考虑运行图抽线调整的城际铁路动车周转计划编制

针对现有城际铁路动车组周转计划编制方法未考虑运行线客座率分布,导致抽线调整时难以单独停运低客座率车次而不影响高客座率车次的问题,本文提出一种适用于运行图抽线调整的动车组周转计划优化编制方法。以最小化动车组使用数量及交路中运行线客座率差异为目标,考虑满足一级修等约束条件,构建非线性整数规划模型;通过线性化处理并结合Hierholzer's算法筛选合格解的方式,高效求解模型。案例分析表明:相较于只考虑动车组使用数量的传统方法,该模型在不增加动车组使用数量的情况下,可以显著降低各交路中运行线客座率的差异。优化后的交路中运行线客座率极差提高了68.67%,交路中运行线客座率方差之和降低至对比方案的66.27%。抽线调整时,采用优化方案能够更精确地优先取消低客座率运行线,有效保留高客座率运行线。在抽线条数分别设定为1,2,3的情况下,优化方案停开的运行线中,客座率低于60%的运行线的占比均保持在77%以上,而对比方案中该比例均未超过45%;优化方案中被取消车次的平均客座率比对比方案分别降低了4.48%、5.88%和6.01%。

城市轨道交通快慢车运行延误调整方案仿真评价模型

[目的]制定合理的列车运行延误调整方案,是保证城市轨道交通线路运营安全、可靠的重点工作之一。对于开行快慢车的城市轨道交通线路,需要研究列车运行延误后乘客的选择列车行为,并分析快慢车越行对乘客出行选择的影响。[方法]对快慢车线路运行过程中乘客的留乘现象及乘客选择列车行为进行了分析,设计了符合乘客上下车规则和乘客选择列车行为的仿真算法,构建了快慢车运行延误调整方案仿真评价模型。考虑快慢车的始发时间、顺序,以及越行的车次、站点,制定了不同的列车运行延误调整方案。对上海轨道交通16号线原有的计划方案、4个延误调整方案下乘客的出行过程进行了仿真,并对4个延误调整方案进行了综合评价。[结果及结论]该仿真评价模型具有有效性和可靠性,既可为城市轨道交通运营企业评价列车开行方案提供仿真手段,也可为乘客服务水平提升、列车运能利用率提高、列车开行方案优化等提供依据。

基于烟花优化算法的列车运行调整研究

为保障列车运行的质量,针对受干扰的列车,对其及后续车辆进行调整。以总晚点时间最小为目标,并结合列车实际运行情况,综合考虑列车停站、区间运行及追踪间隔等约束,在此基础上设计列车运行调整模型。在传统烟花算法(FWA)的基础上,采用效率更高的锦标赛选择策略进行优化,设计适用于此类问题的求解算法,并与其他3种算法进行对比。算例结果表明,烟花优化算法(IFWA)具有较好的性能,可以为铁路部门提供现实性参考。

1050MW超超临界机组石灰石-石膏湿法脱硫运行调整降耗增效研究

随着世界环境保护形势日趋严峻,中国已经做出了积极响应和最有效的解决方案,在智能时代产能和环保两两相扣发展的同时也要做好环境保护,产能也必伴随着排放,排放治理也就意味着投入,生产成本也就凸显而来。着重叙述在燃煤电厂1050MW超超临界机组石灰石-石膏湿法脱硫如何采用优化运行调整方式、设备及系统优化、消耗品掺比等方式来降耗增效,在保证机组安全的前提下提高经济运行效率。

火电厂运行调整及锅炉燃烧调整对飞灰品质的影响分析

锅炉是火电厂运行中的重要设备,主要利用煤粉燃烧产生的热量进行汽轮发电。但是,锅炉燃烧期间会产生大量飞灰,如果飞灰中的含碳量超出了要求标准,则会影响飞灰品质,还容易对周围环境造成污染。火电厂运行调整和锅炉燃烧调整都会对飞灰品质产生不同程度的影响,要清楚各类要素的影响程度,并从提高飞灰品质和降低飞灰中含碳量的角度出发,做好火电厂运行调整、锅炉燃烧调整以及优化煤种质量和配置等工作,完善调整控制措施,切实提升锅炉燃烧中飞灰的质量。

“一键顺控”电网运行方式调整关键技术研究与应用

随着电网规模的持续扩大、电力系统运行控制日益复杂,运行控制端亟需实现各生产指挥与控制业务链路串联,特别是在调控一体化运作模式背景下,程序化操作在电网运行操作中效益愈发突显。为拓展“一键顺控”业务在调度控制的应用场景,实现一、二次设备运行控制策略的融合,提升调控端运行指挥效率和智能化水平,该文提出“一键顺控”电网运行方式调整关键技术研究与应用方法,探索一、二次设备的智能调度融合路径,以调度命令票为核心实现全过程自动完成操作的“图成、技防、令控、自动”全新操作模式,提升调控端运行指挥效能、智能化水平和电网装备水平,适应集约化管理要求,提升电网运行综合效率。

基于强化学习的高速铁路列车运行调整方法研究

我国高速铁路发展迅速,路网规模扩大、列车数量增加以及列车速度提升使得列车间运行关系耦合性强,运行调整难度大。为解决上述问题,本文构建了以调整后的列车时刻表与计划时刻表偏差最小为目标的列车运行调整模型,设计了交互环境、智能体、状态、动作、奖励函数等要素,采用强化学习方法中经典的Q-learning算法进行求解,最后通过算例对本文所提出的模型和算法的有效性进行验证。结果表明,该算法的求解质量比先到先发(FCFS)减少了43.87%的总偏差时间。

循环流化床锅炉运行调整中的常见问题及改进措施分析

工业生产中对锅炉系统的依赖性较大,但传统锅炉系统存在运行效率低、能耗高等问题。为适应低碳发展趋势,企业积极寻求节能降耗技术变革,有必要推行循环流化床锅炉,使其保持高效、低污染运行状态。部分企业的循环流化床锅炉运行调整中存在一系列问题,影响了锅炉的工作状态。基于此,本文通过理论总结与案例分析的方式,探讨了循环流化床锅炉运行调整的问题及改进措施,以期为实际工作提供参考与借鉴。

城市轨道交通列车运行调整方法研究

城市轨道交通列车一旦发生延误,如果处理不及时,容易导致连带传播,对整个运营系统造成影响。对城市轨道交通列车运行调整问题的研究理论进行归纳总结,介绍列车运行计划的相关内容,并对不同的延误场景进行划分,分析列车延误及运营中断的影响,提出相应的列车运行调整方法。

突发传染性疫情条件下高速列车运行调整研究

为了应对突发传染性疫情对高速列车运输工作的影响,降低疫情在高速铁路旅客运输过程中扩散的风险,安全、高效地完成突发疫情条件下高速铁路旅客运输任务,对突发疫情条件下高速列车运行调整问题展开研究。在分析传染性疫情对高速列车运行影响的基础上,根据其严重程度,将车站所在地划分为“疫情爆发地”和“疫情发生地”。为压缩旅客在站内乘降时的接触时间,降低疫情传播可能性,针对车站所在地疫情的具体情况,分别采取增加列车追踪间隔、车站发到时间间隔及禁停等措施,设计疫情影响条件下列车到站追踪间隔和车站发到时间计算方法。以列车总晚点时间为目标,以列车在“疫情爆发地”车站禁停规则、在“疫情发生地”车站到达间隔、列车在区间最少运行时分、在站最少停站时分为约束,建立考虑旅客接触时间的高速列车运行调整模型。针对该模型,运用量子粒子群算法进行求解,得到了突发传染疫情条件下的列车运行调整计划,该计划准确响应了突发疫情条件下减少旅客接触的要求,并很好地控制了高速列车的总晚点时间。将计算结果与经典粒子群算法计算所得结果进行对比,发现计算效率提高12.54%。给出的算例计算结果证明了所建立模型的有效性和算法的高效性,所提出的方法可为突发疫情条件下的列车运行调度工作提供决策支持。

高速铁路车站股道运用与列车运行调整综合优化方法

股道运用是高速铁路车站作业组织的核心,车站股道运用与列车运行相互影响、相互制约。为缓解晚点对列车正常运行秩序的影响,以相邻若干高铁车站股道运用与列车运行调整综合优化为对象,统筹考虑各站股道、进路占用的唯一性及其最小安全间隔时间、车底周转计划等约束,以最小化列车到发时刻波动性和车站股道运用方案波动性为优化目标函数,构建综合优化模型;以列车在站到发时刻为纽带,设计基于模拟退火算法思想的综合优化算法,制订高速铁路车站股道运用与列车运行调整综合优化方案。算例表明:所提方法能快速解决线路级高速铁路车站股道运用与列车运行调整综合优化问题,有效降低股道运用站间影响及晚点对后续车站的影响;合理设置初始Markov链长有利于提高算法效率;立折旅客列车晚点对方案的波动性影响最大,终到、经停旅客列车的影响最小,在调整过程中应优先保证立折旅客列车的正点运行;若调度员决策偏好到发时刻稳定性,可优先调整终到旅客列车的方案,若决策偏好股道运用稳定性,优先考虑经停旅客列车;所提方法能够为高速铁路列车运行计划实时调整提供决策支持。

考虑地铁列车故障救援的运行图调整优化研究

城市轨道交通列车发生故障无法运行时需安排其他列车进行救援,制定合理的救援和运行调整方案对维持线路的服务水平具有重要意义。为应对救援过程造成停车线的长时间占用、运用车底数量减少和后序列车延误等问题,考虑采取小交路折返、车次取消和使用备车等运行调整措施并适时恢复救援列车的正常运营。以与原时刻表的偏差和列车取消停靠的车站数量最小为目标构建运行图调整的混合整数线性优化模型,采用滚动优化算法兼顾求解质量和效率。研究结果表明:详细刻画救援过程有助于提升列车救援场景下的运行图调整效果,救援列车重新投入运营能及时补充在线运营车底数量,减少加开备车数量和列车取消停靠车站的数量,目标函数优化6.8%以上。小交路折返措施有助于维持车底周转效率,避免延误列车提前下线退出运营,各断面总运力提高4.4%以上。综合优化方案的实际开行列次数量接近计划开行列次,线路的服务水平得到维持。当列车在线路中段发生故障时,后序列车正向救援方案中故障区段两侧列车调整策略选择更加灵活;当列车在靠近线路一端发生故障时,后序列车反向救援方案对非故障区段列车的正常运行影响较小。研究成果可为列车故障救援场景下救援方式和运行图调整方案的选择提供决策依据。

基于到发线优选罚值的高速铁路列车运行调整双层优化模型

针对不同干扰场景导致的列车晚点情况下列车运行调整计划在车站的可执行性问题,提出协同考虑列车运行调整和车站到发线运用冲突疏解的双层规划模型.上层模型以列车偏离计划运行图时刻最小为目标,考虑列车运行安全和车站到发线运用计划可行性约束,从整体上尽快恢复列车正点运行;下层模型以各车站选择到发线偏离原定计划惩罚值最小为目标,考虑到发线运用规则和安全间隔约束,为上层提供到发线运用计划可行性判断指标.同时,设计双层嵌套式遗传算法求解模型.基于武广高铁实际案例,验证所提出模型和算法的有效性.研究结果表明:设计的3种干扰场景均能在300 s内得到合理可行的列车运行调整计划及到发线分配方案,与分步调整策略和常规调整策略相比,提出的双层协同调整策略能够在提高列车运行调整质量的同时,得到各车站选择惩罚值最优的到发线运用调整方案,验证了模型及算法的有效性.

地铁线路双向中断时长不确定下的列车运行调整

针对地铁线路双向运营中断时长不确定的情况,提出以到发时刻偏差、区间车次取消数和运行间隔均匀性为目标函数的列车运行调整和车底周转一体化模型;为求解这一混合整数非线性规划模型,在模型线性化的基础上,采用2阶段法和滚动时域优化算法,按乐观预测和悲观预测2种策略,实现列车运行计划的滚动优化调整和快速求解;为证明该模型及求解方法应对运营中断持续时长不确定的能力,基于北京地铁7号线某工作日下的实际运营数据构建算例进行验证。结果表明:模型及求解方法能够在中断时长不确定的情况下生成接近最优解的列车运行调整计划;提出的求解方法有效提高了计算效率,算例中断30 min悲观预测的求解时间为157 s,为直接求解法的15.39%;2种策略均在预测值与实际值更接近时,得到更接近最优解的运行调整结果;悲观预测策略更适用于双向中断时长不确定且可能有多个预测时长时,而乐观预测策略更适用于中断时长信息较为准确时。

应对通过能力下降的地铁列车运行协同调整优化方法

在地铁网络化运营条件下,突发事件影响列车运行并导致线网内乘客的出行时间显著增加。为应对单个线路区间通过能力下降的问题,采用小交路折返、暂停运行和上线运行3种策略调整故障线路时刻表,并利用缓冲时间协同调整与故障线路直接相连的其他线路。考虑列车运行安全、配线占用、车底接续等约束,构建以最小化乘客出行时间为目标的列车运行协同调整优化模型;根据策略选择方案和调整后的时刻表构建时空网络,更新乘客的路径选择;结合量子粒子群算法、时刻表推算算法和改进的Floyd算法求解模型。以某市地铁部分线网为例,结果表明:列车运行协同调整明显减少故障发生后乘客的出行时间,提高线网换乘效率,缓解故障线路换乘站的客流压力;故障发生在靠近线路中部的区间时,线网有较强的抗风险能力。

煤粉锅炉低NO_(x)燃烧运行调整变化分析

介绍了热电厂锅炉低氮燃烧器改造的总体情况、技术特点,阐述了低氮燃烧器投入使用后锅炉运行调整方面存在的变化。

跨线运营模式下地铁列车运行图调整优化方法

地铁列车跨线运营模式使列车运行调整工作更为复杂精细。为应对因故障导致的线路区间通过能力下降,采用小交路折返、暂停运行、上线运行、取消跨线和恢复跨线这5种策略对列车运行图进行调整。考虑运行安全、配线占用、车底接续和乘客出行等约束,构建以乘客出行时间和列车延误最小化为目标的列车运行图调整优化模型,结合非支配遗传算法Ⅱ和跨线运营列车时刻推算算法对模型进行求解,并通过案例验证模型与算法的有效性。案例研究结果表明:与完全保留原跨线运营计划和转为独立运营模式的两种调整方案相比,本文提出的方法在多个场景下使乘客出行时间和列车运行延误分别平均减少了3.86%和21.07%;采用作业冗余时间较长的过轨方式可提高列车运行调整的抗风险能力,乘客平均换乘等待时间和列车平均延误分别进一步降低了4.06%和3.77%。

地铁列车运行与车底周转计划同步实时调整方法

地铁区间线路双线中断干扰事件的发生,会造成列车偏离原列车运行计划,进而扰乱原车底周转计划的实施,调度员要面临停开列车、调整交路和车底周转计划等问题。针对此类问题的干扰,基于事件活动网络理论建立混合整数线性优化数学模型,综合考虑列车在车站及区间运行约束、车底与列车的匹配约束、车底周转约束、终止列车运行路径等约束,同步实现了双向列车运行的实时调整、列车运行小交路的变更以及车底的周转使用计划的调整。针对该复杂的数学优化模型,通过精简模型中的决策变量和紧约束条件,利用商业求解软件实现了对最优解值的短时高效的求解。最后,以西安地铁2号线为例,对取消列车惩罚系数、列车区间运行时间延长等变量进行了对比分析,结果表明:针对不同算例参数,在600s的计算时长内均能得到最优解,当取消1列列车的惩罚系数取值在150~500之间,优化方案效果最佳;被取消的列车多发生在故障发生后紧邻时间域内;首列被影响的列车在中断区间的上游毗邻区间的运行时间的长短对线路后续通过能力的影响最大。因此,在故障干扰时间和范围一定的情况下,系统决策制定的时间和反应速度会直接影响取消列车数量及区间晚点时间。最后,绘制了调整后的列车运行图和车底使用计划图,论证了解的可靠性。

基于分布式预测控制的地铁列车运行调整

列车运行调整在城市轨道交通中起着重要作用,但现有的列车运行调整研究大多数是基于集中控制的。随着列车的快速发展和实时控制的需求,使用列车控制(VBTC)技术,本文研究了基于分布式模型预测控制(DMPC)的列车调度问题。首先给出地铁环线列车运行调整框架,假设每列车都是自组织的,并且和前车都能通信;接着建立基于DMPC列车运行调整优化问题,并设计相应的算法;随后通过仿真实验对所提方法的有效进行了验证,实验表明该方法与集中式控制方法相比,计算成本显著降低。

基于可预知大客流的城市轨道交通列车加开计划调整模型与算法

[目的]节假日、大型文体活动等事件会导致城市轨道交通线路产生可预知大客流,需在确保列车运行安全的前提下,根据客流预测情况在已有列车运行图中加开列车,以期在运营成本、运营组织复杂度和乘客服务水平之间取得平衡。[方法]采用事件-活动网络,对列车运行过程进行了形式化描述,建立了3个目标函数及相关的约束条件,进而构建了独立运用策略下列车加开计划调整模型、套跑混合运用策略下列车加开计划调整模型。在此基础上,提出了基于混合遗传禁忌的搜索算法。结合深圳地铁11号线的实际运营数据,在高峰时段和非高峰时段分别建立了不同的算例场景,以验证所建模型和算法的有效性。[结果及结论]所建模型支持不同运营时段、不同运行交路、不同车底接续策略下列车加开需求,在可预知大客流的运营调整上具有适用性。在车辆资源相对有限的情况下,为有效缓解高峰时段的客流压力,可灵活采用大小交路套跑混合运用策略,使线路的运输能力最大化。