基于节能的地铁时刻表随机机会约束规划模型

作为城市公共交通系统的重要组成部分,地铁具有集约化,大容量,高频率特征.基于节能的地铁时刻表优化研究主要是为了提高列车再生能量的利用率,从而降低能源消耗.不同于传统研究中基于动力学方程描述列车运动轨迹,采用真实的列车运行数据,考虑列车间具有非均匀的发车间隔,以最大化再生能量利用量为目标,优化列车停站时间与发车间隔,建立数据驱动的地铁节能时刻表随机机会约束规划模型.考虑到模型的大规模和复杂性,采用猴群智能算法进行求解.最后,将提出的模型应用于北京地铁亦庄线早高峰和晚高峰时段的实际运营场景中,数值结果表明再生能量利用量乐观值分别达到168.33 k W·h和171.94 k W·h.与北京地铁亦庄线的现行时刻表相比,通过优化非均匀的发车间隔与停站时间可使再生能量利用量至少提高8.44%.     

基于智能虚拟环境的地铁站台仿真系统

实现了一个用于列车驾驶培训的地铁站台仿真系统.系统由一个可被感知的站台虚拟环境和虚拟乘客系统组成.站台环境由静态场景、动态场景两部分组成,可在用户控制下发生变化.虚拟乘客通过感知站台环境的变化做出行为判断与动作.乘客仿真模型采用分层结构,分别实现环境感知、决策、行为选择、动作实现与实时绘制.目前,该系统已用于地铁列车仿真器,成为培训司机站台操作的工具.     

城市轨道交通节能列车时刻表优化方法

从降低列车运行能耗、利用再生制动能角度,提出了城市轨道交通时刻表节能优化问题.考虑区间运行时分、交路运行总时间、开行间隔等约束条件,通过基于区间运行曲线集的区间运行时间分配策略,以及合理安排列车始发时刻的供电分区内列车间的再生制动能利用策略,建立城市轨道交通列车节能时刻表优化模型,设计了基于遗传算法的求解方法.以广州地铁八号线节能时刻表编制为例,验证优化方法的有效性.结果表明:优化后的列车时刻表再生制动能利用率增加12.2%,总能耗降低10.9%,具有良好的节能效果.     

基于有界信任模型的地铁突发事件信息传播

地铁突发事件一直是社会关注的热点问题,事件中的信息传播和控制往往也会决定突发事件的严重程度.本文以地铁突发事件为背景,考虑了地铁突发事件的时间有限性和空间有限性特征,在传统有界信任模型的基础上,引入了局部沟通和有限理性两个因素,并根据突发事件发生的时间考虑了地铁停靠前和停靠后两个不同的阶段,建立了地铁突发事件信息传播模型.通过大量仿真实验,发现在地铁突发事件中,局部沟通和有限理性都会导致乘客观点剧烈波动,使得整个系统长时间处于极不稳定的状态;而乘客密度对乘客的观点收敛起正向作用,密度越大,观点越容易收敛.而在列车停靠后,乘客越向车门方向集中,观点波动幅度越大,并在最后急剧收敛成一致,但疏散速率越高,反而会减缓乘客观点的波动幅度和收敛速度.本文的研究结果为地铁突发事件中的现象分析提供了理论依据,对地铁突发事件信息的控制具有重要意义.     

考虑列车性能差异的城市轨道交通特性研究

参考实际地铁交通系统,根据移动自动闭塞的特点,建立了基于元胞自动机的轨道交通模型,并研究列车车长、加速度、最高速度对轨道交通流的影响。重点研究了性能不同的列车同时在同一条轨道上混合运行时的列车延迟现象。仿真结果表明列车车长差异会对列车流特性产生影响,延误后续列车运行;列车的加速度对列车流影响较小;列车最高速度不同时列车延迟现象严重,多数列车出现晚点现象。

Abstract：

A cellular automaton model based on real traffic system was proposed for subway railway moving block systems.With this model the subway traffic flow in the case that different trains with different performances,for instance train length,acceleration,deceleration and maximum speed run in the same track was analyzed.The analysis focused on trains’ delay time in that case.Simulation result shows that： differences in trains’ length affect the train flow,and delay the following trains;differences in acceleration have insignificant influences on the property of train flow;differences in maximum speed lead to trains’ longtime delay,most of the trains on the track are running late in this case.     

面向对象的列车自动驾驶仿真系统建模

列车自动驾驶是列车运行自动控制系统的重要组成部分，它代替司机完成驾驶列车的任务，保证列车高效节能地运行。本文采用面向对象的设计方法，对列车自动驾驶仿真平台的分析与设计进行了详细论述，并完成了系统仿真软件的设计。     

列车区间运动时分动态特性研究

从对列车区间运动时分的动态特性的分析出发，利用数理统计中随机变量在一定置信水平下的区间特征，分析了列车区间运动时分的时间标准、列车运行图缓冲时间的影响，从而为列车运行图的编制、调整和评价 提供了有效的参考。     

高速列车模拟器的视景建模与仿真

高速列车模拟器是培训高速列车司机的先进工具。本文介绍了高速列车模拟器中视景仿真系统的开发，对视景仿真系统构成，视景仿真软件的开发，场景模型的建立进行了研究，并给出了适合于沿铁路轨道进行视点计算的数据结构。     

地铁发展的系统分析

本文从系统工程原则出发，借鉴国内外地铁发展经验，阐明发展地铁的必要性及优点，并讨论了地铁发展的条件。     

列车自动驾驶仿真系统算法及其实施研究

介绍了列车自动驾驶系统(ATO)的算法，该算法兼顾了列车运行的高效性、准时性、节能、停车精度、舒适性等功能。其中，节能算法采用按目标速度运行，最大限度利用惰行的控制方式，定时算法采用调整目标速度的启发式算法的方式。同时对列车正常及晚点运行的情况进行了计算机仿真实现，并与列车的实际运行情况进行了比较。该系统可以为进一步研究列车自动驾驶系统提供了有效的实验手段和方法。     

论系统的复杂性和复杂系统

与系统打交道，系统的复杂性和复杂系统是不可避免的，它们是一种客观存在，同时也是一种相对存在。在理论和实践上，重要的是如何确认系统的复杂性和复杂系统，确定的定性和定量根据、标准和模式不存在，提出一些抽象思维的原则是必要的，特别是要探索对系统复杂性和复杂系统的研究方法和工具。     

系统科学与系统工程的发展

系统科学的产生与发展体现了现代科学发展中具有重要意义的综合性和整体化趋势，综合集成方法是处理复杂系统的方法论，其实质是构造人机结合、人网结合、以人为主的信息、知识、智慧的综合集成体系，有效解决跨领域复杂系统问题。综合集成方法的提出推动了系统工程的发展，其发展将进一步为落实和发展科学发展观提供科学依据和方法。     

论系统的多样性和多样系统

系统的多样性是系统的重要方面,也是多样系统的基本特征。系统的多样性和多样系统是系统研究的重要内容之一。系统呈现多样性和多样系统的存在,主要决定系统自身的主观因素,同时也与系统的外部因素有关。造成系统多样性和多样系统的原因各有其内涵。研究系统的多样性和多样系统有着重要的理论和现实意义,尤其是加深对系统复杂性和复杂系统及其表现的认识。     

链系统

建模是分析和解决控制问题的一个重要环节。集中控制方法要求建立集中型的模型。分散控制策略则提出在集中模型上迭加测量信息分散的经验知识。利用结构信息分散的特性是另一种途径。本文认为,受控系统中诸测量变量从及它们之间的因果关系构成一个整体,但这不是一个笼统的整体,而是有主次之分的。主要的关系决定了系统的结构模式,它也是一种有用的经验知识。利用因果分析的结果,抓住主要关系,文中给出了因果链、链结构和链能达性的概念,让因果分析贯穿建模过程,使最终的模型显含主要的因果关系,从而得到以子系统级模型表征的新的分散型模型。此模型把人工知识与     

DEA系统及其在武器装备采办中的应用研究

数据包络分析(data envelopment analysis,DEA)系统的主要研制目的是对武器装备论证和武器装备采办提供分析工具。该系统是包含6个DEA模型和4个线性规划模型在内的通用工具集。介绍了系统的组成、特点、功能以及系统中随机DEA模型和L-R型区间DEA模型算法的基本思路。借助该系统分析了武器装备采购费用的相对有效性。最后简要说明了DEA方法在军事领域的应用前景。     

技术系统与思想系统互动的形式

技术系统与思想系统相互作用。其作用的表现形式有:冲突互动;协调互动;融合互动;整合互动。分析技术系统与思想系统互动的种种表现形式,对认清技术系统与思想系统互动关系的复杂性、多样性具有认识论意义,对积极主动实现技术系统与思想系统互动的正常运行具有方法论意义。     

系统和系统科学

系统概念有三重逐级抽象的含义,相应地就有三个逐级抽象的定义:系统概念的本体论含义,把系统看作物质实体,并下定义;系统概念的认识论含义,把系统看作观念模型,并下定义;系统概念的数学方法论含义,把系统看作数学同构性,并下定义。系统科学是二十世纪中叶开始兴起的以系统,特别是复杂系统为研究对象的新型学科群的统称,是人类科学的一个新的维度。     

一类基于协同进化模型的混沌系统

分析了一类基于遗传算法无限种群模型的协同进化系统,在此基础上构造了一类新的协同进化系统,并推导出了它在单基因位情况下的动力方程.对新系统在稳态情况下的复杂动力行为进行了分析,通过相图、分岔图和Lyapunov指数谱图,严格地证明了该系统具有混沌特性.     

惯导/双星组合系统仿真系统的开发

在分析惯导/双星多种不同组合模式及其数学模型的基础上,搭建仿真系统的框架结构整个仿真体系分类明确,结构合理,并根据数学模型编写了各子模块软件包,以巡航导弹的飞行实例,验证了模型的正确性和仿真软件系统具有较好的实用性。     

基于案例推理的导弹故障诊断专家系统研究

简述了专家系统应用于导弹武器系统故障诊断的重要意义,并将基于案例推理的技术引入到导弹故障诊断专家系统的设计中,最后结合某型导弹故障诊断特点,探讨了这种基于案例推理的导弹故障诊断专家系统的结构和实现方法。