高速铁路动车组集群运行仿真技术研究

针对我国高速铁路发展运营水平需求与运输组织管理手段不足之间的矛盾,提出一种基于多线程同步事件驱动耦合机制的高速铁路动车组集群运行仿真模型。以铁路局集团公司真实LKJ数据作为仿真基础,映射曲线坡度限速等线路信息并抽象化,将动车组牵引计算作为研究对象,对单列列车运行进行建模。结合CTC系统及CTCS-2/3级列控系统机制,应用并实现多列列车追踪场景仿真,通过深度耦合关系构建与路网相匹配的车站拓朴图与运营区间,进而基于时刻表与列控模型实例化车次信息,实现动车组集群运行仿真平台搭建。最后以真实路网实际线路设备数据为基础进行验证,实验结果表明,平台可实现列车集群运行仿真,并可为评估列车运行状态、运行图调整评价与既有线改造评估提供支撑手段。     

高速铁路动车组合理配置数量研究

合理预测动车组配置数量是保证高速铁路运输经营,制订技术装备采购投资计划的重要基础。在阐述国内外高速铁路动车组配置现状的基础上,比较国内外动车组配置强度,得到我国高速铁路动车组配置强度与日本、法国、德国等国家存在一定差距的结论。通过分析高速铁路动车组配置数量的主要影响因素,选取线路平均客流密度、线路速度目标值、不同等级列车承担客流比例作为条件因素,利用日均周转时间法测算动车组合理配置数量,得出不同条件高速铁路线路动车组合理配置数量速算参考表,为高速铁路动车组的采购、配置提供参考。     

PHM技术在京张高速铁路运用检修中的应用研究

为提高京张高速铁路精准化、精细化管理和服务水平,保障冬奥会期间动车组安全高效运行,首次在京张高速铁路配属动车组上开展PHM研究和系统应用的先行先试。作为动车组运用检修系统的应用扩展与延伸,PHM系统实现了动车组在途故障的超前预警,视情维修信息可在动车组运用检修系统中进行流程贯通和交互闭环。结合京张高速铁路PHM试点应用情况,从需求分析、总体架构、功能架构、逻辑架构和物理架构等方面总结归纳了动车组PHM技术体系及关键技术。通过PHM系统在京张高速铁路的试点应用,有效提高动车组运行保障能力,提升运用效率和效益,改善运行秩序,为PHM技术在全路范围的应用提供宝贵经验。     

高速铁路长大下坡道列车运行方式研究

动车组列车在高速铁路长大下坡道运行时存在闭塞分区长度及应答器容量不足导致限速、追踪间隔较大等问题。为减轻高速铁路长大下坡道对动车组运行速度及追踪间隔的影响,在阐述闭塞分区长度、应答器容量、列车追踪间隔等长大下坡道动车组运行相关问题的基础上,对车载监控制动距离的计算方法和安全冗余情况进行分析,并从不限速及限速的角度研究现有条件下动车组在长大下坡道运行的方式,研究结论为高速铁路长大下坡道动车组列车运行提供借鉴。     

国外高速铁路客流输送模式研究

日本和欧洲国家高速铁路在跨线客流组织、停站设置、枢纽运行组织、动车组运用等方面积累了丰富的经验,通过分析国外高速铁路客流输送的特点,我国铁路在注重线路及配套设施规划,尽量直达、合理中转高速列车,畅通便捷的枢纽运输组织,协调动车组配置、运用与检修等方面得到启示。加强客流输送模式研究,有助于我国高速铁路进一步适应客运市场需求,有效提高客运服务质量。     

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。     

350 km/h的双层动车组列车服务设施布局研究

为缓解高速铁路线路运能紧张,提高旅客列车的载客能力,我国正在设计研制速度350km/h的双层结构新型动车组列车。在阐述双层动车组列车技术特点及特殊性的基础上,针对双层客车的服务质量进行旅客调查,分析速度350km/h双层动车组列车的服务设施需求。基于旅客需求及双层动车组列车特点,对双层动车组列车服务设施布局提出建议以推进高速铁路扩能,包括车窗布置方式、内饰色彩、照明布置方式、行李架布置方式、座椅布置方式、一二等座比例及一等座布置方式等方面,进一步提高高速铁路线路运输效率。     

高速铁路能源消耗影响因素的探讨

我国高速铁路快速发展．高速铁路上运行的动车组如何实现节能降耗是铁路行业关注的热点和焦点问题。以上海铁路局高速铁路能源消耗情况为切入点,分析动车组能源消耗影响因素,并结合铁路实际,提出高速铁路动车组节能降耗的建议措施。     

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。     

高速铁路大风报警信息实时传输系统方案研究

为保障高速列车的安全运行,提升大风报警处置的时效性和智能化水平,研究高速铁路大风报警信息实时传输系统。大风报警信息实时传输系统通过实时获取风速报警数据,结合高速铁路线路上运行的列车位置信息,实现将大风报警信息传输至大风报警范围内的动车组列车,提示司机手动限速运行。结合大风报警信息实时传输系统架构,设计系统传输方案,并阐述提前报警时间计算、列车快速定位、报警信息过滤处置和系统接口等关键技术,为大风报警信息实时传输系统的工程实施和实际应用提供参考。     

高速铁路可变编组动车组进入市场方式研究

高速铁路可变编组动车组是编组数量可以根据实际需求调整的新型动车组,为旅客需求的有效满足和高速铁路动车组编组方案的优化提供更多可能。在阐述可变编组动车组基本特点的基础上,对可变编组动车组进入我国市场的影响因素进行分析并提出可以采取的进入方式,最后从动车组需求量发展态势、线路运输组织现状与特点、客流的发展变化规律等角度对可变编组动车组的市场需求潜力进行预判。总体来看,可变编组动车组在我国既有和规划的高速线上均有较大发展空间,进入市场总体应采取分线、渐进式的方式,根据线路能力与类型的不同相应采取分线整体更换、分线逐步更换、分线增量更换、技术改造等方式。     

动车组运用作业调度问题研究

动车组作业调度计划的科学制订对提高铁路动车组运用效率和效益具有重要意义,建立系统的优化方法可以为动车组运用决策信息化奠定基础。根据动车组运用作业调度问题和列车运行图之间的关系,构建动车组运用作业调度问题的混合整数规划模型,并设计一种基于车次顺序列表的模拟退火算法对该问题进行求解。通过模拟我国中东部高速铁路数据进行仿真试验,结果表明,该模拟退火算法能够在可控时间内得到满意可行解,为高速铁路动车组运用工作提供决策支持。     

高速铁路动车组?Wi-Fi?运营服务系统综合监控平台研究

为全面掌握高速铁路动车组Wi-Fi运营服务系统运行状态,规范系统运营管理,加强平台经营建设,结合旅客列车特殊的运营场景,分别从运管中心、地面系统、车载局域网和服务系统4部分分析运营服务系统功能,并从系统性能监控、应用服务监控、用户行为监控3个维度入手,综合分析多维度监控指标,构建高速铁路动车组Wi-Fi运营服务综合监控体系。对全链路数据进行同步跟踪与监控,进而精准定位客运产品需求,实现客运产品特征标签化,以促进高速铁路动车组Wi-Fi运营服务系统的数据归集和大数据开发经营。     

长大上坡道动车组列车过分相时操纵方式研究

在阐述大西高速铁路长大坡道分相设置情况的基础上,分析动车组列车过分相时的阻力、司机操纵方式与初速度的关系,提出不同情况下相应的司机操纵方式。结合大西高速铁路线路动态联调联试测试数据,对动车组列车通过大西高速铁路3处关键分相点时的惰行距离和司机操纵方式进行验证,提出动车组列车在不同速度下通过分相时司机操纵方式的建议。     

可变编组动车组客货混用可行性研究

可变编组动车组可以根据具体需求灵活调整编组数量,具有提高服务水平、增加收入、降低成本的优点,有很大的市场潜力。为提升高铁快运在快捷运输市场中的竞争力,在阐述国内外可变编组动车组技术参数和运用特点的基础上,针对既有高铁快运模式及其存在的问题、我国规划的高速货运动车组快运模式及其存在的问题,分析可变编组客货混编动车组的运用优势,最后从线路、车辆、运输组织3个方面探讨可变编组客货混编动车组运用的可行性。结果表明,可变编组动车组客货混用高铁快运模式完全具备在高速铁路应用的技术条件,在高速铁路快捷货运领域具有良好的应用前景。     

动车组列车停靠高速铁路站台的探讨

在阐述高速铁路车站现行固定设备技术标准及相关规定的基础上,针对CRH1型等部分型号重联动车组列车在新建高速铁路项目联调联试及运行试验中不能完全接入站台的问题,根据我国高速铁路部分专业现行技术标准和相关规章,分析CTCS-2级列控系统行车安全距离和完全监控模式下动车组列车到发线内停车距离,提出高速铁路建设和装备配置应统筹考虑站场设备、列控系统、动车组列车和信号标志的设计和配置,实现各专业和系统的无缝衔接以满足运营需求。     

高速铁路行车仿真系统研究

为辅助解决铁路运营中不同层次的规划和设计问题,进一步提高高速铁路运营精细化管理水平,有必要构建高速铁路行车仿真系统。在阐述国内外铁路行车仿真系统研究现状的基础上,确定高速铁路行车仿真系统的整体框架,并采用时间驱动机制描述行车仿真的工作流程,重点分析铁路行车仿真系统中复杂度最高的调度系统与列车运行控制2个核心模块,最后通过计算京沪高速铁路曲阜东—滕州东区段列车最小追踪间隔时间,对仿真系统进行功能验证。结果表明,该系统能为铁路相关单位提供试验设计、线路规划、运营模拟、调度优化等方面的技术和平台支撑。     

基于组合模型的高速铁路动车组需求量预测方法研究

为提高高速铁路动车组资源配置和运用效率,研究高速铁路动车组需求量预测方法。考虑高速铁路动车组运用特点,综合分析人口、GDP、高速铁路营业里程、列车开行方案等高速铁路动车组需求量内外部影响因素,构建基于组合模型的高速铁路动车组需求量预测模型。通过高速铁路动车组近远期需求量预测,运用历史数据对预测模型进行了验证。预测结果表明,平均绝对误差为3.56%,呈现出较高的预测精度,验证了该模型的有效性与可信度。     

我国铁路快速客运网运输组织模式探讨

随着我国铁路快速客运网的初步建成,成网条件下高速铁路的运营管理受到越来越多的关注。运输组织模式作为运营管理的核心内容,对铁路运输的安全、效率效益和服务品质均有直接的影响。在分析我国铁路快速客运网的层次结构(由高速铁路主干网、城际客运系统、既有线提速线路3层结构构成)及其功能定位和分工的基础上,探讨铁路快速客运网运输组织模式的原则,提出"本线运输+换乘"的运输组织模式,即动车组列车在高速铁路和城际铁路上本线运行、跨线客流和长距离本线客流在大站换乘的运输组织模式,并进一步从换乘设计和组织、运行组织方案的配合、票务政策和市场营销、各种运输方式配合等方面探讨实施该模式的保障条件。     

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。