基于增强模拟退火算法的动车所调车作业计划多目标优化方法

尽头式动车所调车作业存在多种可选作业模式,且在调车作业时需考虑作业总时间及转线复杂度等多性能指标,合理制定综合上述情况下的动车所调车作业计划,对提高动车所检修能力具有重要意义。为此,以最小调车作业时间及转线复杂度为目标,构建带咽喉区股道约束的动车所调车作业混合整数线性规划模型,并提出一种增强多目标模拟退火算法(EMOSA)。该算法融合基于启发式规则的解码设计,以消除股道占用在时空上的冲突,面向调车作业进行股道合理分配;设计与问题规模相关的帕累托前沿解集重启机制,避免算法陷入局部最优。对不同规模的多个案例进行测试,验证了所提改进算子的有效性。最后,以某动车运用所的调车作业计划编制为例,验证了模型和算法的实用性和正确性。

动车所存车线有效长度设计分析

结合工程经验,本文分析了动车所存车线存放动车组列车的限制因素,根据不同作业方式,分析了动车所存车线存放动车组列车的各类场景,总结了正常情况下及限制情况下满足动车所存车线存车要求的存车线有效长度要求,对类似工程有一定的参考意义。

动车运用所调车作业计划优化编制模型与算法

在动车运用所股道布局和检修资源已定的前提下,合理编制动车组调车作业计划对于提高动车运用所的检修能力具有重要意义。以动车运用所的股道连通关系、时空占用相容性、动车组运用计划和检修计划为约束条件,以减少动车运用所关键检修线区无效占用时间和减少调车路径费用为目标,建立动车运用所调车作业计划编制优化模型。将原问题转化为具有附加时空约束的车间调度问题,构造调车任务拓扑图,采用改进的最大最小蚁群系统求解。以某动车运用所的实际调车作业为算例,结果证实了模型和算法的有效性。

动车所调车作业计划优化模型及求解算法

动车所调车作业计划编制复杂,如何实现计算机自动编制及优化是亟待解决的难题.本文在分析动车组一级修典型作业流程特点的基础上,将动车所调车作业计划优化问题构建为整数规划模型.模型的目标是最小化调车总钩数,约束条件则考虑了股道占用冲突、进路(包括调车进路和接发车进路)冲突及工序作业时间标准等.然后,本文设计了粒子群优化算法对问题进行求解.最后以上海南动车所为案例背景验证了模型和算法的有效性.计算结果表明,利用本文提出的方法能在较短时间内获得优化的调车作业计划,在提高计划编制效率的同时改进了计划编制质量.

北京动车段出入段线建设规模及能力适应性分析

研究目的:出入段线能力是决定动车段内设备能力能否得到充分运用的关键因素之一。本文以北京动车段为例,根据预测的客车开行方案,仿真铺画列车运行图;在满足动车组检修作业要求的前提下,运用计算机仿真技术,模拟分析动车组综合运用计划,确定各时段出入段线动车组出入次数;提出动车段出入段线的运输组织方案和能力计算办法,为动车段的勘察设计提供一些有价值的研究成果。研究结论:根据出入段线的运输组织方案,对照分析其在最有利和最不利条件下的通过能力与动车组出入段次数,确定出入段线能力的适应性及能力加强措施方案;分析得出全天存在4个小时段范围内2条出入段线能力不能满足运输需求,因此建议北京动车段设3条出入段线,各线均按双方向追踪运行设计。

动车所通过能力计算模型与方法研究

分析动车所通过能力影响因素,以给定时段内尽可能多的整备动车组为目标,构建动车组通过能力整数规划模型;研究并提出求解该模型的启发式排序规则与基于最长活动链的混合邻域禁忌搜索算法相结合的优化算法,该算法首先运用启发式排序规则快速生成动车所调车作业初始方案,得到动车所通过能力初始值,再运用基于最长活动链的混合邻域禁忌搜索算法优化动车所调车作业初始方案,最终确定动车所通过能力;最后,基于算例研究,验证模型和算法的有效性。与传统利用率法及图解法相比,本算法可直接生成动车所最大通过能力下的调车作业计划,精确度及实用性较好。

成都动车段总平面布置设计

动车段是满足高速铁路动车组安全、正点运行的重要设施,全路动车段布点按照服务局域路网进行设置。成都动车段是在原路网规划的4个动车检修基地的基础上增设的3个动车检修设施之一,其建设完善了路网动车组检修布局,填补了西南地区动车组检修空白。阐述了成都动车段段址选择、功能定位、规模设计,通过对线路、房屋、道路以及检修设施等布置的研究,采用总平面按纵向错列式布置、检修库房集散统一布置、检查库前采用双排股道布置等方式,提高动车组检修效率,同时也降低了工程投资。

考虑列位合理占用的动车所调车作业计划编制优化

合理编制动车组调车作业计划可提高动车所的作业效率和检修能力,在动车所各功能区域和股道布置确定的前提下,分析动车组编组状态及股道列位占用对调车作业的影响.以减少调车作业过程中股道占用次数为目标,以动车组作业时间、调车作业次序和股道类型为约束,建立考虑股道列位占用的动车所调车作业计划编制优化模型,设计基于调车作业可行路径生成和作业优先次序交换的模拟退火算法,并进行求解;最后以某动车所调车作业计划编制为实例,验证模型和算法的有效性.结果表明:本文提出的方法能够在较短时间内编制动车所调车作业计划,并减少股道占用次数;得到的最优调车作业计划将动车组的转线次数降低为34次,且在需入库的作业动车组中,有80%的动车组实现了入所后的快速入库作业.

基于LES的城际动车组车体横断面优化设计

风洞试验测试记录CRH6型城际动车组缩比模型表面测点的压力波动数据.按照相同比例建立计算模型,应用ANSYS ICEM软件生成O-Block结构网格,采用k-epsilon两方程湍流模型进行稳态计算,并用Large Eddy Simulation大涡模拟进行非稳态计算,得到车体表面压力时程曲线.通过对比实验数据与仿真数据,误差在5%以内,满足工程精度要求.基于上述仿真算法,以车顶与侧墙过渡圆弧、侧墙与底架过渡圆弧及车体最大宽度位置高度等3个参数为优化变量,以车体受到的倾覆力矩最小为优化目标,得到更合理的车体横断面外形.研究结果为CRH6型城际动车组设计提供理论依据.

列车带载过分相下车体过电压仿真研究

在列车供电分相的优化中,动车组带载过分相(地面开关式自动电分相)时真空负荷开关的切换造成车体产生不稳定的暂态过电压现象,严重影响列车的安全运行。针对上述问题,首先分析了列车过中性段时的车体过电压产生机理;然后,在MATLAB/Simulink平台上搭建了列车带载过分相时的车-网耦合等效电路模型,电路引入Habedank黑盒电弧模型以模拟真空负荷开关切换产生的电弧;通过理论和仿真分析得到并对比了负荷开关分合闸下车体电压的波形及切换相位角对过电压的影响规律;最后从动车组车体和电分相优化的角度提出了车体过电压的具体抑制措施,经过对大量仿真波形的分析表明上述的抑制措施能有效解决车体暂态过电压问题,对列车的安全运行有一定指导意义。

南昌动车运用所利用既有客整所的改造设计

介绍了将既有普速客车整备棚改造为动车组检查库的改造方案,既实现了动车组立体检修作业的功能,又可满足普速客车技术作业的需要。

国内外动车组运用所临修设施设置研究

综述了德、法、日三国高速动车组临修设施的设置情况,系统介绍了各国临修检修思路,以及技术发展过程,对我国动车段(所)临修设施提出了系统性研究建议和意见。

紧密纺段彩竹节纱的纺制与性能分析

为了解决传统环锭纺段彩竹节纱有害毛羽较多和强力不高的问题,尝试在EJM128K-SM型细纱机上采用紧密纺装置纺制段彩竹节纱,介绍了紧密纺段彩竹节纱的形成原理,并对紧密纺段彩竹节纱与传统环锭纺段彩竹节纱的毛羽和强力进行对比,结果表明:紧密纺段彩竹节纱的毛羽和强力均得到了改善,段彩竹节纱的使用性能得到了提高。认为:紧密纺段彩竹节纱发展潜力很大。

基于Flexsim的动车运用所咽喉通过能力仿真分析

动车运用所承担运营动车组的运维保障工作,由于运用所咽喉区通过能力的限制,制约了运用所检修效率的提高。为提高动车运用所检修效率,释放检修能力,采用Flexsim物流仿真软件对某动车运用所咽喉区通过能力进行仿真分析,获得关键工序利用情况,并针对仿真结果对咽喉径路进行优化,获得更为合理的设计成果。

动车组用铝合金型材隔声性能优化

利用ANSYS软件的APDL模块建立了动车组用铝合金型材的参数化几何模型及有限元模型,通过型材模态分析求出了其主频率和主振型。基于LMS Virtual.Lab软件,采用直接声振耦合法计算了型材的隔声量,结果表明在200Hz和315Hz处存在隔声低谷。分析了铝合金型材的结构参数变化对其隔声性能的影响,发现型材空腔厚度和面板厚度的增大对其隔声量提高具有显著作用,而筋板角度变化只影响中高频段的隔声性能,并提出了型材总厚度35mm、上板厚3mm、下板厚2mm、筋板厚1.8mm、筋板角度为60°的结构优化方案。

动车组开行间隔对区段通过能力影响的仿真实验研究

运用计算机仿真法,研究动车组开行间隔对不同种类列车平行运行情况下通过能力的影响,并以南昌铁路局鹰潭到向塘区段为例进行仿真实验,实验结果分析,得出二者之间的关系。

动车所调车作业计划优化模型与算法

本文在分析动车组一级修作业流程特点的基础上,将动车所调车作业计划优化问题构建为整数规划模型并设计了融合“股道均衡分配规则”“股道无效占用时间最小化规则”“冲突消解策略”的启发式算法对问题进行求解,以动车所实际案例为背景验证了模型和算法的有效性。结果表明,所提出优化模型和算法是有效的;所提启发式算法相比三类常见的调度方法具有明显的优越性。

动车组自动断电过分相车体瞬态过电压优化研究

高速动车组车载自动断电过分相时,瞬态电压会通过车顶高压电缆缆芯与屏蔽层间的耦合注入各节车体,合理的保护接地方式可快速泄放车体瞬态电压,保证各车体电位相等。基于此,介绍了动车组过分相的暂态过程,运用MATLAB/Simulink建立了各暂态过程的等效电路模型,经过仿真分析接地电感与电容对车体瞬态电压的影响规律,提出了并联电容器的保护接地方案,对动车组高效运行具有一定参考价值与指导意义。

动车段备品库级联屏幕实时显示算法研究

本文以动车段备品库出/入库操作及引导信息的实时显示算法为研究对象,对级联屏幕实时显示算法(信息获取及初步计算、信息预处理算法、信息准同步输出算法等)进行详尽的分析与设计,解决自动化备品库内不同LED屏幕间信息的准同步显示及数据报文丢失时的信息复现等问题,使动车段备品库内的相关操作具备信息的实时显示与引导功能,保证了备品配件库易耗品及循环利用物品的快速、高效并且有序流通。

动车组用铝型材挤压和机加工过程中裂纹缺陷的产生及改进

分析了动车组用铝型材在挤压成型、机加工过程中产生裂纹的特点及成因,并提出了相应的改进控制方案。