性差异,我国铁路企业查定高速铁路车站咽喉通过能力仍然沿袭普速铁路区段站通过能力计算方法。通过对高铁站咽喉通过能力查定进行研究和建模,以全国旅客发送量最大的高速铁路车站广州南站为研究标本,对现行普速铁路车站通过能力利用率计算方法进行修正。同时运用分散自律调度集中CTC设备精准采集广州南站接发列车占用咽喉时间数据,实际查定和分析广州南站分车场分咽喉分方向的咽喉通过能力,并提出相关提高高速铁路车站咽喉通过能力措施,对我国高速铁路车站运输生产、站场设计和扩能改造提供参考。     

基于道岔分组的高速铁路车站咽喉通过能力计算

随着我国高速铁路成网运营,点、线能力不匹配的问题日益凸显,尤其是多条线路汇集的咽喉区成为限制车站通过能力的主要瓶颈。同时,列车密集到发,车流高度集中,高峰时段列车进出站频繁,进路交叉干扰加剧,这些特征均对车站咽喉带来很大压力。因此,结合国内外学者已有研究,从咽喉通过能力计算着手,阐述咽喉通过能力动、静态影响因素,以进路为研究对象、车站拓扑图为依托,结合牵引计算,提出了基于道岔分组的咽喉通过能力图解思想及步骤。最后,以西安北郑西场为实例,将既有列车到发顺序作为输入流,经图解模型,得到最优进路分配方案视作输出流,并对结果进行定量分析。分析表明：相比于利用率法,图解法计算结果更准确,同时又能反映接发车进路所占用道岔组及时长。     

高速铁路尽端式车站接发车能力影响因素研究

尽端式站型常被选为大城市高速铁路车站的布局型式,与通过式站型相比,其站坪较短,对城市环境影响较小,在列车到发方式上要求其接发车能力与区间通过能力相协调,以满足列车高密度的到发需求。在阐述车站布置型式的基础上,对到发线数量、列车追踪间隔时间、咽喉结构、接发列车的到发线占用时间等车站接发车能力影响因素进行分析,通过设置不同到发线数量、不同咽喉结构的站场,对不同间隔时分的车流方案进行仿真计算。研究表明,在站型设计中,应优先采用18号道岔的八字渡线型式布置;设置6条到发线加4条平行进路的方案最为经济实用。     

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。     

时速400km高速铁路列车追踪间隔仿真研究

我国高速铁路经过多年发展,列车运营速度达到350 km/h,居世界前列,正在全面推进CR450科技创新工程,研究400 km/h速度等级铁路关键技术。列车速度提升后,其制动距离可能延长,进而影响高速铁路追踪间隔,降低高速铁路通过能力。为研究高速铁路运营速度提升至400 km/h后的列车追踪间隔变化规律,阐述列车运动过程与受力、车载ATP列控设备、列车运动方程式等列车追踪间隔仿真计算原理,采用模拟线路和实际线路仿真计算方法对400 km/h高速铁路列车到达追踪间隔进行研究,分析400 km/h高速铁路追踪间隔在不同动车组制动距离、不同车站咽喉长度、不同长大下坡道坡度,以及不同类型车站和股道运用方案时的差异,从而提出400 km/h高速铁路列车追踪间隔优化对策,以更好提升我国400 km/h高速铁路运营水平,推动CR450科技创新工程发展。     

高速铁路车站作业建模及仿真系统研究

在系统仿真特性分析的基础上,选择赋时有色Petri网和进路冲突图组合模型、列车牵引计算模型作为高速铁路车站作业仿真的离散事件及连续变量仿真模型,构建高速铁路车站作业建模及仿真系统功能架构,以实现系统高效建模为目标研究高速铁路车站站场图建模和时刻表生成方法。在此基础上,研究开发了高速铁路车站作业建模及仿真系统,并使用该系统对某高速铁路车站高速场进行建模与仿真,为高速铁路车站作业仿真输入、处理、输出提供完整的解决方案。     

面向服务间隔时间的列车运行图优化方法研究

合理地确定列车服务的间隔时间,能有效提高运输资源利用率,较大程度地提高列车服务质量。结合我国当前高速铁路运营特点,分析以服务间隔为主要考虑因素的列车开行模式的主要特点,构建面向服务间隔时间的运行图优化模型,并设计基于遗传原理的综合优化算法对优化模型进行求解。以京沪高速铁路实际运营数据为基础进行实例分析,结果表明,面向服务间隔时间的运行图优化方法在实现对停站方案与运行图的一体优化的同时,能够有效提升运行图中车站服务间隔的均衡性,提高车站服务水平。     

高速铁路车站作业妨碍分析与能力利用率计算

作业妨碍是影响车站能力利用效率的重要因素,准确计算分析高速铁路车站作业妨碍程度与能力利用率对调整列车经由、合理设置停站具有重要意义。从站场布置形式、车站间隔时间、作业类型及构成等方面综合分析了高速铁路车站作业妨碍的主要影响因素,提出车站作业妨碍可以分为接发列车间的作业妨碍、接发列车与出入库间的作业妨碍2类;结合计算机仿真构建了车站作业妨碍时长判别计算流程;综合考虑高速铁路车站接发车作业过程与理想接发车作业时间,优化提出包含作业妨碍时间的高速铁路车站通过能力利用率计算方法;以上海虹桥站为例,分析了其高速场作业妨碍特征与能力利用率,并从车站作业组织、动车组交路等角度提出优化其能力利用的建议。     

客运专线车站列车接发仿真进路排列算法研究

在借鉴已有车站作业仿真研究的基础上,对客运专线车站的列车接发进路排列的优化算法进行研究.针对客运专线车站的特点,研究列车接发仿真中进路排列的优化算法,建立车站网络描述图形,从数学规划的角度建立进路选择模型,运用贪婪算法的思想求近似最优解,在此基础上通过仿真客运站计算车站接发车能力.     

新丰镇编组站运输组织优化对策探讨

新丰镇编组站为全路12个主要路网性编组站之一,是西北地区重要的铁路交通枢纽站,2018年以来货物列车日益增长的中转需求与新丰镇编组站运输能力不足的矛盾突出,运输组织亟需优化。基于新丰镇编组站运输组织现状,分析制约车站运输能力提升的客货列车混跑、点线能力不协调、驼峰设备缺陷等主要因素,进而从线上扩能、点上扩能、管理扩能等方面提出运输组织优化对策,有效地缓解了新丰镇编组站运输能力紧张问题,畅通了主要运输干线。     

基于移动闭塞的单线铁路扩能方案研究

我国自主研发的新型列车控制系统实现移动闭塞,而部分既有单线铁路线路运输能力存在不足。以移动闭塞作为单线铁路扩能手段,在论述其可行性的基础上,结合牵引计算理论,分析移动闭塞2种运行模式下区间追踪运行间隔时间、车站间隔时间的计算方法,并以青藏线格拉段为案例,分析列车运行图结构,阐述集中交会理论及该交会方式下通过能力计算方法,通过采用该方法计算格拉段应用移动闭塞的线路通过能力可提升10%,可以成为提升单线铁路能力的重要措施。     

基于STP系统的车站运输能力查定方法研究

车站运输能力查定作为铁路运输部门的一项重要工作,可以为调整运输组织方式、提高运输组织效率提供科学依据。STP系统作为站场调车作业安全防护系统,通过接收车站计算机联锁系统发送的信息,可以实时获取车站设备和进路状态、车站进路和链路信息、本务机车和调车机车位置等。在阐述传统车站运输能力查定方法的基础上,提出基于STP系统的车站咽喉能力、到发线能力、牵出线能力、驼峰解体能力及车站运输能力的查定方法,以有效解决传统查定过程中遇到的问题。通过充分发掘STP系统存储的各类作业数据,对数据进行整合运算,实现车站运输能力的自动实时查定,可以为铁路运输组织自动化、智能化提供技术支撑。     

高速铁路列车追踪间隔时间计算方法

随着高速铁路行车密度的加大,高速铁路线路能力日趋紧张,传统的以固定追踪间隔时间排布运行图及进行运行方案调整的方式较为粗放,很难准确反映列车追踪情况。为充分利用列车运行图能力,在阐述列车追踪间隔时间分类的基础上,根据追踪列车在站停站与否,对精细化的列车追踪间隔时间计算方法进行分析,考虑前行列车与后续列车在站停站差异及列车加减速性能差异,提出最小列车追踪间隔时间的计算方法,最后进一步探讨不同速度等级列车追踪时间计算方法,为提高高速铁路日常运营组织灵活性提供理论参考。     

合肥铁路枢纽能力利用分析与优化改造策略研究

在阐述合肥铁路枢纽概况和枢纽能力利用影响因素要素的基础上，在列车运行图参数方面，运用仿真计算法对车站(合肥北城站)、区段(合肥北城—合肥南合福场区段)、车站区段(巢湖东站及相邻区段)进行分析；在列车开行方案方面，运用理论分析、实际分析对列车运行径路(京港高速铁路)、列车流量(合蚌高速铁路)、普速铁路客运服务产品进行分析，探究合肥铁路枢纽能力利用的薄弱环节。研究结果表明：在基础设施方面，改造合肥北城—合肥南合福场区段线路，改造巢湖东合福场东咽喉，优化京港高速铁路；在列车开行方案方面，加强对接京沪高速铁路，加开动力集中型动车组，调整枢纽内列车运行径路；综合采用上述措施可以有效提高合肥铁路枢纽运输能力、效率和竞争力。