区段强干扰下的列车运行调整研究

铁路日常运输中不可避免地会受到各类干扰因素影响,当发生强干扰时可能会造成线路不满足行车条件而中断。考虑双线铁路某方向线路受强干扰影响无法行车,上下行列车共用该区段一条线路的情景,以事件-活动网络抽象列车在区间内的运行及站内停站,考虑各类运输组织条件,构建混合整数规划模型进行列车运行调整。根据模型特点采用CPLEX进行求解,以郑西高速铁路实际列车运行数据为例进行验证,给出8种不同场景下的运行调整方案。结果表明,该模型能够在短时间内得到高质量的解,是解决强干扰条件下的列车运行调整问题的一种有效方法。     

高速铁路列车运行智能调整算法的应用研究

实现列车运行的智能调整有助于提高高速铁路调度集中系统自动化与智能化水平。高速铁路列车运行调整是具有多约束条件的组合优化问题,结合高速铁路列车运行的特点,建立高速铁路列车运行智能调整模型。针对基本萤火虫算法易早熟收敛的缺陷,采用基于逻辑自映射的变尺度混沌萤火虫算法对所建立的模型进行求解,最后采用贵阳北—广州南高速铁路小碧线路所至从江站双向列车运行数据进行仿真验证,结果表明,基于逻辑自映射的变尺度混沌萤火虫算法在高速铁路列车运行智能调整中的应用具备可行性和有效性。     

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。     

大西高速铁路高速综合试验行车安全卡控的实践与探索

大西高速铁路高速综合试验是我国高速铁路实现"自主化"和"再创新"的重要依托。在阐述大西高数铁路高速综合试验段运输组织特点的基础上,针对综合试验段无固定运行计划、非正常行车常态化等行车组织工作特点,为保证试验列车的运行安全,创新完善《列车运行提示卡》这一确保运输组织安全的新卡控办法。通过分析《列车运行提示卡》的产生过程,提出《列车运行提示卡》的使用办法。实践表明,《列车运行提示卡》可以实现列车进路、信号、运行方向的防错办;解决特定场景的行车组织困扰;提高不同工种间的协调联动水平;防控试验运输组织方案错漏的安全风险。     

基于满意度分析的高速铁路列车运行调整优化研究

为了研究高速铁路列车在恶劣天气影响下导致区段临时限速情景下的列车运行调整问题,文中选择总晚点时间和晚点列数2个指标,分别转化为列车延误满意度和正点率满意度,建立线性满意度、梯形满意度和传统多目标线性加权模型,通过改变列车到发时刻、运行径路、次序等实现高效、准点的列车运行调整。最后设计一个限速场景,运用软件求解,通过改变总晚点时间和晚点列数的权重,得到模型的帕累托解,结果表明满意度模型的帕累托解优于线性加权模型。此外,算例验证了梯形满意度线性加权模型从计算时间上优于传统多目标线性加权模型,提出的满意优化模型可以辅助调度员在发布限速命令后尽快获得满意的调度方案。     

基于铁路技术站车流接续的列车运行赶流调整优化

针对铁路技术站工作组织与列车运行调整的关系,提出将前方技术站车流接续需求作为区段内部分列车运行赶流调整的目标。在分析赶流调整应用背景的基础上给出赶流调整策略,建立考虑技术站车流接续的列车运行调整优化模型。利用中间模型兼顾技术站工作组织和列车运行调整2个子模型的目标,采用分部计算、指标评估的求解思路,与递阶结构的大系统模型相比,能较好地满足运行调整对处理速度的要求。算例表明,利用在途列车的运行可调性实现赶流区段内的"线"配"流",可以优化运输生产指标。     

适应高速铁路自动驾驶系统的列车运行计划调整策略研究

高速铁路列车自动驾驶(ATO)系统是铁路智能化发展的重要组成部分,其应用实现了列车运行多项功能的联动控制,显著提升了高速铁路自动化水平,减轻了工作人员的劳动强度。我国铁路网密度大、运用场景复杂,列车运行计划实时调整难度较大,对ATO系统运用有更高的要求。基于ATO系统工作原理,分析ATO系统与运行计划的关联关系,总结列车运行计划与ATO系统适应性存在的不足,提出了适应ATO系统的列车运行计划调整策略,可以为优化ATO列车运行计划调整策略、提升高速铁路服务水平与效能提供支撑。     

铁路双线自动闭塞区段列车运行调整模型及其遗传算法研究

从铁路双线自动闭塞区段列车运行调整需考虑的因素和原则出发,建立了列车运行调整模型,并根据模型特点提出了求解该模型的遗传算法。然后通过实例计算说明该算法的可行性和有效性。     

高速铁路与既有线调度指挥系统差异性分析

随着我国高速铁路与既有线路网的交叉逐渐增多,高速铁路与既有线调度指挥系统间的联系变得愈发紧密。为探寻高速铁路与既有线调度指挥系统间的差异,在阐述国内外学者对高速铁路和既有线调度指挥系统的差异性相关研究成果的基础上,从系统构成、组织构架、作业内容、行车指挥、列车运行调整等方面比较分析了二者的差异性,在此基础上论证高速铁路调度指挥系统与既有线调度指挥系统在调度指挥结构功能设置、软硬件设备配置及调度信息传递与交互上都具备显著的差异性,为进一步研究高速铁路与既有线调度指挥系统的协同性奠定基础。     

加强高速铁路车务技术管理的对策

高速铁路在我国的发展历史不长,针对日常工作中存在的行车人员业务能力不强、非正常应急处置能力差、北方地区冬季除雪难度大等问题,提出改进高速铁路车务技术管理工作的建议,即加强车站行车人员培训和资质管理,强化非正常情况下的应急演练和培训,探索道岔除雪的有效方法,做好新开通线路提前介入工作,加强施工和维修工作组织。     

高速铁路车站到发线运用优化研究

高速铁路车站到发线运用计划根据列车运行计划、动车组交路计划编制各列车占用到发线的起止时间,以均衡、合理使用到发线和方便旅客上下车为原则,为每一列车安排合适的到发线。在分析高速铁路车站到发线运用特点和原则的基础上,建立高速铁路车站到发线运用的0-1规划模型,并利用遗传算法求解。通过算例分析,编制长沙南站的到发线运用方案,说明方法的具体应用。     

基于高速铁路枢纽站的客流中转换乘方案选择研究

在我国高速铁路的大规模建设、客运路网逐步形成的现状下,为充分发挥网络化运营环境下高速铁路的优势,亟需解决基于高速铁路枢纽站的中转换乘方案选择的难题。在阐述高速铁路OD对客流、高速铁路直达运输组织等高速铁路客流组织现状的基础上,结合高速铁路枢纽站客流中转换乘组织条件,针对高速铁路枢纽站存在多种OD出行、多种换乘方案选择问题构建不同OD乘客在高速铁路枢纽站的换乘方案选择模型,最后选取京津地区铁路枢纽进行实例验证,通过模型求解出京津地区铁路枢纽的主要换乘方案,为京津地区铁路枢纽的高速铁路客流中转换乘方案选择提供研究依据,同时也为其他铁路枢纽站的客流中转换乘方案选择提供借鉴。     

京沪高速铁路列车运行模式研究

基于运行图数据,研究京沪高速铁路不同运营时期的运输组织模式,分析不同速度列车共线模式下京沪高速铁路的运能结构变化,探讨高速铁路列车运行模式发展趋势。在分析本线全程列车始发时段与停站次数的关系,研究本线列车开行的周期规律。结果表明,2018年底京沪高速铁路区段通过能力利用存在较大的不均衡性,能力限制区间为徐州东-蚌埠南;分析列车运行模式存在的问题,提出"区域路网直达+跨区域换乘"的运行模式是高速铁路列车运行模式的发展方向。     

基于高速铁路换乘服务网络的随机用户均衡模型

高速铁路网络条件下,结合高速铁路旅客出行需求、客流结构和不同出行模式,将客流合理分配到高速铁路列车流,对提升列车能力利用率、提高换乘旅客出行的便利性和服务水平具有重要意义。构造高速铁路换乘服务网络,根据换乘服务网络特征,得到网络各类型弧段的阻抗函数,在此基础上提出基于高速铁路换乘服务网络的随机用户均衡模型,利用梯度投影算法对模型求解。算例通过与未考虑换乘条件的方法比较,结果表明该模型可以在一定程度上提升列车区间平均上座率。     

城际客运专线列车运行调整策略研究

城际客运专线在列车运行距离、组织方式上与既有线或中长途客运专线存在较大差异,因此其列车运行调整目标和原则有所不同。在分析城际客运专线运输组织特点的基础上,根据不同种类列车的运行特点,提出分别制定列车运行调整目标的思路,以及不同调整目标下的调整原则和调整措施。利用列车运行仿真平台对调整措施进行评价,并给出作业流程的具体步骤。     

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。     

基于极大代数的高速列车运行延误模型研究

基于极大代数线性系统理论和运行图建立列车运行模型状态矩阵,分别研究建立列车顺序运行和区段列车或越行列车2种情况的列车运行系统。通过对线性系统输入矩阵或初始状态矩阵的参数设置,可以对任意列车在任意停站车站的发车时刻增加延误扰动,并基于所加扰动导致的延误列车本身及其他被影响列车的延误情况研究高速铁路列车运行延误模型。最后以某高速铁路实际列车运行情况建模,并通过仿真进行计算分析,验证模型的可行性。     

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。     

高速铁路客运站风险分析研究

在阐述高速铁路车站客运组织安全问题的基础上,分析主要存在的安全风险事件:拥挤踩踏事故、火灾事故、爆炸事故和大量旅客滞留车站,通过采用故障树分析法对高速铁路客运站进行危险源的辨识,构建高速铁路客运站危险源辨识表,最后通过构建耦合度模型对高速铁路客运站进行风险耦合分析,以成都东站为例进行风险分析。     

基于旅客选择的高速铁路夜行列车合理开行距离的研究

为增加高速铁路干线的输送能力,有效利用夜间线路能力,开行多样化运输产品,对高速铁路夜行列车的合理开行距离进行研究。以旅客的综合出行费用最小为目标,从直接费用、旅客时间损失费用和疲劳恢复时间费用3方面构建优化模型,采用定量分析法求解,分别对250km/h和300km/h的夜行列车、日间列车和航空客运产品进行比较分析,提出不同线路情况下高速铁路夜行列车的合理开行距离,为高速铁路夜行列车合理开行提供研究支撑。