基于模糊神经网络的列车运行调整模型

在分析列车运行调整的基础上,以列车经各调整区段总的调整时间最少为优化目标,建立运行调整的优化模型,并进一步提出一种基于模糊神经网络的,更简单、易行的列车运行调整模型用于对晚点列车的运行调整.     

基于时空协同优化的多目标城市轨道交通延误恢复研究

针对城市轨道交通延误引起滞留旅客较多和短期运力不足的情况，提出同时采用车站限流措施和灵活跳停策略的列车延误调整方法。通过构建多目标线性规划模型，对延误列车运行图进行优化调整，将优化目标分为延误旅客总人数最小化和线路延误总时间最小化2部分，同时引入跳停决策变量，考虑跳停对计算线路总延误时间的影响，精确调整线路延误列车运行时间。多目标线性规划模型既有效缓解因滞留旅客过多造成的站台拥挤，又快速恢复因某趟列车延误造成的大面积晚点。最后通过实际算例对模型进行验证，计算结果表明该模型相较于传统的运行时刻调整策略可有效缓解站台滞留旅客的拥挤情况，缩短线路总延误时间，快速恢复城市轨道交通系统的正常运营。     

铁路列车晚点时间预测方法研究

列车晚点预测是对列车运行干扰和晚点传播等影响程度的预估,可以辅助调度人员决策,优化旅客出行链,提高运输质量和安全性。分析列车晚点时间传播规律,构建列车晚点时间被动关系网,表示列车到达、出发时刻的制约关系。以武广高速铁路列车为例,分析列车晚点时间分布规律,以此作为晚点预测的基础数据。基于广义回归模型公式,利用Logistic回归模型和Poisson回归模型分别预测相邻、相间列车晚点时间。回归模型的预测精度比较结果表明,利用Logistic回归模型预测相邻晚点时间精度较高,预测结果与真实值大小、范围和变化趋势吻合度较好,具有较好的预测效果。     

突发事件下高速铁路列车运行调整研究

列车运行调整属于大规模的组合优化问题,其约束条件多,求解复杂,而突发事件下运行调整难度进一步加大。基于高速铁路采用的准移动闭塞制式,综合考虑列车区间运行时间、发车时间、停站时间、车站到发线数量以及追踪间隔时间等约束,以所有列车的总延误时间最小为目标,建立突发事件下的列车运行调整优化模型,利用具有动态变化惯性权重的粒子群算法求解模型。分析表明:突发事件下的列车运行调整优化模型及算法可以满足突发事件下高速铁路列车运行调整的时效性要求;动态变化惯性权重的粒子群算法具备较快的收敛速度与较强的局部挖掘能力。     

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。     

面向旅客到达晚点最小的高速铁路列车运行图冗余时间布局优化研究

高速铁路列车是为旅客提供的高质量运输产品，具有运行速度高、密度大等特点。然而随机出现的运行干扰会导致列车晚点，由于列车之间存在关联及安全间隔约束，晚点还会进一步扩大，扰乱高速铁路运输组织秩序，导致乘车旅客到达晚点，降低运输服务质量。在运行图中设置冗余时间，增加运行图弹性，是吸收列车晚点的重要方式。通过构建高速铁路列车运行图网络模型，推算考虑冗余时间的列车晚点概率密度函数，以旅客到达晚点总时间期望值最小为目标，建立高速铁路列车运行图冗余时间布局优化模型，设计贪心算法，以京沪高速铁路北京南—济南西区段为例进行分析。研究结果表明，模型求解得出的冗余时间布局能够较好降低旅客到达晚点总时间期望，对保障运输组织秩序，提升客运服务质量具有积极意义。     

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。     

列车延误对铁路运输企业成本的影响分析

列车延误会增加铁路运输企业的运输成本,直接关系到列车运行调整策略、对内定责和对外索赔等。为衡量列车延误导致运输企业的损失,从材料、燃料、工资及附加、折旧等生产成本要素的角度,以及线路能力角度研究单列车延误对运输成本的影响,提出列车延误导致各项成本增量的计算方法,并对相互之间无影响、连带晚点、晚点列车避让3种典型情况下的列车延误时间进行分析,得出多列车条件下晚点对运输企业成本影响的计算方法。     

网络条件下列车运行延误费用计算方法研究

在阐述国内外列车运行图稳定性研究的基础上,定义列车运行延误费用为由初始延误引发的列车晚点及停运所造成的总损失。通过构建运行图图定间隔时间矩阵、最小间隔时间矩阵得到运行图缓冲时间分布矩阵,并对网络条件下列车运行延误费用的计算方法进行设计,最后通过算例验证计算方法的通用性和可行性。     

基于滚动时域优化的高速铁路车站到发线动态调整研究

高速铁路车站到发线动态调整是调度指挥工作的重点之一,具有复杂多变、实时性强的特点,亟需实现到发线调整的自动化和智能化。阐述高速铁路车站到发线动态调整问题本质,引入滚动时域调度策略,建立高速铁路车站到发线动态调整模型。该模型为以列车晚点总时长最小为目标的0-1整数规划模型,采用遗传算法求解。以某高速铁路车站为例,根据列车运行图中列车到发时刻和晚点信息进行计算。研究结果表明:该模型可以有效提高到发线调整的实时性,保障列车在车站内稳定运行,为高速铁路车站智能调度提供了研究支持。     

基于极大代数理论的城市轨道交通模型研究

利用极大代数方法建立了一线型开环城市轨道交通模型,通过引入周期输入控制,讨论了列车发车间隔与运行时间矩阵及系统无阻塞之间的关系。通过分析得到结论:当列车发车间隔不小于列车运行时间矩阵中的最大值时,系统将是无阻塞的,并且对于时间参数的摄动具有一定的鲁棒性,超过该范围时,需要对列车进行调整。     

高速铁路可变编组列车开行计划优化

目前,我国高速铁路列车一般采用固定编组形式,动车组运用效率较低,而未来可变编组列车投入使用后,运营组织方式将发生很大变化,需要优化列车开行计划以充分发挥可变编组列车的优势。研究可变编组列车在各技术区段的编组内容和组合拆解计划,以动车组开行成本最小和组合拆解作业时间最短为优化目标,构建可变编组列车开行计划优化模型,设计分支定界算法求解。以京沪高速铁路进行案例分析,结果表明:相比同等条件下固定编组模式,优化的可变编组列车开行计划可以提高列车客座利用率。     

城际铁路运输组织模式及其影响研究

针对城际铁路列车运行组织,从列车开行的节时效果、线路通过能力利用和不同等级列车旅速变化等方面研究列车开行模式的影响。针对城际铁路有速差列车运行模式对线路通过能力的影响,分析最匹配列车能力占用情况,确定大站快车不是最匹配列车时的附加时间,以及列车组合的能力占用情况和规格化列车组合方案下大站快车对通过能力的影响等,给出各种模式对线路能力和服务效果的适应性分析结果。     

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。     

突发大客流在城市轨道交通网络中的传播机理

根据突发大客流在城市轨道交通车站的作业性质和特点,将城市轨道交通网络中的车站分为发生站、换乘站和中间站。在此基础上,通过站台候车区的乘客密度、到达列车的剩余载客能力、站台候车乘客数和乘客上车效率等因素,构建站台候车区乘客密度影响模型和列车运行延误时间模型,并总结出突发大客流在城市轨道交通网络中的传播机理。从车站服务水平和列车运行影响两个方面对突发大客流传播的影响因素及相应的调整措施进行分析。     

基于换乘协调的城市轨道交通列车开行方案优化

针对目前我国城市轨道交通列车开行方案对于线路之间的换乘协调问题考虑较少存在的问题,结合城市轨道交通旅客换乘的特点,构建换乘机理模型,并以车站换乘旅客平均等待时间最短作为目标函数,设计优化模型对列车开行方案进行优化。通过算例分析,说明优化效果较为明显,对于地铁等城市轨道交通运营有一定的参考价值。     

高速铁路线路条件对列车追踪间隔时间的影响分析

线路条件是列车追踪间隔时间的主要影响因素之一。为探究线路条件对列车追踪间隔时间的影响机制,在阐述列车追踪间隔时间的计算方法与影响因素的基础上,分析得到线路附加阻力和因线路条件导致的限速运行是线路条件影响列车追踪间隔时间的2个方面,通过探讨线路附加阻力对追踪间隔时间的影响,推导出限速运行下的列车追踪过程与追踪间隔时间的计算方法,最后结合不同线路附加阻力与限速运行下的各类列车追踪间隔时间的检算结果,得到线路条件对列车追踪间隔时间的影响规律,为列车追踪间隔时间的优化以及线路的设计提供参考。