基于特征聚类驾驶员服从度跟驰模型参数标定

服从度是指网联车驾驶员在跟驰过程中对前车传递的信息服从程度。现有的服从度划分方法无法满足精确标定跟驰模型参数的要求。提出了一种基于真实轨迹数据特征聚类精确划服从度的方法。首先,提取真实轨迹数据中与服从度相关的5类特征,设计基于离群点递归筛除的Kmeans++算法进行精确特征聚类,将服从度分为三类(高、一般、低);然后将前景理论效用函引入IDM模型,构建考虑服从度的改进IDM模型;最后将聚类后的轨迹数据按照2:1比例划分参数标定与验证数据集,分别对不同服从度的改进IDM模型与常用IDM模型进行标定与验证。使用车头间距相对均方根误差(RMSPE)作为参数标定与结果验证的误差量化指标。结果表明:高服从度-IDM模型、一般服从度-IDM模型与低服从度-IDM模型在参数标定与结果验证中RMSPE均值分别为:18.2%,21.9%,24.1%和23.2%,26.8%,28.1%,均低于IDM模型两个阶段RMSPE均值:29.7%和32.2%。说明上述分类方法满足精确划分服从度与标定改进跟驰模型参数的要求。

基于列车群组运行的重载铁路运输组织研究综述

列车群组运行模式为重载铁路通过加大行车密度解决运能紧张问题提供了新途径。该模式可突破车站接发车、集解编运输组织模式、快捷货运三大瓶颈,实现运输效能、运输组织灵活性及快捷货运时效性的提升。在分析虚拟编组技术的发展历程及技术特征、重载铁路群组运输控制和运输组织研究现状的基础上,从重载铁路群组列车控制理论与方法、列车群组运行条件下运输组织模式适应性、列车群组运行条件下运输组织方法3个方面,系统总结了既有研究存在的问题,提出了该模式从理论走向应用需要进一步研究的关键问题,包括适应复杂运营条件的重载铁路列车群组运行协同控制方法、列车群组运行下高效运输组织模式、列车群组计划与运行图编制智能化理论与技术、列车群组运行智能调整优化理论与技术研究等。

列车运行图的均衡性研究

从列车运行图某一技术站入手,提出将标准偏差和相对标准偏差作为衡量列车到发均衡性的两个指标,并提出了相应的计算式。在此基础上,从列车运行图整体出发,分析某一给定的列车运行图的均衡性指标,并建立了相应的指标模型和计算方法,给出对列车运行图均衡性程度的衡量方法。

基于天窗基本单元的编组站天窗方案优化研究

编组站接发列车方向多、数量大,机车换挂和调车作业频繁,直接影响施工维修作业。既有固定天窗时长的天窗方案,难以兼顾维修施工作业和运输工作连续性需求,导致天窗兑现率低,增加安全隐患,研究提出基于天窗基本单元的编组站天窗方案优化方法。根据各维修养护工种作业特性、编组站工作人员数量及效率等因素,划分天窗基本单元;考虑编组站维修养护与运输组织需求,以效用、作业完成率和天窗阈值利用率最优为目标,以时序关系为约束,建立基于阈值的天窗方案多目标优化模型,并利用数学软件进行求解;以成都北编组站为例,验证模型的有效性,结果表明,通过合理优化天窗方案,天窗兑现率达100%,有助于缓解编组站维修与运输之间的冲突。

多制式轨道交通互联互通模式综合评价与比选

“多网融合”是我国构建综合交通运输体系服务一体化和运营网络化的发展目标,针对多制式轨道交通互联互通模式进行综合评价与比选研究,可以为实现“多网融合”提供研究依据。通过分析多制式轨道交通互联互通模式判别客流需求、投资成本、服务水平、运营管理难度等影响因素,构建多制式轨道交通互联互通模式综合评价模型,采用改进的基于熵值法的TOPSIS方法综合计算评价结果并进行优劣排序,实现互联互通模式的综合评价及比选。以广佛江珠线路与佛穗莞线路互联互通项目为例,分析结果对该模型和算法的有效性进行了验证。

甩挂运输中牵引车与挂车数量配置优化仿真

牵引车与挂车数量合理配置是道路甩挂运输中的重要内容,对提高牵引车使用效率、降低车辆的购置费用具有重要意义。以牵引车购置费用、牵引车运行费用以及牵引车等待时间费用最小为目标,考虑甩挂运输任务时间窗约束和牵引车运行径路约束,构建了上述问题的数学规划模型。针对牵引车与挂车数量配比问题的组合爆炸特点,设计了结合模拟退火邻域搜索策略的并行蚁群搜索算法。最后以郑州市某个物流企业进行实例分析,结果表明所提方法能够在较短时间内获得满意解,有效地减少了整个甩挂运输系统的综合成本。

成德眉资经济圈轨道交通一体化发展对策研究

经济圈是都市圈发展进程中寻求更高标准、更高质量的城市形态,不仅能够更好地优化城市资源配置,还能够提升城市整体竞争力,促进经济的持续健康发展。成德眉资经济圈轨道交通一体化建设,不断促进多层次轨道交通初步成网,轨道交通半小时通勤圈和“两环三射”框架初步形成。通过阐释成德眉资经济圈轨道交通发展现状,从线网布局、运营管理、协同机制等方面,分析成德眉资经济圈轨道交通一体化发展存在的问题,提出完善轨道交通线网布局、加强运营管理一体化、强化组织协同管理等对策,以推动成德眉资经济圈协同发展。

混合交路模式下城市轨道交通交路计划与时刻表综合优化研究

混合交路模式由于运力利用效率高、客流辐射范围广的特点,对提升城市轨道交通运营组织管理水平具有重要意义。针对既有研究普遍基于不同交路列车的发车频率存在倍数关系,或设定单位时段内(往往为1 h及以上)列车的发车间隔一致,难以解决运力供给与时变客流需求间矛盾的问题,提出一种混合交路模式下城市轨道交通交路计划与时刻表综合优化方案,即按照乘客行为的差异性确定分时段客流OD需求,构建混合交路模式下交路计划及时刻表综合优化模型,并设计分层优化算法,以实例验证优化后线路的满载率最大值下降0.397,满载率均衡度下降15.5%,满载率大于0.8区间的优化效果为100%,有助于提升运输能力对时变客流的适应性,实现高品质的快捷运输服务。

基于效用理论的铁路综合维修天窗开设方案决策研究

为综合定量决策维修天窗开设方案,刻画决策者在不同运维需求条件下的天窗开设方案选择行为。基于效用理论,选取畅通性、高效性、快速性、安全性与协调性作为天窗开设方案技术属性,结合AHP-熵权法建立天窗开设方案效用函数与综合决策模型;利用Logit函数计算天窗开设方案分担率;基于夹角测度与距离测度方法对天窗开设方案的属性权重与属性值进行敏感性分析。案例结果表明:最佳天窗开设方案为4 hV形天窗,不同运营阶段的分担率分别为17.220%,17.256%,17.311%,决策者在天窗开设方案选择时对线路通过能力具有一定的偏好性;通过敏感性分析发现,4 h分段矩形天窗为潜在最优方案,畅通性、高效性的属性权重整体敏感程度较高,协调性的属性值相对更敏感。

基于多智能体博弈的路网旅客列车运行图协调优化研究

为实现跨线列车与本线列车运行线协调编制,提升列车运行图编制质量及自动化编制水平,提出基于多智能体博弈的路网旅客列车运行图协调优化方法。首先,以跨线列车和本线列车开行效益加权总和最大化为目标,以车站能力和列车运行间隔时间等为约束,构建基于多智能体博弈的路网旅客列车运行图协调优化模型。其次,以“控制纵向调整范围,改变横向调整幅度”为原理设计算法求解模型。最后,以京沪高铁6:00—12:00时段的列车运行图为例验证模型及算法的有效性,结果表明,运用文中所提方法可以在不同情况下得出跨线列车与本线列车运行线的冲突消解策略,实现路网旅客列车运行图协调优化。

200 km/h客货共线铁路速度、密度、重量匹配优化

速度、密度、重量作为客货列车的主要指标与线路运输能力有着紧密的关系,而客货列车共线运行将对线路运能产生较大影响。为充分利用200 km/h客货共线铁路的运输能力,结合200 km/h客货共线铁路的线路特点,首先对客货列车速密重与运输能力影响关系进行分析,在此基础上以通过能力最大和货运量最大为目标,考虑线路客货运输需求,速度、密度、重量约束,建立200 km/h客货共线铁路速密重匹配优化模型,采用NSGA-Ⅱ算法进行求解得到速密重匹配优化方案,并用实例对模型和算法的有效性进行了验证。匹配结果可为200 km/h客货共线铁路客货列车开行提供一定的理论指导和建议。

基于粗糙主成分分析法的铁路网客运节点重要度决策

通过阐述铁路网客运节点的定义和节点重要度的概念,建立客运节点重要度评价指标体系,利用粗糙集理论与主成分分析法的结合,提出利用主成分分析法和基于信息量方法,计算客运节点的客观权重,结合主观权重得到科学合理的客运节点综合权重。经过实例分析,表明了基于粗糙主成分分析法的客运节点评判结果的有效性。

程度变精度覆盖粗糙集模型

针对程度覆盖粗糙集和变精度覆盖粗糙集模型的特点,通过引入误差参数,给出了一种新的程度变精度覆盖粗糙集模型。并且讨论了所给模型上﹑下覆盖近似算子的一些性质,给出了相关重要定理。

旅客列车始发方案研究综述

针对旅客列车始发方案的编制优化问题,归纳国内外研究现状和有关研究成果,在分析研究成果适用性、模型可行性和求解算法有效性方面存在问题的基础上,结合我国铁路实际,提出对研究目标、研究内容和研究方法的展望,主要是根据客运站设备能力、路网天窗设置等条件,综合考虑方案的方便性、经济性和可行性,为我国铁路旅客列车运行图的编制提供必要的理论支持。

收货时间窗软约束下绿色多式联运路径优化

绿色多式联运不仅能有效降低物流成本,提升物流效率,而且能减少环境污染,随着我国综合运输体系的建设与完善,对绿色多式联运的研究已成为热点问题。针对带收货时间窗的绿色多式联运路径选择问题,将收货时间窗作为软约束,运输时限与收货人满意度结合,同时考虑基于运输成本大小的承运人满意度,构建了满意度权重不确定的绿色多式联运路径选择模型。通过Matlab仿真求解,结果表明,模型对运输时限与收货时间窗的关系把控合理,兼顾了承运人和收货人双方的利益。针对不同的运输货物,通过调整双方满意度权重可以得出更加切合实际的最优运输路径,运输时间不拘泥于固定收货时间窗内,且在运输费用上具有明显的优越性。

路网条件下旅客列车运行方案图编制问题研究综述

随着高速铁路线路的相继开通运营,我国铁路已快速形成由高速铁路和普速铁路贯通运营的复杂客运网络,铁路列车运行图编制工作的难度越来越大,而旅客列车运行方案图是列车运行图的骨架和核心,直接影响列车运行图质量的优劣。本文在详细总结国内外旅客列车运行方案图编制研究现状的基础上,结合成网条件下旅客运输组织的新特点,分析了我国旅客列车运行方案图优化编制在可实施性方面、高速铁路与普速铁路运行线协调等方面研究的不足,提出了基于车站与线路能力协调的路网旅客列车运行方案图编制优化思路。

高速铁路列车运行方案图优化编制研究

针对高速铁路列车运行方案主要凭人工经验编制的问题,以最大程度方便旅客出行为基础,将旅客的出发时间与到达时间满意度最大作为优化目标,构建高速铁路列车运行方案图优化编制模型。设计了结合模拟退火选择机制的列车运行方案图编制优化算法,避免目前相关问题求解中存在的人工经验依赖程度较高,搜索能力差而难以获得可行解等缺陷。最后以京沪高速铁路实例进行仿真验证。结果显示,北京南站始发列车集中在上午和下午两个高峰时段,旅客满意度较实际运行方案有了较大提高。

铁路旅客列车运行图始发方案优化设计

为了提高铁路运输部门编制列车运行图始发方案的可实施性,可优化列车运行图的整体布局。以客运站到发列车的到达、始发时间域最方便为目标,车站到发线能力为约柬,建立旅客列车始发方案数学优化模型。针对传统智能算法在求解上述问题易陷入局部最优的缺陷,采用动态启发式信息策略的改进蚁群算法进行求解。以列车发到时间域方便旅客程度为优化的准则确定蚂蚁转移概率,并在信息素更新策略中引入最大最小蚂蚁系统,改善算法的正负反馈机制,避免陷入局部最优。仿真结果表明,改进算法在优化性能上有较大改进,可为旅客列车运行方案编制问题提供有效解决方案。

模糊粗糙集的扩张定理

扩张原理是模糊集合论的主要工具之一,通过模糊粗糙集的扩张原理,完善了它的一些性质,讨论了它的扩张定理,并且推广到复合映射的扩张原理.

覆盖粗糙近似算子

首先给出了模糊集的覆盖上、下近似算子的定义,讨论了它们的简单性质.其次,覆盖近似空间中,由于覆盖粗糙不等式在进行并、交运算时会使信息丢失,因而讨论了覆盖粗糙不等式取等号的充分条件.