面向能力运用的京沪高速铁路列车停站方案与运行图协同优化研究

针对京沪高速铁路列车开行需求日益增长的现状,如何提高通过能力紧张区段的列车开行数量已成为亟待解决的问题。基于京沪高速铁路当前列车周期化开行结构,利用区段通过能力与列车停站的紧密关系,考虑区间运行时间、停站时间、车站安全间隔时间、列车和车站停站次数等约束,构建列车停站方案与运行图协同编制模型,通过列车停站方案和到发时刻的协同优化满足京沪高速铁路开行更多列车的实际需求。以京沪高速铁路下行方向列车运行图为例验证模型的可行性,优化列车的停站结构、不同速度等级列车间的待避位置和列车在途经车站的到发时刻,得到了具有更高通过能力运用水平的列车停站方案及运行图,研究结果为更好满足京沪高速铁路列车开行数量需求奠定了理论基础。     

基于可达性的高速铁路列车停站方案优化研究

针对有关列车停站方案与换乘接续研究中的不足,结合高速铁路旅客换乘需求数据,引入可达性定义,首先建立以运行图可达性最大为目标的优化模型,其次提出单亲遗传求解算法,并开发列车运行图自动铺画软件,通过对某高速铁路2011年春运期间运行图的下行列车进行优化,在不改变原运行图骨架、满足运行图标尺的基础上,提高了运行图的可达性和列车平均旅行速度。     

列车运行图的均衡性研究

从列车运行图某一技术站入手,提出将标准偏差和相对标准偏差作为衡量列车到发均衡性的两个指标,并提出了相应的计算式.在此基础上,从列车运行图整体出发,分析某一给定的列车运行图的均衡性指标,并建立了相应的指标模型和计算方法,给出对列车运行图均衡性程度的衡量方法.     

基于网络数据库的列车运行图体系结构研究

通过对列车运行图系统的体系结构进行研究，提出列车运行图编制系统应采用服务器的三层体系结构和基于分布式的数据库体系结构，并结合基于对象－关系模型的ORACLE数据库管理系统，对数据访问方式进行了探讨。     

基于贝叶斯网络的列车运行图稳定性评价

在概述国内外列车运行图稳定性评价研究现状的基础上,从内部和外部2个方面分析影响列车运行图稳定性的因素,提出基于贝叶斯网络理论的列车运行图稳定性评价方法。首先根据各因素之间的逻辑关系构建事件树模型,再映射为与其对应的贝叶斯网络;其次采用梯形模糊数法标定各基本事件的概率值;再通过贝叶斯网络概率计算方法得到顶事件概率值,据此判定列车运行图的稳定性等级。最后,以沪宁城际高速铁路为例进行算例分析,验证该方法的可行性。     

列车运行图布线方法研究

针对列车运行图的铺画,在有关研究的基础上,设计了基于运行线分解的列车运行图布线方法。根据列车运行图的布线条件及冲突解决方法,通过在列车-区间动态搜索树上寻找一条由初始节点出发至结束节点的路径,并据此得到较好的运行图铺画方案。该算法适用于周期、非周期、单线和双线列车运行图,能在较短的时间内解决运行线的冲突问题。数值算例结果表明,其对中小规模的运行图收敛速度较快。     

基于车站服务频率的高速列车停站设置研究

为优化中长距离高速列车停站设置,在分析高速列车停站设置制约因素的基础上构建车站服务频率模型。根据车站服务频率,以高速列车旅行时间最小与车站服务频率总和最大为目标建立多目标0-1规划优化模型,根据列车停站设置优化特点将可行域划分成若干子域,并且采用遗传算法对子域依序搜索求解。最后以某条客运专线为实例进行优化仿真,表明该模型及算法在列车停站设置优化方面具有较好的实用性和收敛速度。     

基于动车运用的高速铁路列车运行图鲁棒性研究

基于离散事件动态系统理论,将列车发车作为基本事件,运用Max-Plus Algebra方法建立列车运行图的状态动力学方程和列车晚点传播模型;设计列车次序可调整条件下晚点传播的计算流程及方法,研究状态矩阵的更新,使Max-Plus Algebra能够适用于状态矩阵改变的迭代运算;最后综合评价列车发车次序调整、设置交路接续冗余时间及动车组交路调整3种策略对列车运行图鲁棒性的影响。案例计算结果表明,合理设置交路接续冗余时间、调整列车发车次序和调整交路能够有效消减列车晚点,提高列车运行图的鲁棒性。     

高速铁路列车运行图的均衡性研究

在既有铁路列车运行图均衡性理论研究的基础上,建立高速铁路列车运行图均衡性评价体系。针对高速铁路的运营特点,将列车运行图在时间上分为高峰时期和平峰时期,列车类型分为A类、B类和A、B类混合型,分别计算列车出发及到达的6个均衡性指标,建立指标模糊评价矩阵,确定相应权重,计算出列车运行图的均衡值。     

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。     

城际铁路列车停站方案的遗传算法求解

我国城市群快速发展,城市间人员交流密切频繁,城际铁路成为城际间旅客的重要出行方式。合理的城际铁路列车停站方案可以提高城际铁路的竞争力,提升城际铁路的分担率。分析停站方案相关的运营收益和旅客出行成本,以铁路运营收益最大和旅客出行成本最小为目标函数,以车站服务频率、设备能力、列车停站次数等作为约束条件,建立城际铁路列车停站方案的多目标混合0-1规划模型,运用理想点法和遗传算法求解。算例结果表明,该模型和算法可以优化得到铁路运营收益和旅客出行成本均较优的停站方案。     

列车运行图编制管理优化研究

列车运行图是铁路企业经营组织工作的基础,对铁路运营意义重大。针对目前铁路经营新形势下在列车运行图编制管理中存在的高速铁路运营技术标准不统一、编图系统智能化水平偏低、运行图编制发布制度不健全、没有专职编图管理机构等问题,结合目前我国列车运行图编制管理办法和现有技术装备水平,从列车运行图实施的实际效果出发,研究提出列车运行图编制管理优化对策,即:统一技术作业标准、提高编图系统智能化水平、规范列车运行图编制发布管理机制、成立专职编图管理机构,为铁路运输组织研究提供支撑。     

基于资源池的铁路列车运行图自动调整算法研究

运行图是铁路运输组织工作中的综合性计划,是各部门开展工作的依据,是铁路行车的基础和核心。在计划执行过程中,列车运行实际与运行图计划存在偏差,需要实时调整运行图的后续计划,这主要表现在对路网资源的合理运用以及对行车规定的执行上。研究从减轻工作人员劳动强度的角度出发,针对调整列车运行图时反映出来的设备资源约束和冲突疏解问题,阐述了资源池的概念,采用模拟仿真的方式,设计了一种适用于客货混跑、单双线混合的网状结构的列车运行图自动调整算法,并以国家能源集团神朔线某班的班计划自动调整结果为算例进行分析,分析表明该算法能完整地疏解冲突,并且算法效率较高,能满足现场作业的要求。     

编制秦沈客运专线列车运行图分析

通过分析秦沈客运专线与既有线列车运行图的主要区别,阐明和论述了在秦沈客运专线列车运行图的编制过程中,应重点解决的几个关键问题。并且对秦沈客运专线与既有线列车运行图的衔接问题进行了探讨,提出在客运专线开通初期,由于客流较小,能力富余,为方便旅客出行,拟采用集中与均衡相结合,适当预留备用线的运行图编制框架模式。     

基于群体灰色层次分析法的列车运行图质量评价

列车运行图评价需要考虑多部门专家意见,如何确定各指标的关系即指标权重赋值是运行图评价的关键。为解决群专家评价条件下运行图各子指标的权重问题,引入群体灰色层次分析法,通过专家打分域的灰色处理及专家权重设置,客观地综合专家群意见,消减个别专家评价偏差对整体结果的影响,获取运行图指标相对重要度,进行运行图评价,并以某运行图方案为例,验证提出方法的有效性。结果显示,运行图技术指标及弹性指标为评价首要考虑因素,该方法适用于群专家决策下的运行图方案比选和优化。     

德国研究调整列车运行图结构

德国铁路列车运行图的基本框架结构已10多年没有根本改变。近年来,由于铁路运输技术的发展和运输营销市场的变化,特别是科隆—莱茵/美,因新的高速线的建成通车,在该线路上计划安排开行3～4对最高运行速度300km/h的ICE3高     

列车运行图综合评价方法研究

为提高列车运行图的编制质量和效率,及时指导运行图调整和辅助决策分析,探索运输企业专业部门间的数据共享模式,在既有列车运行图计算机编制系统的基础上设计列车运行图综合评价方法及功能。该综合评价方法集成、融合运行图编制数据、机辆运用数据和客运数据,打破铁路专业部门间的数据壁垒。面向运行图编制和运行图执行2个阶段,分别提出指标计算体系。前者着力于计算数量、质量等静态指标,而后者关注于适应性评价和动态性能分析。基于多部门列车运行图评价需求,构建基本分析和环比/同比分析的运行图对比分析方法,输出准确、规范的指标数据和分析报表,能够帮助铁路局集团公司对运行图编制质量进行合理、有效及快捷评价。     

计算机编制列车运行图系统的研究

通过对国内计算机编制列车运行图研究应用状况的分析,提出计算机编图系统应达到的目标,并对系统的功能进行了阐述,对计算机编图的基础数据设计、单双线合一的编图算法、系统的人机交互功能,以及设计技术等进行介绍,并对计算机编图发展战略提出几点建议。