基于虚拟编组的市域列车运行组织优化研究 被引量：4

1

作者 韩宝明 龙宇轩 +1 位作者 张琦 白佳薇 《都市快轨交通》 北大核心 2023年第1期43-50,共8页

虚拟编组技术作为车载通信发展的重要成果,能够有效缩短列车运行间隔并提供更灵活的在线编解方案,为优化市域铁路列车运行组织提供了新的可能。以“一干多支”的典型市域铁路线路为例,分析市域铁路列车运行组织的传统方法,提出基于虚拟... 虚拟编组技术作为车载通信发展的重要成果,能够有效缩短列车运行间隔并提供更灵活的在线编解方案,为优化市域铁路列车运行组织提供了新的可能。以“一干多支”的典型市域铁路线路为例,分析市域铁路列车运行组织的传统方法,提出基于虚拟编组技术设计新的列车运行组织方案,并通过算例予以分析。计算结果表明,虚拟编组方案与灵活编组方案相较于其他组织方案,在保持干线服务频率一致的情况下,可以增大支线服务频率,节省车底运用数量,降低乘客的等待时间和旅行时间;相较于灵活编组,虚拟编组在降低乘客旅行时间和减少车辆走行公里方面有着更明显的优势。 展开更多

关键词 市域铁路 虚拟编组 列车运行组织优化

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基于群体合作演化的高速列车编队运行多目标优化

2

作者 上官伟 敦旖晨 +2 位作者 蔡伯根 刘俊囡 宋鸿宇 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期99-109,共11页

为提升高速铁路运输效率,降低列车运行能耗,减少延误及其传播影响,提出基于群体合作演化的列车运行优化方法。首先,在分析编队高速列车群体追踪运行过程的基础上,构建列车群体运行多目标优化模型;其次,构建编队列车追踪速度控制合作演... 为提升高速铁路运输效率,降低列车运行能耗,减少延误及其传播影响,提出基于群体合作演化的列车运行优化方法。首先,在分析编队高速列车群体追踪运行过程的基础上,构建列车群体运行多目标优化模型;其次,构建编队列车追踪速度控制合作演化策略与延误场景下运行调整策略;然后,应用人群搜索算法与改进布谷鸟搜索算法,分别解决编队列车群体控制多目标优化与延误场景运行调整问题;最后,基于列车实际运行数据进行仿真验证。结果表明:编队列车群体合作运行相比传统运行模式,线路占用时间减少189 s,节能率达5.29%;编队列车运行延误经调整优化,延误列车减少2列,总延误时间减少377 s,消解列车运行较小延误,缓解后续列车延误传播。 展开更多

关键词 高速列车 列车编队 群体合作演化 列车运行优化 列车延误调整

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基于移动闭塞时空占用带模型的高速列车追踪运行优化 被引量：6

3

作者 盛昭 上官伟 +2 位作者 蔡伯根 钟庆伦 宋鸿宇 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期87-96,共10页

针对移动闭塞系统下高速列车站间追踪优化问题,根据固定闭塞系统的闭塞时间阶梯模型,建立移动闭塞的时空占用带优化模型。首先将列车站间运行过程进行分解,获取影响列车区间运行过程8个阶段的4个关键速度(出站咽喉速度、站间巡航速度、... 针对移动闭塞系统下高速列车站间追踪优化问题,根据固定闭塞系统的闭塞时间阶梯模型,建立移动闭塞的时空占用带优化模型。首先将列车站间运行过程进行分解,获取影响列车区间运行过程8个阶段的4个关键速度(出站咽喉速度、站间巡航速度、惰行末速度、进站咽喉速度)。然后根据列车车站发车追踪间隔、列车区间追踪间隔和列车车站到达追踪间隔三种场景,分析列车最小追踪间隔。在此基础上,根据移动闭塞时空占用带上下限分析列车追踪过程,建立以能耗和运行时间为性能指标的列车追踪运行优化问题,采用量子进化算法优化列车的发车间隔和站间追踪策略。最后,以CRH380AL型动车组为原型,选取武广线赤壁北—岳阳东段为仿真线路区间,验证了移动闭塞时空占用带模型和量子进化算法的有效性。 展开更多

关键词 高速列车 移动闭塞 时空占用带 列车追踪运行优化 量子进化算法

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高普平行通道列车开行结构调整优化模型研究 被引量：1

4

作者 陈麓阳 祝继常 +1 位作者 周进 戎亚萍 《铁道运输与经济》 北大核心 2024年第9期33-40,共8页

铁路通道作为连接区域中心和枢纽的重要运输纽带,对旅客出行、货物运输以及区域经济的发展具有重要意义。在高速铁路和普速铁路双网融合的背景下,如何优化高普平行通道内列车开行结构,实现客运提质、货运增能,已成为关键问题之一。针对... 铁路通道作为连接区域中心和枢纽的重要运输纽带,对旅客出行、货物运输以及区域经济的发展具有重要意义。在高速铁路和普速铁路双网融合的背景下,如何优化高普平行通道内列车开行结构,实现客运提质、货运增能,已成为关键问题之一。针对区域内平行通道列车开行状况,为满足路网能力提升及运行图优化需求,研究基于客货分线和列车运行图优化模型理论,在列车运行图基本约束的基础上综合考虑列车跨天运行以及V形天窗的情况,以高速铁路和普速铁路列车始发终到调整时间最小和高速铁路列车数量增加最多为双目标函数,构建了高普平行通道列车开行结构调整优化模型。通过案例分析验证了模型的有效性,优化了现有列车开行结构,实现了既有运行图新增列车运行线,研究结果为通道内列车开行方案调整提供理论依据。 展开更多

关键词 铁路运输 列车运行图优化 平行通道 双目标函数 整数规划

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隔离小生境粒子群算法在地铁列车运行曲线优化中的应用

5

作者 田志鹏 米根锁 王宝宝 《城市轨道交通研究》 北大核心 2016年第4期6-10,共5页

针对地铁列车运行优化指标过于单一的问题,提出了牵引-巡航-惰行-制动模式运行曲线的计算流程,综合考虑能耗、乘客舒适度、运行时间、停车精度等指标,用Fi(综合优化目标函数)值度量综合运行质量(其值越小表示越接近理想状态),并建立列... 针对地铁列车运行优化指标过于单一的问题,提出了牵引-巡航-惰行-制动模式运行曲线的计算流程,综合考虑能耗、乘客舒适度、运行时间、停车精度等指标,用Fi(综合优化目标函数)值度量综合运行质量(其值越小表示越接近理想状态),并建立列车运行曲线的优化模型。结合粒子群算法和小生境技术,设计了应用于列车运行曲线优化的隔离小生境粒子群算法(INPSO)。结合实例仿真,利用INPSO优化模型,确定最优惰行末端速度,实现了高质量列车运行曲线的计算。其中INPSO优化后的Fi值实际只是基本粒子群算法优化结果的58.96%,效果显著,证明了INPSO寻优的有效性以及可靠性。 展开更多

关键词 地铁 列车运行曲线优化 综合运行质量 隔离小生境粒子群算法

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列车运行与优化系统的设计 被引量：3

6

作者 Eldredge D 宋海龙 《铁道通信信号》 2011年第12期55-57,共3页

随着世界能源消耗的逐年增长,燃油的节省技术越来越受到重视。本文就GE公司运输系统集团的新一代节油产品列车运行与优化系统设计展开讨论,针对软件模块功能进行介绍,也汇总了在全球应用的现状,最后展望了在中国应用的未来。

关键词 列车运行与优化 系统设计 燃油节省

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一种结合时刻表调整的列车节能驾驶优化方法 被引量：9

7

作者 盛昭 蔡伯根 +1 位作者 上官伟 王剑 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期68-75,共8页

为了降低高速列车在连续站间运行的能耗,以区间运行能耗和运行时间为目标建立列车驾驶策略优化模型,采用基于模拟退火的粒子群算法PSO-SA进行求解,得到每个运行区间的能耗-时间Pareto解集,并通过最小二乘法拟合得到每个区间相应的Paret... 为了降低高速列车在连续站间运行的能耗,以区间运行能耗和运行时间为目标建立列车驾驶策略优化模型,采用基于模拟退火的粒子群算法PSO-SA进行求解,得到每个运行区间的能耗-时间Pareto解集,并通过最小二乘法拟合得到每个区间相应的Pareto曲线。在此基础上,提出一种时刻表优化调整方法,在始发站至终点站总运行时分确定的前提下,基于KKT(Karush-Kuhn-Tucker)条件调整每个站间运行时分,给出最优的站间运行时分组合和最佳的区间运行策略。以CRH2A高速列车在镇江南—昆山南区间实际运行数据为基础进行仿真验证,结果表明:通过区间最优工况求解和多站间运行时分调整优化,列车在多站间的总运行能耗降低了17.6%,验证了模型和算法的有效性。 展开更多

关键词 高速列车 粒子群-模拟退火算法 KKT条件 列车运行优化 时刻表

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面向操纵优化的智能列车辅助驾驶系统 被引量：8

8

作者 高士根 董海荣 朱海楠 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期88-94,共7页

针对我国干线铁路列车仍然采用人工驾驶方式的现状,在分析现有列车辅助驾驶系统的基础上展开智能列车辅助驾驶系统的研究。首先进行功能需求与系统结构的分析,之后建立人工驾驶情形下的列车驾驶策略优化模型,设计结合离线优化与在线调... 针对我国干线铁路列车仍然采用人工驾驶方式的现状,在分析现有列车辅助驾驶系统的基础上展开智能列车辅助驾驶系统的研究。首先进行功能需求与系统结构的分析,之后建立人工驾驶情形下的列车驾驶策略优化模型,设计结合离线优化与在线调整的智能优化方法进行求解,并以驾驶辅助提示信息的方式向列车驾驶员提供优化后的操纵建议,最后结合半实物实验平台进行实验验证与结果分析。实验结果表明,所提出的方法与系统可有效提升人工驾驶下的列车运行节能性与准点率等关键指标,可为人工驾驶操纵优化的实现提供技术支撑。 展开更多

关键词 智能列车辅助驾驶系统 列车运行优化 人工驾驶

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面向区间禁会要求的客货车共线运行图调整优化方法

9

作者 刘俊 吴乙漩 +1 位作者 王洪伟 王悉 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期1-8,共8页

针对客货车共线运行时存在的安全隐患,结合国铁集团对动车分散动车组列车与货物列车在区间内不交会的规定,对既有线列车运行图调整优化的问题进行了研究.通过0-1变量来判断相向而行的列车是否为不同类型列车,进而构建客车、货车在区间... 针对客货车共线运行时存在的安全隐患,结合国铁集团对动车分散动车组列车与货物列车在区间内不交会的规定,对既有线列车运行图调整优化的问题进行了研究.通过0-1变量来判断相向而行的列车是否为不同类型列车,进而构建客车、货车在区间内禁止交会的约束条件,并以列车总旅行时间、与原列车运行图总偏差之和最小化为优化目标,建立0-1混合整数规划模型,采用Cplex求解器对模型进行求解.最后,以胶济铁路为例进行实例验证.算例结果表明:所提出的优化模型能够在确保客货车不在区间内交会的前提下,减少列车总旅行时间,提高线路整体运行效率.研究成果可为面向区间禁会要求的既有线运行图调整优化提供合理参考. 展开更多

关键词 客货共线运行 列车运行图优化 区间内禁止交会 0-1混合整数规划

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机车操纵与基础设施优化 被引量：7

10

作者 韩长虎 李志伟 王志刚 《中国铁路》 北大核心 2005年第12期25-28,共4页

通过机车优化操纵总表达式对列车耗能比例进行分析,得出列车获得动能的宏观性结论。根据结论,分析列车能耗浪费的主要原因在于铁路基础设施的设置不合理,进而从机车节能降耗、利用重力势能转化为列车动能的角度,探讨站场、线路、道岔、... 通过机车优化操纵总表达式对列车耗能比例进行分析,得出列车获得动能的宏观性结论。根据结论,分析列车能耗浪费的主要原因在于铁路基础设施的设置不合理,进而从机车节能降耗、利用重力势能转化为列车动能的角度,探讨站场、线路、道岔、信号重点优化措施,并对有关设施的优化及取得的效果进行了介绍。 展开更多

关键词 列车优化运行 机车能耗 基础设施 节能

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突发事件下城轨列车运行调整模型及算法分析

11

作者 肖晨 王祥进 +1 位作者 何跃齐 赵晴晴 《交通与运输》 2021年第5期66-71,共6页

随着轨道交通快速发展,突发事件带来的损失与影响也日益增加。在此背景之下,从乘客的角度出发,为提高突发事件下轨道交通服务水平、降低乘客候车时间,构建以事故线路乘客总候车时间最短为目标的列车运行调整模型。同时,提出一种缓解重... 随着轨道交通快速发展,突发事件带来的损失与影响也日益增加。在此背景之下,从乘客的角度出发,为提高突发事件下轨道交通服务水平、降低乘客候车时间,构建以事故线路乘客总候车时间最短为目标的列车运行调整模型。同时,提出一种缓解重点车站客流压力的单车站列车运行调整优化算法以及一种不同突发事件持续时间分别计算和每隔5 min滚动计算的策略,在保证突发事件列车运行安全的基础上,缓解突发事件下重点车站的客流压力的行车调整结果,降低突发事件带来的客流积聚压力,为运营管理人员进行突发事件下的行车调整及客流管控提供数据支撑。以天津地铁某一实际突发事件为例,对模型计算结果与实际情况进行比较分析,验证模型及算法的有效性。 展开更多

关键词 城市轨道交通 突发事件 列车运行调整优化 乘客候车时间 单点优化算法

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考虑再生制动能量利用的高速列车节能最优控制仿真研究 被引量：54

12

作者 王青元 冯晓云 +1 位作者 朱金陵 梁志成 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期96-103,共8页

高速列车采用电空复合制动,具有综合制动的特性。为求解高速列车准点运行的节能最优控制问题,将电力再生制动工况和空气制动工况从综合制动特性中分离,建立适用于描述高速列车节能控制的运动学模型;将列车牵引传动系统效率和电力再生制... 高速列车采用电空复合制动,具有综合制动的特性。为求解高速列车准点运行的节能最优控制问题,将电力再生制动工况和空气制动工况从综合制动特性中分离,建立适用于描述高速列车节能控制的运动学模型;将列车牵引传动系统效率和电力再生制动能量利用率引入能耗函数,并应用庞特利亚金极大值原理分析实现高速列车节能最优控制的必要条件,得到完整的高速列车节能最优控制工况集,推导牵引恒速、电力再生制动恒速和综合制动恒速这3种恒速控制工况下最优保持速度与电力再生制动能量利用率、牵引传动系统效率之间的定量关系,从而提出能够满足高速列车准点运行的节能优化控制算法。通过案例仿真,验证了算法的正确性。 展开更多

关键词 节能驾驶 极大值原理 再生制动 列车运行优化 高速列车

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再生制动条件下的城轨列车节能驾驶综合模型 被引量：23

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作者 荀径 唐涛 +2 位作者 宋晓美 王彬 贾兆欣 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期104-110,共7页

当供电区段内有列车进行电力再生制动时,所产生的再生电能会向牵引供电网反馈,若邻近无处于牵引状态的列车吸收此部分再生电能,则会造成牵引变电所两端的电压升高。由此提出通过检测牵引供电网第三轨电压并在牵引供电网网压升高时适当... 当供电区段内有列车进行电力再生制动时,所产生的再生电能会向牵引供电网反馈,若邻近无处于牵引状态的列车吸收此部分再生电能,则会造成牵引变电所两端的电压升高。由此提出通过检测牵引供电网第三轨电压并在牵引供电网网压升高时适当提高邻近列车运行速度,以充分利用再生电能,从而实现城轨列车的节能运行。基于此思路建立列车节能运行优化控制与牵引供电系统相配合的城轨列车节能驾驶综合模型。该模型由列车节能运行优化控制算法和牵引供电模型组成。前者为牵引供电模型提供列车运行动态信息;后者基于牵引供电系统特性生成列车运行控制最佳策略所需的数据,供列车节能运行优化控制算法使用。以北京地铁亦庄线为例,验证综合模型的可行性和有效性。结果表明:在该线4站3区间10个列车全部准点运行的情况下,采用综合模型后列车的运行能耗降低了7.18%。 展开更多

关键词 节能驾驶 再生制动 列车运行优化 牵引供电 第三轨电压 城市轨道交通

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