基于规格化列车运行图的京沪高速铁路列车停站方案设计

目前京沪高速铁路列车运行图沿用先直通后管内的编制模式,跨线列车的开行导致列车运行图结构变动频繁、线路通过能力利用率不高等问题,提出先编制本线规格化满能力运行图,后以选线方式挑选跨线列车的运行图编制模式。在阐述高速铁路列车停站方案设计思路的基础上,以满足列车停站次数、均衡性、可达性、最大化利用通过能力为目标构建相应的数学模型并分析其计算复杂度,并提出满足停站目标的实用性启发式编制方法,最后设计周期化京沪高速铁路列车停站方案,以最大限度发挥京沪高速铁路通道能力。     

铁路客运专线列车运行图调整优化方法研究

铁路部分客运专线的列车客座利用率普遍较高,并且客流增长趋势明显,有必要基于当前列车运行图研究线路剩余通过能力;而部分客运专线的部分列车客座利用率偏低,应适当调整列车运行图,使输送能力匹配客流结构,提升客运效益。针对前一种情形,构建增开本线列车模型,保持当前列车开行方案和运行顺序,适当调整当前列车运行时刻,从备选方案集合中选择增开列车的开行方案;针对后一种情形,构建调整本线列车模型,以增开本线列车模型为基础,进一步考虑当前OD客流量分配,实现输送能力优化配置。最后以京沪高速铁路为例,验证2种模型的有效性。     

京沪高速铁路通过能力计算扣除系数法研究

为保证京沪高速铁路运营服务质量,提高其通过能力,在阐述高速铁路平行运行图通过能力的基础上,针对不同停站模式下高速铁路列车基本扣除系数,分析其对通过能力的影响,即最不利情况下和最有利情况下列车在区段停站1次的基本扣除系数;在相邻高速列车均停站2次和相邻高速列车停站1次,另一列高速列车停站2次时的基本扣除系数;停站3次及以下的基本扣除系数。根据不同停站方案分别铺画京沪高速铁路列车运行图,提出使运行图通过能力最大的铺画方法,提高京沪高速铁路的运输组织水平。     

京沪高速铁路通过能力影响因素分析

随着高速铁路客流持续增长,特别是在高速铁路成网运行后,以京沪高速铁路为代表的通道型高速铁路线路通过能力日渐紧张。为进一步提高京沪高速铁路的通过能力,在阐述其现有运行图开行现状的基础上,从跨线列车的开行、列车停站、三角区3个方面对京沪高速铁路通过能力影响因素进行分析,并针对跨线列车提出以京沪高速铁路为中心编制列车运行图、减少跨线列车在京沪高速铁路的停站、逐步实现以换乘为主的跨线客流输送模式的建议;针对列车停站提出停站方案与运行图一体化编制和规格化停站、周期化运行图的建议;针对天窗三角区提出充分利用天窗三角区的建议。     

路网条件下高速铁路列车开行模式的探讨

高速铁路部分区段能力紧张、运行图铺画难度大、动车组运用不够经济合理等是目前我国高速铁路旅客运输中存在的比较突出的问题。结合我国高速铁路运营的实际情况,同时借鉴国外高速铁路的列车开行经验,提出现阶段我国高速铁路以直达为主、换乘为辅的开行模式,同时逐步减少长途动车组列车数量,条件成熟时逐步以本线换乘为主。针对高速铁路部分区段存在能力紧张的问题,提出高速铁路列车开行方案优化的对策。     

基于固定区段轮乘制的列车乘务交路计划编制方法研究

为充分利用高速铁路列车密度大的规模效应灵活编制乘务交路,提高乘务间休时间和减少外段过夜次数,研究固定区段轮乘制下高速铁路列车乘务交路计划的编制问题。建立以乘务交路总接续费用和过夜费用最小的双目标优化模型,并采用改进的蚁群算法求解。以京沪高速铁路本线和部分跨线列车为研究对象,对比研究现有乘务模式与固定区段轮乘制乘务模式的优劣性。研究结果显示:所有方案中,原乘务方案所需乘务组数最少;2个分界点方案过夜次数最少;所需乘务组数随着分界点的增加而增加。     

运输组织基于固定区段轮乘制的列车乘务交路计划编制方法研究

为充分利用高速铁路列车密度大的规模效应灵活编制乘务交路,提高乘务间休时间和减少外段过夜次数,研究固定区段轮乘制下高速铁路列车乘务交路计划的编制问题。建立以乘务交路总接续费用和过夜费用最小的双目标优化模型,并采用改进的蚁群算法求解。以京沪高速铁路本线和部分跨线列车为研究对象,对比研究现有乘务模式与固定区段轮乘制乘务模式的优劣性。研究结果显示:所有方案中,原乘务方案所需乘务组数最少;2个分界点方案过夜次数最少;所需乘务组数随着分界点的增加而增加。     

高速铁路列车夜间开行维修天窗设置研究

在阐述我国高速铁路列车夜间开行需求,以及考虑夜间维修天窗设置的基础上,比较分析不同维修天窗模式在线路要求、天窗时间、天窗时间的通过能力、综合维修作业效率等方面,认为采用全封闭模式更适应高速铁路列车夜间开行的要求。通过对常用天窗形式的优缺点分析,提出采用两日分段矩形天窗作为高速铁路列车夜间开行时的综合维修天窗设置形式。以京沪高速铁路为例,探讨两日分段矩形天窗使线路上、下行通过能力实现均衡,以保证动车组的使用效率。     

合肥铁路枢纽能力利用分析与优化改造策略研究

在阐述合肥铁路枢纽概况和枢纽能力利用影响因素要素的基础上，在列车运行图参数方面，运用仿真计算法对车站(合肥北城站)、区段(合肥北城—合肥南合福场区段)、车站区段(巢湖东站及相邻区段)进行分析；在列车开行方案方面，运用理论分析、实际分析对列车运行径路(京港高速铁路)、列车流量(合蚌高速铁路)、普速铁路客运服务产品进行分析，探究合肥铁路枢纽能力利用的薄弱环节。研究结果表明：在基础设施方面，改造合肥北城—合肥南合福场区段线路，改造巢湖东合福场东咽喉，优化京港高速铁路；在列车开行方案方面，加强对接京沪高速铁路，加开动力集中型动车组，调整枢纽内列车运行径路；综合采用上述措施可以有效提高合肥铁路枢纽运输能力、效率和竞争力。     

基于极大代数的高速列车运行延误模型研究

基于极大代数线性系统理论和运行图建立列车运行模型状态矩阵,分别研究建立列车顺序运行和区段列车或越行列车2种情况的列车运行系统。通过对线性系统输入矩阵或初始状态矩阵的参数设置,可以对任意列车在任意停站车站的发车时刻增加延误扰动,并基于所加扰动导致的延误列车本身及其他被影响列车的延误情况研究高速铁路列车运行延误模型。最后以某高速铁路实际列车运行情况建模,并通过仿真进行计算分析,验证模型的可行性。     

基于客流需求分析的高速铁路谱系化列车产品设计

铁路谱系化旅客列车产品是服务于多种需求和不同类型旅客,便于旅客辨识、记忆和准确选择,有利于铁路分类配置运输资源和分层提供运输服务,而目前我国铁路谱系化列车产品特征尚不清晰。在分析荷兰、德国和日本铁路谱系化列车产品的基础上,针对我国高速铁路客流按出行目的和节点等级进行需求分析。提出我国高速铁路谱系化列车产品框架设计,最后以京沪高速铁路为例进行车站节点分级、列车谱系划分和分层级的客流结构分析,给出按停站的谱系化列车产品分类设计,为高速铁路谱系化列车产品设计提供研究依据。     

青藏铁路低密度列车运行控制系统方案研究

青藏铁路具有日常行车密度低、突发运能需求高、沿线自然环境恶劣、维护成本高等特点。在分析目前青藏铁路增强型列车运行控制系统运用现状的基础上,根据青藏铁路行车密度较低的特点,制订低密度列车运行控制系统目标,提出青藏铁路低密度列车运行控制系统总体方案,分析基于北斗卫星导航的列车定位、宽带无线信息传输、移动闭塞、列车完整性检查、智能调度集中、列车自动驾驶等低密度列车运行控制系统关键技术的实现方法,以达到降低系统部署和运营成本,提高系统可靠性,提升运输效率的目的。     

潍新高速铁路引入新沂铁路地区方案研究

潍新高速铁路作为我国高速铁路网络中京沪通道的重要组成部分,是有效连通鲁南和苏北地区的重要通道。在分析潍新高速铁路引入新沂铁路地区影响的基础上,结合新沂铁路地区的铁路线路和车站的现有布局,提出潍新高速铁路引入新沂铁路地区方案由引入新沂南站方案(方案I)和引入新建客运站方案(方案II)2个方案及子方案组成。经综合比选,推荐采用新建新沂西客站子方案(方案II-2)为潍新高速铁路引入新沂铁路地区的最佳方案。合理确定潍新高速铁路引入新沂铁路地区方案,可以充分发挥新沂铁路地区铁路客运功能,增强新沂市的辐射效应。     

麦加轻轨列车运行模式分析与优化研究

麦加轻轨是中铁建建设并运营的首条海外铁路,由于服务对象为朝觐客流,其列车运行模式较为独特。通过研究麦加轻轨的5种运行模式(A—E),分析其运营效果,提出麦加轻轨列车运行模式的优化方法。重点针对朝觐期间的运行模式E,以发车间隔、运营成本、车底数为约束,以乘客候车时间最短为目标构建了不同客流分布下的行车间隔优化模型,并针对不同集中度的客流分布计算得出最优方案。研究显示,相比既有的行车间隔保持不变的方案,采用优化后的差异化行车间隔方案可以在不增加运营成本的情况下缩减乘客平均候车时间,客流集中趋势越高,优化效果越好,客流高集中趋势下(标准差19.9%)最多可节省候车时间13.2%。研究结果对降低麦加轻轨运营成本、提高乘客服务水平具有现实意义。     

高速铁路兰州至张掖三四线运输需求分析

高速铁路兰州至张掖三四线运输需求是确定其建设方案、投融资模式、主要技术标准、运输组织和运营管理方案的决策依据,更是确定铁路经济效益和修建可行性的关键指标。通过对旅客运输径路比较分析,结合区域路网构成确定高速铁路兰州至张掖三四线可能的功能定位,包括"城际功能为主"、"城际、通道功能并重"和"通道功能为主"3种情景。再基于"情景分析"的基本原理,利用"四阶段法"预测高速铁路兰州至张掖三四线处于3种不同情景下的运输需求,即远期客流密度分别为805万人/a、1426万人/a和1852万人/a。     

基于改进优劣解距离法的枢纽内客运站能力利用协调度评价

针对枢纽内多个客运站能力利用评价问题,以枢纽内设施能力利用匹配度指标、列车作业组织协调度指标、城市交通接驳适应度指标的耦合计算值定义多个客运站能力利用协调度指标,根据耦合度理论构建基于改进优劣解距离法的枢纽内多个客运站能力利用协调度计算模型,并结合熵权法求解枢纽内多个客运站能力利用协调度。以沈阳铁路枢纽2018年、2019年运行图为例对给出的评价方法进行验证,结果表明:提出的基于改进优劣解距离法的能力利用协调度评价模型可以有效解决枢纽内多个客运站能力利用评价和优化问题,提升运力资源配置效率、减少资源闲置、满足旅客高品质出行体验,为方案比选及预先研判提供技术支持。     

城市轨道交通大小交路结合快慢车开行方案优化

城市轨道交通线路可以实行大小交路的开行模式,以克服断面客流不均衡导致的能力浪费,而这种模式使长距离乘客的出行时间增加,可以在列车开行大小交路的基础上考虑开行快慢车。以乘客出行成本与企业运营成本最小为目标,考虑列车停站时间与客流需求的关系,将停站时间纳入乘客出行成本,建立双目标非线性整数优化模型,求解乘客与运营企业的成本博弈均衡点。通过算例验证模型的有效性,结果表明,相对于大小交路嵌套的运营模式,实行“大小交路+快慢车”的运营模式可以有效降低乘客出行成本与企业运营成本。     

基于改进优劣解距离法的枢纽内客运站能力利用协调度评价

针对枢纽内多个客运站能力利用评价问题,以枢纽内设施能力利用匹配度指标、列车作业组织协调度指标、城市交通接驳适应度指标的耦合计算值定义多个客运站能力利用协调度指标,根据耦合度理论构建基于改进优劣解距离法的枢纽内多个客运站能力利用协调度计算模型,并结合熵权法求解枢纽内多个客运站能力利用协调度。以沈阳铁路枢纽2018年、2019年运行图为例对给出的评价方法进行验证,结果表明:提出的基于改进优劣解距离法的能力利用协调度评价模型可以有效解决枢纽内多个客运站能力利用评价和优化问题,提升运力资源配置效率、减少资源闲置、满足旅客高品质出行体验,为方案比选及预先研判提供技术支持。     

白洋港铁水联运车船直取模式研究

白洋港作为长江三峡的核心内陆港,是工业输出港、翻坝转运港和西部出海港,主要服务于白洋工业园区,担当西北地区物流陆水联运的作用。为实现白洋港铁水联运的无缝衔接,在阐述白洋港铁水联运模式及作业流程的基础上,针对白洋港既有铁水联运模式存在的问题,提出白洋港铁水联运车船直取模式,从车船直取模式设施布局及作业流程进行分析,达到压缩无效作业时间、提高白洋港铁水联运效率、释放技术站作业能力等效果,实现白洋港铁水联运效率的提升。     

高速铁路可变编组列车开行计划优化

目前,我国高速铁路列车一般采用固定编组形式,动车组运用效率较低,而未来可变编组列车投入使用后,运营组织方式将发生很大变化,需要优化列车开行计划以充分发挥可变编组列车的优势。研究可变编组列车在各技术区段的编组内容和组合拆解计划,以动车组开行成本最小和组合拆解作业时间最短为优化目标,构建可变编组列车开行计划优化模型,设计分支定界算法求解。以京沪高速铁路进行案例分析,结果表明:相比同等条件下固定编组模式,优化的可变编组列车开行计划可以提高列车客座利用率。