节能坡与编组方案影响下的地铁列车运行能耗分析

地铁列车在运行过程中,能耗受线路条件以及运营组织方案影响较大。为了更准确地模拟线路运营条件与列车运行能耗之间的关系,在列车运行计算的基础上,分析列车在运行过程中的特点,设计牵引-惰行-制动的站间运行模式下的列车仿真模型,研究列车节能坡设计以及编组方案对列车运行能耗的影响。该模型主要由列车受力分析、站间操纵策略设计以及能耗计算3个部分组成,并在Visual studio平台上设计不同的线路条件及编组方案进行仿真实验,分析其对列车运行能耗的影响规律以及能耗的变化特点。研究发现,采取合理的节能坡设计以及编组方案有利于降低列车运行能耗。     

基于“撞硬墙”和“撞软墙”相结合的高速铁路列控系统控车方法研究

压缩列车追踪间隔可以显著提升行车密度，优化列控系统的控车方法是压缩追踪间隔的重要手段。目前常见的“撞硬墙”控车模式在效率上存在很大冗余，“撞软墙”控车模式又无法保证行车的绝对安全。因此提出“撞硬墙”和“撞软墙”相结合的控车模式，在保证列车绝对安全的前提下压缩列车追踪距离。给出了对该控车模式优化的基本原则，并针对该模式下前车速度无法获取、控车曲线无法满足约束的问题，探讨了基于轨道电路信息的列车速度估算方法和满足相关约束的控车曲线生成技术。以CRH380BL列车为例，编制求解程序获取了优化后的列控减速度建议取值，新控车模式下平直道上列车追踪距离可压缩3 035 m,区间追踪间隔时间可压缩31 s。这对提升高铁运营效率和线路通过能力有重要意义。     

基于随机价格时间博弈理论的车-车通信列控系统控制策略稳定性建模与验证

基于车-车通信的新型列控系统，通过等距离间隔、等时间间隔和变时距3种控制策略实现高效率的列车追踪控制。由于在车队控制中，领航车的控制具有随机性，如何保证不同控制策略中车队的稳定性至关重要。提出了一种基于随机价格时间博弈理论（stochastic priced timed game,SPTG）的车-车通信控制策略建模与验证方法。首先，针对不同控制策略要求，利用随机价格时间自动机，建立包含领航车和跟随车的车队控制模型，并进行稳定性验证；然后，以时间为成本函数，通过对建立车队随机价格时间博弈自动机模型，利用Q-learning强化学习方法得到车队的最优驾驶策略；最后，结合多车运行追踪场景，进行车队的稳定性仿真优化。结果表明：相比于车队的随机运行策略，该方法使得车队的稳定误差更小。     

基于灵活编组的轨道交通列车开行方案优化方法

针对城市轨道交通全日客流时间分布不均衡特性下的列车开行方案优化问题,从乘客广义出行成本和企业运营成本角度,考虑列车满载率对牵引能耗成本的影响,利用数学规划方法构建基于灵活编组模式下的多目标列车开行方案优化模型,并提出四阶段求解算法.以某城市轨道交通线路为对象进行案例分析,对比传统固定编组列车开行方案,基于灵活编组的列车开行方案使乘客广义出行费用和企业运营成本分别减少了14.6％和11.0％.结果表明:该方法能有效实现既有固定编组条件下,列车开行方案难以达到的乘客出行费用和企业运营成本双赢目标,可为我国城市轨道交通新型运输组织方案的制定提供新方法.     

浅谈城市轨道交通列车定位系统

实时、精确的列车定位技术是实现城市轨道交通移动闭塞的前提,可以减少连发列车间隔时分,缩短追踪列车间隔时间,增加行车密度,提高线路输送能力,同时也有利于在车站实现定点停车,以便在站台设立屏蔽门,确保乘客安全。本文着重介绍目前城市轨道交通运营中普遍使用的几种定位方式。     

基于强化学习的新型列控系统区间行车间隔控制方法

列车间隔控制是保证列车运行安全和提高列车行车密度的关键.基于车-车通信的新型列控系统能够感知更多的列车运行环境信息,缩小列车行车间隔,提升列车运行效率.本文将列车速度控制视为一个决策过程,采用强化学习算法来实现新型列控系统中列车区间速度的实时控制.首先,结合车-车通信获得所处环境的列车状态信息,采用蒙特卡洛树搜索算法实时生成列车动态速度调整序列;然后,通过动态规划算法对序列进行分析处理,并在此基础上,确定列车当前时刻所应采取的速度控制策略;最后,仿真模拟了多车在不同初始条件下的列车间隔控制运行场景.仿真结果表明,在相同场景下强化学习算法对比模糊控制算法在行车间隔控制的响应速度、调节时间、总体波动以及超调量上具有一定的优势.     

重庆轻轨二号线大堰村车辆段改造工艺设计

重庆轻轨二号线大堰村车辆段是重庆首条轻轨线路的车辆维修基地,按原设计要求,初、近、远期分别运行4、6、8辆编组列车,车辆段改造前上线运行的全为4辆编组列车。二号线开通至今不足10年,但客流增长迅速,运能出现饱和,要求提高运能的呼声很高,亟须上线运行6辆编组列车。现有车辆段部分设施不能满足6辆编组车的运用和检修需要,需对原车辆段进行改造,重点论述了改造工程的工艺设计。     

缩短自动闭塞间隔的探讨

该文讨论了两个观点:1)解决运能与运量间矛盾的主要措施之一是提高行车密度.分析表明:在双线自动闭塞区段,将列车追踪间隔由10min 减至8min 是适宜的,如果再进一步缩短列车追踪间隔,则线路通过能力的提高并不明显.2)在某双线区段,如果各类列车的制动距离差别很大时,为了提高行车密度,须采用四显示自动闭塞制度,否则,采用三显示自动闭塞制度是合理的.     

CTCS-3级列控系统中列车追踪间隔的研究

介绍了CTCS-3级列控系统中列车追踪的计算方法,建立了多列车追踪运行仿真模型,并进行了算例的设计,算例中,在相同的线路及列车参数条件下,设定两车的追踪间隔,得出在不同追踪间隔条件下,前车对后车运行的影响大小,并最终确定两车的最小追踪间隔。     

考虑快慢车运营模式的地铁线路纵断面优化

针对地铁线路纵断面设计方案会同时影响建设期工程投资与运营期列车能耗问题,提出运营快慢车模式地铁线路的纵断面优化方法 .首先,在已知线路车站水平位置与平面设计方案的情况下,考虑地铁设计规范、施工条件与列车运行等约束,构建以建设投资与列车能耗总成本之和最小为目标的纵断面优化模型,求解线路各中间站高程与变坡点位置.其次,设计基于间接实数编码的遗传算法和变邻域搜索算法的混合策略进行求解.最后,以国内某运营快慢车的地铁线路进行分析.结果表明：本文模型优化方案相较于实际纵断面设计方案可同时降低线路建设成本和列车能耗成本,总成本节约达7.3%;当快慢车地铁线路的慢车开行数量较多时,采用高站位、陡坡的形式可大幅节约线路建设与列车能耗成本.     

基于客流需求的城市轨道交通行车计划与列车时刻表优化

满足客流需求和提高运输效率对提高城市轨道交通的吸引力具有重要作用。为平衡城市轨道交通运力、客流需求以及运输效率，对城市轨道交通行车计划和列车时刻表的优化进行研究。首先根据客流需求制定行车计划，然后在此基础上以列车运行安全和运力为约束条件，建立以乘客在站台等待时间最小化为目标的优化模型，并设计遗传和声算法求解该模型。通过算例进行分析计算，得到了满足要求且合理的列车时刻表，该研究可以为匹配城市轨道交通运输资源和客流需求提供决策依据。     

基于客流需求的城市轨道交通行车计划与列车时刻表优化

满足客流需求和提高运输效率对提高城市轨道交通的吸引力具有重要作用。为平衡城市轨道交通运力、客流需求以及运输效率,对城市轨道交通行车计划和列车时刻表的优化进行研究。首先根据客流需求制定行车计划,然后在此基础上以列车运行安全和运力为约束条件,建立以乘客在站台等待时间最小化为目标的优化模型,并设计遗传和声算法求解该模型。通过算例进行分析计算,得到了满足要求且合理的列车时刻表,该研究可以为匹配城市轨道交通运输资源和客流需求提供决策依据。     

基于信息负荷的城市地下道路视觉环境影响车辆运行特征机理分析

计算不同道路环境下驾驶员所获得的视觉信息负荷,解析导致车辆在不同道路环境下存在运行特征差异的机理,提高地下道路技术设计和运营管理水平.应用实车试验技术获取地上和地下道路环境中车辆运行特征数据和视觉环境资料,进行不同道路环境系统中车辆运行特征和驾驶员视觉信息负荷的对比研究,分析视觉信息负荷对车头间距和运行车速等车辆运行特征的影响规律.在此基础上深入研究了地下道路视觉环境影响驾驶员视觉信息负荷的机理.最后通过模拟驾驶技术提出了完善和提高地下道路视觉环境交通安全性的技术措施.     

城市轨道站台乘客候车位置选择行为分析与Logit建模

探索城市轨道交通乘客站台候车位置选择行为的影响因素,从乘客主体、站台特性、列车运行等3方面分析其对候车位置选择行为的影响。应用Logit模型,构建了包含拥挤容忍程度、排队长度、列车车厢满载率、走行距离、视野关注范围、出行目的等6个影响因素的乘客候车位置选择行为模型。通过调查问卷数据对模型参数进行标定。结果表明不同轨道交通乘客候车位置选择行为存在差异,拥挤容忍程度高的乘客倾向于综合列车车厢满载率和排队长度再选择候车位置,而视野关注范围小的乘客倾向于综合走行距离和列车车厢满载率再选择候车位置。     

城市轨道站台乘客候车位置选择行为分析与Logit建模

探索城市轨道交通乘客站台候车位置选择行为的影响因素,从乘客主体、站台特性、列车运行等3方面分析其对候车位置选择行为的影响。应用Logit模型,构建了包含拥挤容忍程度、排队长度、列车车厢满载率、走行距离、视野关注范围、出行目的等6个影响因素的乘客候车位置选择行为模型。通过调查问卷数据对模型参数进行标定。结果表明不同轨道交通乘客候车位置选择行为存在差异,拥挤容忍程度高的乘客倾向于综合列车车厢满载率和排队长度再选择候车位置,而视野关注范围小的乘客倾向于综合走行距离和列车车厢满载率再选择候车位置。     

基于结构化视频数据的交叉口评估及问题自动化诊断

为提高视频数据用于交叉口运行评估的处理效率并实现交叉口问题实时诊断,提出了一种使用结构化视频数据、以车头时距为主要分析对象的方法。首先利用流量曲线可复现性快速查找高峰时段;然后仅基于车头时距曲线实现视频数据与信控方案的同步比对,并提出了从信号控制方案和车道两方面进行交叉口效率综合评估方法;最后以动态时间规整和灰色聚类方法,由实际数据识别出车道车头时距曲线的5种类型,并提出了相应的问题及优化方案,可用于低效车道及相位的问题诊断。     

地铁货运系统运作的列车调度方式建模

地铁货运系统作为地下物流系统一种很有前景的技术形式,充分利用城市既有地铁网络基础设 施,建设与城市轨道客运协同运作的地铁货运具有较高的可行性。客货分离式和拖挂式是两种主要的地铁 货运模式,由于地铁客货站点分布不同,客货列车的协同运行方式实际上是一种站点确定条件下的快慢车行 车调度问题。以满足地铁货运需求且对客运影响最小为目标,分别对两种模式的地铁货运系统构建列车调 度双层规划模型,并设计双层嵌套遗传算法进行求解。以 X市环线地铁线路为案例,利用 BP神经网络预测 未来20年的区域货运需求量,并基于此计算两种模式的列车调度排班结果。结果表明,两种模式单趟运行 时间相近,客货分离式的承载力更大,但在货运需求较小时空置率较高,易造成运能浪费;拖挂式的货运平均 等待时间较少,货物疏散效率更高,对地铁客运影响更小,但排班灵活性较差。     

A cooperative user selection scheme based on energy efficiency and interference factor in cooperative communication systems

With the rapid development of green communications,energy consumption issue plays more and more important role in cooperative communication strategies and communication systems.Based on cooperative transmission model,a cooperative user selection scheme is proposed in consideration of both energy efficiency and interference factor.With the proposed scheme,the selected cooperative user consumes less energy and receives less interference.Furthermore,the main factor is analyzed to affect system performance,including signal-to-noise ratio(SNR)of source user and cooperative user,distance between source user and cooperative user or base station(BS),and fading factor in the transmission model.Through the proposed scheme,energy consumption and influence of interference are jointly taken into account during the cooperative user selection process.Besides,bit error rate(BER)in proposed scheme is also superior to existing schemes.Simulation results are presented to show the performance improvement of the proposed scheme.     

基于功率约束及节点频谱选择的认知协同路由

为了提升认知无线网络的数据传输效率,优化节点能量负载,提出一种协同路由算法。基于覆盖与底层技术的协作设计一种协同网络架构,该架构针对网络频带表现多样化提供了一种新的频谱选择策略,提升频谱资源效用。结合协同网络频谱选择时的干扰特性,根据频谱、干扰和功率约束关系,提出最大化链路容量的频谱及节点功率分配方法。在协同路由设计上引入了频谱效用参数,参数的度量标准涉及节点剩余能量和链路容量,以优化路由节点能量负载和传输效率为目的。仿真对比结果表明,算法有效地利用信道接入机会进行数据转发,提高了传输效率,相比基于竞争进化算法的多播路由方法,数据包传递成功率提升了1．4％,平均网络吞吐量高出8．4％,平均节点剩余能量高出3．2％,在均衡节点负载上性能良好。