铁路车站到发线优化分配研究

金华东站作为金华车务段辖内唯一的一等区段站,现阶段车站到发线利用率高达83.3%,过高的作业量将显著影响车站通过能力和接发效率。到发线股道优化分配是提升铁路区段站通过能力和提高列车接发效率的重要途径。利用标准差的方法,构建优化到发线分配的非线性整数规划模型,设计改进遗传算法求解。采用定向变异策略代替传统的概率变异,以解决传统概率变异操作可能造成可行方案被剔除和收敛慢等问题。结合金华东站某一时段的接发列车计划进行股道调整分配,以验证模型和算法的合理性和有效性。求解结果表明,股道占用时间标准差的最优结果值分别为15.40和14.13,优化后的股道占用情况与原始计划相比更均衡;同时,结果也表明采用定向变异策略求解具有收敛速度快的优势。研究成果可为铁路车站股道优化分配问题提供决策支持。

直通运营下城轨市域线与市区线直通区段通过能力研究

直通运营模式下,城轨市域线列车与市区线列车组合运营,列车制式与开行方案的差异影响着直通区段通过能力。本文基于列车追踪与越行的4种运营模式,考虑城轨市区线对直通列车运行速度的制约,采用基于图解的计算分析方法,将列车运行周期划分为若干个列车组合,运用异质列车旅行时间差与列车追踪间隔计算列车组合时间,提出了异质列车开行方案与制式差异复合影响下的直通区段通过能力计算方法。最后,依托南京地铁2号线与S6号线的线路数据与列车运行数据,通过设计的列车停站方案验证了方法有效性,并分析了直通区段通过能力的主要影响因素。研究结果表明,直通列车与本线列车开行比例相同时直通区段通过能力最小;随着本线列车开行比例的上升、直通列车越站次数减少,直通区段通过能力不断增大;直通列车采用非站站停追踪模式或越行1次模式时,直通区段通过能力相近,且相较于越行2次模式时通过能力更大;直通列车站站停模式下,直通区段通过能力受异质列车加、减速性能影响显著。研究成果可为实施直通运营的线路通过能力可行性判定与列车开行方案的制定提供参考。

关节型机器人高承载轨迹规划方法

针对机器人在工作过程中存在关节载荷较大等问题,以饰面作业机器人(Hebut-KB机器人)为研究对象,提出了一种面向大载荷施工作业环境下机器人驱动承载能力最优的轨迹规划方法。首先,对Hebut-KB机器人运动学及简化刚体动力学进行分析,使用多目标遗传算法(NSGA-II)求出在满足运动学与动力学约束条件下的多组优化解,然后建立起关节型机器人驱动承载能力的评价指标,最后通过驱动承载能力评价指标选取出潜在最优解。仿真和实验表明,使用驱动承载能力评价函数选取出的解可以达到综合最优效果,有效地提升了机器人的承载能力。

金华东站运输组织优化研究

目前金华东站作业量超过了设计能力75%,存在到发线能力紧张、列车编解能力接近饱和、运输组织效率不高、站型布置落后等问题。针对这些问题,首先在分析影响车站通过能力的主要影响因素基础上,通过计算发现车站到发线利用率达到83.3%,牵出线延长150 m后驼峰日均解体列数可以提升11%,缩短列检时间可以提升到发线能力14.6%。同时,站型布置方面存在旅客列车通过与金千线、金华方向货物列车接发作业交叉干扰,影响到发线作业能力。最后,从提升到发线接发列车及驼峰改编能力、提升列检作业效率、完善联劳协作机制等方面提出金华东站运输组织优化对策。

异质列车速度目标值选取对直通区段通过能力的影响

不同层次轨道交通间的直通运营具有减少乘客出行时间、节约土地资源等优势。该模式下,在直通区段上运行的不同层次或不同技术标准(如速度目标值、车辆制式等)的列车互称为异质列车。在分析车站追踪间隔计算原理及方法的基础上,将组合周期时间作为计算直通区段通过能力的主要依据,建立了直通区段通过能力计算模型,并运用回归分析方法得到不同站间距下列车速度目标值与旅行速度的相关关系。研究表明:直通区段通过能力与异质列车的速度目标值组合具有相关性。在部分参数取值给定的条件下,随着两种异质列车速度目标值差值的增大,直通区段通过能力有所减小。

单线提速区段通过能力和旅行速度的研究

为了提供在铁路单线区段开行快速列车的理论依据 ,通过分析单线提速区段开行快速列车对通过能力的影响 ,建立了单线区段快速列车扣除系数的计算模型 ,提出了单线区段快速列车扣除系数随速度提高呈减小趋势的重要结论 ;并通过单线区段快速列车会车和越行次数的关系分析 。

既有线开行27t轴重货物列车对线路通过能力的影响

采取与23t轴重货物列车对比分析的方法,研究既有线四显示自动闭塞区段开行27t轴重货物列车对线路通过能力的影响。通过检算得到27t轴重货物列车的牵引重量、紧急和常用制动距离以及起停车附加时分,依据检算的制动距离和起停车附加时分等参数,按列车最高运行速度分别为80,90,100km·h-1分析计算客货列车共线情况下开行27t轴重货物列车对追踪间隔时间的影响。结果表明:27t轴重货物列车的调速制动距离既没有对构成检算追踪间隔时间的限制制动距离构成影响,也没有对既有闭塞分区长度构成影响,因此在既有线开行27t轴重货物列车对线路的通过能力基本没有影响;但当27t轴重货物列车的最高运行速度达到90km·h-1后,紧急制动距离超过800m限值。因此建议:进一步提高27t轴重车辆的制动性能;将1 050m系列到发线的列车重量提高到7 000t;核算牵引供电能力是否满足列车重量提高的要求。

地铁列车的追踪间隔控制模型与仿真

在分析列车区间追踪间隔时间、车站追踪间隔时间的基本概念以及影响因素的基础上,建立了城市轨道交通在不同信号系统下的列车区间追踪间隔和列车车站追踪间隔模型.给出了相应的列车追踪间隔时间的计算方法.应用MATLAB软件进行了验算并对仿真结果进行分析.*

客运专线客运站通过能力仿真研究

现行的既有线客运站通过能力计算方法不能直接用于客运专线客运站通过能力计算.为使计算的通过能力能准确反映客运专线客运站作业实际,结合客运专线客运站的特点,建立了仿真算法流程,对到发线和咽喉通过能力共同仿真研究.

编组站到发线通过能力及其影响因素的计算方法

本文从系统观点出发,对到发线通过能力赋予新的定义,提出到发线通过能力新的改进算法,并通过计算机模拟,得到综合反映各种因素对通过能力影响的两个参数——空费系数和等待时间的经验公式.它在理论上比目前算法更加完善,在实际应用上也无需进行繁琐的查标工作,简便易行.

青藏铁路格拉段运输能力分析

依据新建青藏铁路格拉段设计资料,按把全段分成一段和分成二段两种情况分别计算区间通过能力及货物输送能力。分析得出,仅在不预留"天窗"情况下,按格尔木～那曲和那曲～拉萨两段分别计算,年输送能力满足各段近、远期的运量需求;而在全年或半年每日预留180min"天窗"和按全段计算的各种情况,输送能力都不能完全满足运量需求。研究提出,在不开通预留车站条件下,在部分区间增设计轴装置并在相应区间采取列车连发运行,输送能力会随计轴设备设置数量的增加有不同程度的提高,根据需要在部分区间增设计轴设备后,可满足设计年度运量需求。

双线铁路反向行车对正向线路通过能力和列车旅行速度的影响分析

通过对列车运行图结构分析,在确定旅客列车会车区和越行停留时间基础上,分别对不同等级反向列车产生的会车次数进行深入研究;运用列车组和价结构理论,对不同等级反向列车与不同正向列车组组合的情况下,对能力的影响进行分析。建立反向列车对正向线路通过能力和列车旅行速度影响的数学模型,分析其影响规律,认为铁路双线区段组织反向行车对线路通过能力和列车旅行速度都会产生一定的负面影响,并随列车开行数量和区间运行时间等影响因素的增加而增大。

城市轨道列车在中间站折返时的通过能力适应性分析

对城市轨道交通列车交路方案及选用时考虑的因素进行了分析,提出通过能力是否适应是采用特殊交路方案的充分条件。重点对采用特殊交路时的中间站折返能力与线路通过能力损失问题进行了定量分析,提出了在采用特殊交路时可供采取的扩能措施。

复线电气化铁路直供牵引网载流能力的计算

研究目的:带回流线的直接供电方式在我国200km/h及以下客货共线铁路中广泛采用。随着运量的快速增长,复线电气化铁路的牵引供电能力已按满足同型列车以最小追踪间隔时分连续追踪运行进行设计,从而使牵引网电气负荷呈现出周期性。本文从周期性负荷的等效原理出发,对复线牵引网各种运行方式下的载流能力进行分析与计算,求得牵引网负荷合成的内在规律,为提高设计效率提供依据。研究结论:复线直供牵引网上下行分开供电时,供电臂上行(或下行)等效电流近似等于追踪间隔数与上行(或下行)列车平均电流的乘积;并联供电时供电臂上行(或下行)等效电流近似等于分开供电上行(或下行)等效电流的3/4加上分开供电下行(或上行)等效电流的1/4;上下行并联供电对供电臂载流能力的改善程度,随上下行电流的差距的增加而增加,最大改善程度为单面坡负荷条件下降低1/4;分区所等效电流主要与上下行列车电流的差距有关,当上下行列车电流大小相等时,分区所等效电流最小,当有一个行车方向无车或列车电流为零时,分区所等效电流最大并近似等于有车方向分开供电等效电流的1/4。

上海轨道交通市域线列车运行交路及相关问题研究

从上海城市轨道交通市域线的功能定位和客流特点出发,讨论了市域线可能的列车运行交路型式。提出了进行市域线运营组织设计时需着重考虑服务水平、通过能力、车站配线、工程投资等问题。

单线铁路成对追踪平行运行图通过能力计算方法研究

针对我国当前部分单线铁路亟需提高线路通过能力问题,以应用移动闭塞作为扩能手段,在阐述技术可行性的基础上,依据上下行列车的交会车站是否为单线区段的首末站,以及列车在交会车站是否有技术作业,将列车的交会模式分为8种,并结合实际情况对这8种列车交会模式进行组合,得到24种区间列车运行图铺画方案,分析各铺画方案之间的衔接关系,并将其转化为数学约束,基于该约束构建求解单线铁路成对追踪平行运行图最小周期的混合整数线性规划模型,利用商业软件Lingo12进行编程求解,算例结果表明单线铁路应用移动闭塞后,线路通过能力提升了72.5%。

城市轨道交通线路通过能力计算方法研究

在分析现有城市轨道交通线路通过能力计算方法的基础上,参考铁路列车追踪间隔时间的计算方法,提出一种城市轨道交通线路通过能力计算的新思路,即将列车在车站的停站作业虚拟为列车在一个长距离闭塞分区内运行,分别求解固定闭塞和移动闭塞条件下的列车追踪间隔时间。此方法消除了列车停站作业对于列车追踪间隔时间计算的影响,只需计算列车区间追踪间隔时间来确定线路通过能力。此外,利用这种虚拟化处理方法,研究城市轨道交通采用快慢车模式时快车越行慢车的问题,给出越行站位置的确定方法。在此基础上求解快慢车模式下的线路通过能力,并结合实际案例验证了计算模型的可行性。

既有线上提高列车运行速度对运输能力的影响

针对既有线旅客列车提速的要求,从分析影响线路通过能力的主要因素着手,分析了旅客列车最高速度提到140、160和200km/h后对线路通过能力的影响,提出了在不降低当前已有的运输能力条件下,客货列车速度匹配关系以及在兼顾提速与扩能时应注意解决的问题。

城市轨道交通网络系统设计承载能力计算方法

和城市轨道交通网络设计承载能力概念、特点相互结合,对影响轨道交通网络系统的设计承载能力因素进行了全面的分析,并且借鉴之前线路承载能力计算方法,和约束理论相互结合,对单条线路承载能力进行计算。之后,以系统线网形成特点,通过分布估计算法创建城市轨道交通网络系统实现承载能力计算模型的设计。最后,通过某市轨道交通网络系统为例验证计算模型。通过结果表示,此模型的计算量比较小,并且计算速度比较快,具有较强的可行性,能够将城市轨道交通网络系统的实际情况充分的反映出来。

港口铁路区间双线同时同向运行通过能力研究

港口铁路运输具有运价低,速度快,安全性高的优势。以宁波北仑港口铁路为例,将单线铁路建设为复线铁路,实现铁路区间双线自动闭塞运行,以提高运输效率。由于港口货物近年资源性物资比重大,在运输过程中存在运输方向不平衡性问题,应采取铁路双线同时同向运行可进一步提高运输效率,且铁路信号设备可保证同时同向运输安全要求。经综合分析,港口铁路区间双线同时同向运输可提高海铁联运能力及经济效益。