列车到发不确定的客站咽喉利用与股道分配

研究了列车到发时刻不确定条件下的铁路客站咽喉利用优化与股道分配问题.首先,建立了基于不确定列车运行图的咽喉利用与股道分配优化模型,模型考虑股道占用时间与均衡使用性,满足列车、咽喉、股道三者的耦合关系.然后分析并统计了不确定列车运行图的列车到、发站时刻的均值与方差,通过函数模拟的形式抽离出列车时刻表.此外,考虑到问题的NP-hard性,设计了基于模拟退火算法的启发式算法.最后,以宝鸡车站一个阶段计划内的咽喉利用与股道分配问题为实例进行了仿真验算.     

高铁列车运行图和到发线分配的协同编制方法

为了解决多线路列车运行图在衔接枢纽站的资源利用协调问题,以高速铁路运输网络为研究对象,充分考虑区间资源、车站到发线、车站咽喉区资源,从中观角度构建时-空网络,提出区间-咽喉区-到发线三段式列车运行图编制框架,协同编制多线路列车运行图和多车站到发线分配方案.以列车运行总费用最小为目标,建立0-1整数规划模型,通过构建不兼容弧集合和不兼容边集合,简化了复杂安全约束的表示,采用整数规划商业求解器CPLEX对模型进行求解.算例结果表明,生成的考虑车站到发线具体分配的列车运行图满足各项安全技术作业需要,验证了三段式运行图编制框架的可行性和模型的有效性,实现同时生成可靠的多线路列车运行图和到发线分配方案.     

京沪高速铁路列车运行图指标评价体系的研究

在我国铁路既有线列车运行图指标评价的基础上,结合京沪高速铁路列车运行图的特点,从高速铁路列车运行图基本评价指标、旅客服务质量评价指标、高速铁路列车运行图均衡性评价指标、高速铁路列车运行图可调整性指标、高速铁路列车运行图经济评价指标和高速铁路列车运行图后评价指标角度建立了高速铁路列车运行图的指标评价体系和计算方法.该体系的建立对今后深入研究高速列车运行图的编制方法,提高高速铁路列车运行图的编制质量具有比较重要的理论意义.     

京沪高速铁路列车运行图编制基本理论的研究

以京沪高速铁路初期高中速列车运营组织模式为前提,分析、比较了高速铁路和既有线列车运行图的共性和不同,阐述了基于网状线路京沪高速铁路列车运行图编制的主要思想、运行图结构以及高中速列车运行图编制和优化理论.     

从数据挖掘到智能调度决策支持:存在问题与实施路径

铁路运营决策复杂度的不断提升要求开发和运用实时智能列车调度决策支持工具.首先分析了开发智能决策支持工具的问题和主要障碍.其次阐述了计算机系统对辅助列车运行图编制和运行调整等任务的作用,其中详细分析了通过先进的统计分析工具和机器学习对运营大数据进行挖掘的方法,并说明数据挖掘可以对列车速度、正点率、能力、能耗进行较为详细精确刻画和预测;另外,阐述了铁路列车时空分布的精确建模对编制和实施具有鲁棒性的列车运行图的重要性,以及基于有效决策支持的实时调度指挥辅助系统的发展进程.最后,对在主要铁路线路和区域铁路线路上运用先进的列车运行控制和安全信号系统的全自动或半自动列车驾驶的可能性进行了论述.     

铁路货运直达列车运行线优化选择模型与算法

确定列车运行线是编制列车运行图的重要内容之一,优化列车运行线选择对于加快铁路货物送达速度,压缩铁路车辆周转时间具有重要意义.本文以两个技术站之间开行的直达列车为研究对象,基于不同列车的等级,研究了考虑列车等级权重的列车运行线优化选择方法.以各列车在途中停留时间加权值的总和最小化为优化目标,建立了直达列车运行线选择的0-1整数规划模型,并在此基础上设计了粒子群算法对模型进行优化求解.最后,通过算例分析,验证了优化数学模型和求解算法的有效性,为铁路货运直达列车的运输组织提供参考依据.     

网状线路列车运行图实验平台基础理论的研究

在详细分析我国传统编图理论和网状线路编图理论主要区别的基础上,从铁路局网状线路列车运行图实验平台编制角度出发,提出了两层网络表示法构建基于铁路局路网的网状线路理论,宏观层用来描述网状线路的结构和线路衔接关系,计算客货列车的运行径路;微观层以轨道电路、道岔等单元计算列车的接、发车进路以及平行、敌对进路.实验仿真结果证明该理论可以广泛应用于铁路运输组织相关问题的研究.     

基于均衡和接续的路网列车运行图调整研究

铁路中的换乘车站如果发生突发事件,会造成路网中部分列车到达换乘站晚点,晚点超出一定范围时与之接续的列车将不再保持接续关系,导致旅客无法完成换乘且接续列车晚点。本文建立了基于均衡和接续的路网列车运行调整模型,调整后使列车到达终点站的时刻与原计划时刻偏差最小并且总延误时间最小。使用Gurobi优化软件对模型进行了求解,结果表明,调整后的运行图能够有效缓解突发事件对列车运行造成的影响,且晚点在一定的范围内,通过列车接续能够保证旅客的顺利换乘。     

论提高区间通过能力的最优化闭塞系统——移动自动闭塞系统

文中分析了现有固定自动闭塞的潜在能力,介绍了移动自动闭塞的基本概念,指出,它的结构是属于并行多路封闭式自动控制系统,它比现有三显示自动闭塞至少可以增加80％的通过能力.给出列车与车站、车站与车站之间的基本通讯格式和协议.介绍了移动自动闭塞制的优点以及它的关键技术.最后建议加速研制工作,并在我国铁路沿海等地区应用.     

城际铁路动车组运用计划模型

在分析动车组运用模型的基础上,对有关基本概念进行了界定和解析.结合城际铁路动车组运用特征,将动车组运用计划编制问题转化为交路段生成和基于交路段生成两个问题分步求解,并使用紧凑指派算法和矩阵相结合以及基于运用时间均衡交路段互换的方法,建立城际铁路动车组运用计划周期模型.以既有繁忙干线沪宁线2009年4月列车运行图为例加以验证,得到了符合城际铁路动车组具体运用的满意结果.该模型和算法的采用将为动车组运用计划的编制起到很好的借鉴作用.     

遗传算法在铁路客车横向稳定性多参数优化中的应用

以典型铁路客车的动力学模型为研究对象,以车辆最大可行速度为目标函数,采用遗传算法对其横向稳定性参数进行了最优化的计算研究．结果表明：遗传算法在求解车辆动力学系统的参数优化问题中具有很好的适用性．尤其是对于多参数、多峰的非线性问题,该法提供了求解问题全局最优解的可能性．     

技术站单组列车编组计划的禁忌搜索算法研究

技术站列车编组计划是铁路运输组织工作中的难点之一。国内现有对单组列车编组计划的研究,以运用0-1规划研究编组去向的车流递推关系最为典型,这类研究的本质在于优化各支车流的第一到站。基于此,本文设计了一种实数编码的禁忌搜索算法,可用来求解路网性列车编组计划。算例表明该算法能快速、有效地求解技术站单组列车编组计划。与LINGO软件相比,禁忌搜索算法只需较少的时间便可搜索到全局最优解。     

基于改进的VIBE算法在铁路智能视频监控入侵检测的研究

视觉背景提取(visual background extractor,Vi BE)算法应用在铁路沿线复杂背景环境下的入侵检测存在比较明显的问题,即Vi BE算法里的参数固定不能自适应背景的变化;当火车经过时"鬼影"现象长时间存在;检测的运动目标有空洞。提出了一种改进的Vi BE算法可以根据背景变化自适应参数;在火车经过时切换到特殊模式;对检测的运动目标进行形态学处理。试运行结果表明,改进的Vi BE算法能很好地适应于铁路沿线复杂的背景环境,且实时性和鲁棒性较高。     

包围圆分割在铁路货车车号字符的应用

针对铁路货车车号的断裂、倾斜、变形等特点,传统字符分割方法分割精度低的问题,提出一种基于改进包围圆的分割方法。基于铁路货车单行、双行2种排列方式,采用自适应游程算法进行双行车号的分割,鉴于游程算法背景像素前景化的处理特点,预先采用游程算法进行断裂消除,再使用包围圆方法进行字符分割。实验结果表明:在图像质量不高情况下,可以实现良好的分割精度且在分割准确率和鲁棒性方面均优于传统算法。     

铁路高架结构线路噪声预测

列车在高架铁路运行时辐射的噪声与路基线路存在较大差异,特别是当线路采用了声屏障后,高架结构辐射的噪声对沿线环境的影响将显现.文中应用动力学基本理论建立了车-桥线路的耦合模型,获得了列车运行时轮轨之间的作用力,将其作为高架结构的统计能量分析的输入,研究了高架结构振动与声辐射,并应用高架结构的振动测试,进行了模型验证.应用该模型研究了200km/h速度下列车运行引起的高架结构噪声辐射,分析了轨道垫板的刚度变化对高架结构声辐射的影响,得出了优化轨道垫板的刚度可以提高高架结构声屏障的总体降噪效果的结论.     

基于多智能体的铁路双线调度指挥系统

通过对我国铁路调度指挥系统的分析,针对单双线区段具体情况,提出了建立适合各自的专用智能调度指挥系统的论点.结合已有技术,提出了依托DMIS建立多智能体调度集中系统的方案,并对该系统的结构、功能、工作方式进行了描述,重点对列车运行调整方案的自动生成及调整问题进行了详细的分析,建立了相应的模型,并利用人工智能技术设计了算法.最后,通过实际应用算例说明了模型求解算法的可行性.     

城市轨道交通列车开行方案的确定

研究了城市轨道交通多个循环区段线路上列车最优开行方案的计算机自动编制问题 ,给出各种循环方式下车底运用数下界的数学计算公式 .建立了使列车实载率达到最大的列车日班次运行计划的优化模型 ,并给出一个求该模型的计算机算法 .实现了编制城轨列车班次计划的自动化 .     

基于结构模型的调度员工作负荷优化研究

高铁调度指挥中心承担着对铁路上运行车次的运行状态监督和综合调度工作,同时还需负责控制铁路上的车流,确保各项平衡,在保障行车安全方面发挥着不可替代的作用。在高铁铁路非正常行车的应急场景下,调度人员需要迅速、正确地针对突发事件进行应急处置的操作,对列车的安全运营起着决定性的作用。本文以高铁调度员在应急处置时认知决策过程为研究对象,利用实验室仿真实验平台,面向非正常行车的应急场景,设计了认知决策机理模型的结构及对应测量模型的数据采集方法。基于信息处理模型,结合知觉负载理论和情景意识概念,增添脑力负荷元素,建立面向高铁调度员的认知决策机理模型。针对脑力负荷的评估,设计并采用了一种特征选择和支持向量回归(Support Vector Machine, SVM)参数选择联合优化的粒子群算法,对基于多源生理信号的支持向量回归模型的训练过程进行优化,综合运用信号处理理论及数学方法,针对脑电、心电和眼动三类生理信号提取各自的数据特征。对结构方程模型进行拟合,研究脑力负荷与注意力和工作记忆之间的关系,对后期调度员工作负荷及适岗能力优化更具实用价值。     

京沪高速铁路高中速列车到发时间域的计算方法

在影响旅客列车运行图编制质量的因素中,列车的始发、终到时间范围是最重要的因素之一,该时间确定的合理与否,直接影响到旅客列车的上座率和服务质量.对于以提高旅客列车服务质量为目标的高速铁路运输组织,合理计算跨线中速列车始发、终到时间范围显得更为重要.论文以基于网状线路高速铁路高中速列车行车组织模式为前提,研究了跨线中速列车在既有线始发、终到时间范围的计算方法.该方法已经应用于计算机编制京沪高速铁路列车运行图系统中,仿真结果证明了计算方法的正确性和实用性.