定点发车模式中最小编成辆数的研究

铁路编组站有定编发车和定点发车两种货物列车发车模式.为确定定点发车模式中最小编成辆数的模型,对发车模式的条件进行了一定的假设,研究了两种模式的相关运行指标,找出了其基本变化规律.提出定点发车模式中有利最小编成辆数、效益最小编成辆数、成本最小编成辆数、能力最小编成辆数和模型最小编成辆数5个概念,并给出了相应变量的确定方法.研究表明,定点发车模式适宜于车流量小、运行区间距离短的车流方向.     

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。     

基于运行线匹配的区段站直通列车接续问题及算法研究

根据铺画的货物列车运行线和直通列车在区段站作业时间标准,为选择区段站直通列车到达和出发运行线,以直通列车在站总停留时间最少为目标,建立数学模型,通过虚设源和汇,将该模型转化为网络流,利用C++语言程序设计最小费用流算法求解.以南宫山站为例验证表明,该算法能有效地解决区段站直通列车接续问题.     

基于移动闭塞的重载列车追踪间隔模型研究

目前我国重载铁路普遍采用固定闭塞,列车追踪间隔较长且基本达到当前闭塞制式下的极限,而移动闭塞可以大幅度缩短列车追踪间隔,提高线路运输能力。因此根据我国重载列车运行特点,结合道路车辆跟驰理论,从工况选择的角度,分析建立基于移动闭塞的重载列车追踪间隔模型,并借助AnyLogic软件进行仿真研究。结果表明模型合理可行;出站和到站的列车运行最小追踪间隔时间大于区间内的列车运行最小追踪间隔时间;在考虑列车工况选择时,若前后列车均采取常用制动则最小追踪间隔时间更短。本次研究为缩短列车追踪间隔时间,提高重载铁路运输能力提供理论思考,也可为基于移动闭塞系统的重载列车自动驾驶做出理论探索。     

单线追踪列车数与车站配线数的关系研究

在铁路单线自动闭塞铁路区段,追踪运行列车数与沿线车站配线数量之间有着密切的关系。在给出相对方向追踪运行的列车在车站交会和越行时所遵循的原则,以及对可能发生的各种会车、越行方式进行划分的基础上,通过数学分析,对每种会车、越行方式进行深入研究,找到两者之间的一般规律,得出单线自动闭塞区段组织追踪运行的列车数量与站线配置的一般原则和结论。     

铁路装车地直达列车组织研究

铁路装车地直达列车作为一种高效的车流组织形式,可以提升铁路货物运输效率和服务质量,对于增强铁路运输市场竞争力具有积极作用。分析铁路车流的3种典型运输模式,以所有货车的总运输时间最短为优化目标,建立装车地直达列车编组计划优化的线性0-1规划模型,利用MATLAB软件求解。通过算例分析,验证了在装车量较小的装车站或装车量较大而无法满足整列出车条件的装车站组织开行装车地直达列车的合理性。     

考虑均衡性的城际铁路列车运行图智能调整方法研究

城际铁路列车运行图的编制与调整是一项难度较大的铁路运输组织工作,亟需实现列车运行图编制与调整的自动化、智能化。运用强化学习方法对城际铁路列车运行图的调整问题进行建模和求解,可以自动、高效地完成运行图的调整与优化任务。选择列车区间运行时分、追踪间隔时间、停站频次、停站时间等为约束条件,建立以运行图的整体均衡性最优为目标的离散时间马尔可夫决策过程模型,设计基于图面打分函数和Sarsa算法的模型训练方法。以某城际铁路为例,验证结果表明:该方法在城际铁路列车运行图的调整中具有一定的应用潜力,还应进一步探索解决高速铁路成网条件下大量跨线列车在长大干线运行的复杂列车运行图编制问题。     

旅客留剩率与列车上座率的关系研究

旅客留剩率和列车上座率是反映服务水平和经济效益的重要指标。对确定性客流条件下和不确定性客流条件下的旅客留剩率和列车上座率,研究其基本原理和数量关系,并通过算例分析说明大客流对同时降低旅客留剩率和提高列车上座率是有利的;预期的旅客留剩率不大于某一较小值的概率越大,其与列车上座率的矛盾就越突出。研究旅客留剩率与列车上座率的关系,可以为合理制定列车开行方案提供理论依据。     

维修时间不确定的列车车底调度问题研究

将我国铁路网看成是由多个中心车站组成的网络,对含有一个中心车站的辐射状铁路网的单种类型列车车底调用问题,建立相应的确定性模型,并且证明先到先发算法为该问题的最优算法.在此基础上,考虑检修时间不确定的列车车底调度问题,给出先到先发原则下该随机问题需要列车车底数量的期望值的求解方法.最后,通过实际算例验证模型的有效性.     

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。     

最佳取送车次数问题的改进

合理确定取送车作业次数有利于减少货车在站停留时间和相关的运营支出。通过对取送车作业过程和货物作业车在站停留时间的分析,以及对货物装卸时间进行合理调整,对一昼夜取送车最佳次数的确定进行改进,从而在原研究成果基础上对最佳取送次数的公式做相应修改,通过实例说明改进后更加符合实际情况。     

阳泉站车号识别智能管理系统构建研究

随着铁路信息化建设的不断深入,货运票据电子化的实施,充分利用现有的车号识别系统与现车系统、确报系统大数据融合,实现铁路车号作业的智能化。在阐述阳泉站车号作业流程现状及存在问题的基础上,构建阳泉站车号识别智能管理系统,探讨阳泉站车号识别智能管理系统工作流程及效果,从更新车号排序、去除相同数据记录、匹配空标签信息和及时匹配车号信息入手,加强阳泉站车号识别智能管理系统优化,为实现铁路车站车号识别智能化提供借鉴。     

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。     

德国柏林中央客运站铁路车场设置及作业方式研究

德国柏林中央客运站集高速铁路、普速铁路、城市快轨和地铁于一体,日接发列车1300多列,是欧洲铁路网中重要的客运枢纽。柏林铁路枢纽的东西线和南北线在该站交汇,东西线方向设有2个独立的铁路车场,南北线方向设有1个共用的铁路车场,3个铁路车场均为贯通式布置。为提高车站接发车能力,该站主要办理通过列车,兼有部分始发终到列车。每个车场设置各有特点,列车作业组织紧凑有序,到发线利用率高。柏林站车场设置及作业方式可以作为大型铁路枢纽车站设计与作业组织的典型案例。     

合理接续条件下旅客列车开车时刻研究

在分析接续列车到达时刻协调性的基础上,引入合理接续条件的概念,运用同余理论从多列换乘接续列车的可达性和合理性方面构造多列车换乘衔接模型,界定各方向列车的合理开车时刻。以青藏铁路旅客列车为例,在采用季节性旅客列车开行方案的基础上,模拟验算各方向列车的发车时间范围,说明算法模型计算过程比较简单,但对于实际列车的开行需要进行综合统筹,才能达到满意的效果。     

青藏铁路低密度列车运行控制系统方案研究

青藏铁路具有日常行车密度低、突发运能需求高、沿线自然环境恶劣、维护成本高等特点。在分析目前青藏铁路增强型列车运行控制系统运用现状的基础上,根据青藏铁路行车密度较低的特点,制订低密度列车运行控制系统目标,提出青藏铁路低密度列车运行控制系统总体方案,分析基于北斗卫星导航的列车定位、宽带无线信息传输、移动闭塞、列车完整性检查、智能调度集中、列车自动驾驶等低密度列车运行控制系统关键技术的实现方法,以达到降低系统部署和运营成本,提高系统可靠性,提升运输效率的目的。     

基于广义回归神经网络的铁路货运量预测

针对BP神经网络预测存在局部极小缺陷和收敛速度慢的问题,提出基于广义回归神经网络(GRNN)的预测模型。基于我国1999—2008年铁路货运量的历史统计数据,应用GRNN模型和混沌BP神经网络模型对铁路货运量进行预测。通过两种预测模型的计算结果比较说明,GRNN模型具有良好的收敛性和较高的精度,而且模型结构简单、计算速度快,具有良好的实用性。     

综合维修天窗与列车开行方案的协同优化研究

在提速后的铁路繁忙干线上,旅客列车开行方案比较复杂,需要兼顾包括天窗设置在内的多方面因素.在区段内考虑综合维修天窗与旅客列车的协调主要是优化两者之间的时间关系.运用同余思想分析旅客列车的合理开车范围.通过建立维修天窗与列车开行方案之间的协调优化关系模型,得出理论上的最佳天窗时段就是使概率频数最小的列车合理开车时间段.     

货车集结参数的研究

全站的货车集结参数与每个去向的货车集结参数不等,这一现象说明货车集结参数的计算方式存在一些不合理性。经过分析推理,提出新的计算公式,并用集结参数的物理意义验证其正确性。将该公式应用于六盘水南站,说明其实际合理性。