列车运行调整的优化与仿真

列车运行调整是一类高度复杂的组合优化问题,仿真技术是列车运行调整研究的重要技术手段。在建立了基于满意优化的列车运行调整智能化决策支持系统模型基础上,介绍了仿真技术在列车运行调整优化中的应用,以及用于铁路列车调度员技能培训的仿真系统。     

用改进的混合遗传算法调整优化客运专线列车运行

在借鉴国内外专家对高速铁路列车运行自动调整研究成果的基础上,结合我国的实际情况,建立了客运专线双线列车运行调整的数学模型．为了克服标准遗传算法容易陷入局部最优化从而导致算法过早停滞岛缺陷,基于混合遗传算法对调整模型进行优化设计,引入了罚函数法对约束条件进行处理,建立了基于罚函数的适应度函数,以郑西客运专线的研究为背景构造实例,在matlab7．0仿真环境下对实例进行求解分析;验证结果表明了混合遗传算法具有很好的优化能力,同时也验证了该模型的可行性．     

考虑行车间隔的城轨交通列车运行调整模型

研究城市轨道交通列车运行调整优化方法,建立了以减小列车运行延误时间和提高列车行车间隔均衡性为优化目标的列车运行调整模型.基于理想点法将双目标优化模型转化为单目标优化模型,并设计了控制初始种群育种范围的遗传算法进行模型求解.以某城市轨道交通线路为例对模型进行验证,计算结果表明：与只考虑列车运行延误的赶点调整方案相比,考虑行车间隔的方案在有效降低列车运行延误时间的基础上可以显著提高行车间隔均衡性.     

列车运行调整问题的分解协调计算模型

针对列车运行调整问题集中式求解方法的不足,构建多目标优化列车运行调整的数学模型,并设计分解协调计算模型来求解.分解协调计算模型将求解过程分为4个层次,分别是将待调整列车分解为子调整列车集的协调分组层,确定子列车集优化目标的目标设定层,完成子调整问题求解的优化计算层和将各子问题解还原为原问题解的结果还原层.该计算模型能适应多种线路条件,也能适应不同列车调度员指挥的习惯偏好,并能快速求出优化解.     

高速铁路列车运行调整的状态空间模型及算法

列车运行调整的优化属超大规模的组合优化问题，具有因素多、各因素之间关系复杂的特点，很难给出一个简洁、易解的规划模型．基于面向事件的状态空间模型良好的描述能力和具有接近系统自然特性的特点，本文在前人研究的基础上，结合我国高速铁路的特点，建立了行车调整的事件驱动的状态空间模型．针对前人研究中状态转移方程的表达及在冲突确认和疏解上的缺陷，结合算法的求解特点和列车运行的实际可能性，提出了改进方法．特别是冲突确认和疏解的新方法和策略，清除了事件驱动的状态空间模型和与之相应的调整算法在实用时的主要难点之一．仿真表明模型和算法是有效的．     

基于均衡的单线铁路客货混行列车运行调整建模与求解

针对单线铁路列车运行调整问题的特点,以列车加权后的晚点时间均衡为目标建立了客货列车混行0~1混合整数规划模型。采用了分层分解技术,建立了求解此问题的动态区域局部优化算法。基于此算法进行了算例分析,并验证了算法的有效性。     

DMIS系统中利用计算机编制分局列车运行调整计划的难点研究

分析了列车运行调整计划在铁路运输中的作用及其编制现状,结合铁路运输调度指挥管理信息系统(DMIS),论述了DMIS系统对编制列车运行调整计划的要求,初步探讨了利用计算机编制分局列车运行调整计划的若干难点     

基于乘客等待时间的城市轨道交通列车运行调整模型

研究突发事件导致列车晚点情况下城市轨道交通列车运行调整问题.从乘客角度出发,提出了“首站控制”和“多站协调控制”两类列车运行调整策略.考虑列车能力约束和列车区间运行时间、追踪间隔时间等运行条件约束,以受突发事件影响的全部乘客等待时间最小为优化目标,建立了基于两类调整策略的列车运行调整模型,采用Lingo软件进行求解.以某简化线路为算例,与不采取控制策略相比,两类策略下乘客等待时间均节省约9％,结果表明了模型的有效性,能够为轨道交通列车运行调整提供辅助支持.     

单线列车运行调整目标体系与算法模型的研究

为了解决列车运行调整优化过程中调整目标存在目标单一、适应性不强、不能满足实际运行情况等问题,在对各种常用的性能指标进行综合分析的基础上,并结合现场调查与调度经验,利用满意优化理论,分析了晚点列车的等级、晚点时间、晚点列车数量等不同性能指标对调整目标满意度的影响.提出了基于满意优化理论的列车运行调整目标体系模型,并将该模型与传统的列车运行调整目标体系在同样的实例环境下进行了仿真.仿真结果表明,与传统的列车运行调整目标体系相比,该模型在实际运行过程中具有更好的优化性和有效性.     

现行列车运行图存在问题及改进方法的研究

在对北京局现行列车运行图特点进行分析的基础上 ,从铁路运输能力和运量角度论述了现行列车运行图存在的主要问题 ,并提出了具体的改进措施 .     

用计算机绘制列车运行图

使用计算机绘制各种形式的列车运行图，是铁路运输生产部门急需解决的问题。本文就如何编制该软件提出了具体的方法和步骤，针对其中某些难点给出了算法描述，相应成果已被北京铁路局所采用。     

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.     

关于我国铁路组织按图行车现状和问题的研究

组织“按图行车”是实现铁路运输管理现代化的重要方面。本文根据调查资料,研究了当前我国铁路实现“按图行车”的现状、货物列车晚点的一般规律,并据以提出了进一步提高我国铁路组织“按图行车”水平的意见。     

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.     

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.     

城市轨道交通列车运行图编制的数学模型及方法

在对城市轨道交通线路属性进行数学描述的基础上,以车辆段设置地点为核心,提出两站图及三站图理论,设计分层顺序和反序推点算法计算列车在中间站的到发时刻,并以分时段列车等间隔运行为目标函数,构建城市轨道交通列车运行图通用数学模型.利用北京城铁13号线数据,通过计算机模拟方法验证了论文提出的城市轨道交通列车运行图编制理论的正确性和实用性.     

关于列车运行图数据库的研究

本文根据我国铁路特点,论述了建立运行图数据库的原则、数据内容以及数据的存贮方式;总结了特殊信息的处理方法;探讨了压缩容量的途径等,为实现运行图数据存贮和处理标准化做了一定的基础性工作.     

面向对象的专家系统的研究

提出一种知识库独立于程序的面向对象的专家系统的实现方法,介绍了其知识表示及推理机制.该方法将规则技术与面向对象技术相结合,并且不区分事实实例与规则实例,还为用户提供一个函数加载接口,以利于用户使用函数过程且确保知识库的独立性.     

基于运行图的轨道交通网络动态可达性研究

网络各站之间的可达性特别是首末班车可达性衔接方案的生成和发布,对提升城市轨道交通智能化管理水平具有重要意义.OD(起讫点)之间动态可达性,主要依赖于城市轨道交通物理网络和列车运行网络,需综合考虑列车运行图的刚性控制和乘客换乘走行的柔性影响.根据弹性换乘时间,定义完全可达、条件可达和不可达三个层次,构建网络动态可达性的衔接模型,并提出推算流程.以实际城轨线网为例,确定了某OD对之间的可达时间域,表明该方法的推算结果可作为乘客出行向导的依据.