CBTC系统保护区段触发策略的优化

[目的]城市轨道交通线路的CBTC(基于通信的列车控制)系统在特定场景中具有一定的局限性：当一条进路存在多个保护区段时,联锁无法根据列车的前进方向灵活选择保护区段,难以满足灵活、自动建立进路的需求,需要优化保护区段触发策略。[方法]简要介绍了CBTC系统下进路触发及保护区段设置的基本原理,列举了既有保护区段控制方案下的2个典型问题场景。提出了保护区段触发策略优化方案,即由ATS(列车自动监控)自动选择保护区段方向并交由联锁执行。以场景一(列车跳停回库)为例,根据列车动力学特征,对优化前后的列车跳停性能进行了对比分析。[结果及结论]以列车跳停回库为场景案例的分析结果表明,优化保护区段控制策略后,列车跳停的时间性能大为提升。此优化方案具有可行性,可显著提高办理保护区段的灵活性,提升列车跳停的效率。     

直达与区段列车编组计划及车流径路的整体优化方法

从网络流与组合优化的观点研究直达与区段列车编组计划，车流运行径路的整体优化问题，并建立了该问题的非线性０－１整数规划模型。模型确定了路网上最优的列车接续，直达频度，车流运行径路及改编策略，文末探讨了算法的可行性。     

CBTC系统中一种判断计轴区段故障占用的方法

重点阐述了CBTC系统中的ZC判断计轴区段故障占用的方法,应用该方法可以将待判计轴区段由非通信列车占用状态转换为计轴故障占用状态,使得后方列车可以正常通过故障占用的计轴区段,提高了CBTC系统中列车的运营效率。     

确定双线自动闭塞区段各种扣除系数的微机交互系统

本文提出了将计算机模拟人工与CAD技术结合在一起，通过铺画区段最大列车运行图来确定双线自动闭塞匠段各种列车扣除系数的新算法，解决了，国内现有电算方法只能孤立地确定旅客列车扣除系数的问题。文中有关铺画旅客列车、货物列车运行线，特别是计算市郊、摘挂列车轮廓方案的理论以及将区段一昼夜的全图作为一个计算整体的观点充实了现有计算机编图理论的内容。采用高级语言与微机AUTOCAD绘图软件包接口的计算软件能根据要求提供各种列车扣除系散及区段最大列车运行圈，后者在人工或计算机编制列车运行图时作为检查区段通过能力的标准尺度具有一定的现实意义。     

双线铁路列车运行调整的禁忌搜索算法

关于列车运行调整(TOA)的优化模型和算法,国内外专家学者提出的具有代表性的主要算法可分为仿真方法、运筹学方法和人工智能方法。TOA问题具有约束性强、优化指标众多、动态性、实时性、组合优化特性等特点。因此结合目前铁路运输工作组织实际,以列车晚点率最小为优化目标,通过在可行解空间内部搜索待调整列车最优铺画顺序的方法求解TOA问题。建立了基于混合0-1线性规划模型的双线铁路列车运行调整的优化模型,提出了采用禁忌搜索算法搜索列车优化铺画顺序的方法。经在京广线、京沪线部分区段投入实际应用,验证了模型及算法的有效性和可靠性。     

基于时变区间断面需求的高铁网络列车开行方案优化

列车开行方案与客流需求匹配与否在很大程度上决定高铁运输服务质量和市场竞争力。为使高铁列车的开行方案与旅客的时变需求相吻合,在基于连续运输能力的高铁客流均衡分配获得区段时变断面需求的基础上,引入列车发车时间,提出基于区段列车生成和列车拼接组合的开行方案设计思路,解决大规模高铁网络列车开行方案的优化问题。首先,根据列车始发终到站需要配备动车段或存车线的特征,以配备相关设施的车站为界,将高铁网络分解为若干个互不重合的区段,并以区段为单位,提出吻合时变区间断面需求的区段开行方案生成方法和列车拼接组合策略。其次,针对网络化列车开行方案中需要满足的始发站发车能力约束、终到站终到能力约束、区间通过能力约束和列车总数约束,以高铁运营收入、高铁运营成本与旅客需求偏差的惩罚费用加权和为优化目标,构建基于时变区间断面需求的高速铁路列车开行方案优化模型,并通过4种列车调整策略和5种综合方案调整策略构造邻域解,设计模拟退火求解算法。最后,以京广高速铁路、沪汉蓉高速铁路以及郑西高速铁路为例验证模型和算法的有效性。结果表明,优化产生的列车开行方案与时变客流吻合程度高,同时也具有较高的运算效率和收敛性,适用于大规模高...     

高速铁路列车运行调整的模型及其策略优化方法

在分析高速铁路列车运行调整决策特点的基础上,针对高速铁路列车运行调整的传统优化模型在求解效率方面存在的问题,以相邻且存在冲突列车所在的位置为状态,行车调度员可采取的调整措施为行动,列车加权总晚点时间为调度员采取行动所获得的报酬,构建高速铁路列车运行调整的马氏决策过程模型;分析高速铁路列车运行调整决策过程最优策略的结构,给出采取列车顺晚开行和越行调整等行动的最优策略条件,基于列车的越行矩阵、到开时刻矩阵、最小停站时间矩阵和区间标准运行时间矩阵的定义,采用极大加代数和矩阵推算列车到发时刻,并据此设计模型求解的策略优化方法。结合某高速铁路区段的实例计算结果表明:给出的模型和策略优化方法能取得较人工调整方法更好的优化效果,较数学模型优化方法可提高求解效率,从而验证了高速铁路列车运行调整的马氏决策过程模型和策略优化方法的有效性。     

关于按货区货位选编区段摘挂列车的探讨

随着铁路企业向现代物流企业转型升级,铁路货运客户对压缩货物运到时限和改善货物运输组织效率等方面提出了更高要求,如何发挥铁路编组站在服务区段内货运营业站中的作用显得极为重要。以武昌东编组站为例,把货物列车编组计划规则中"同一卸车地点或到站货区货位编组高质量直达列车"的理念广泛延伸到编组区段摘挂列车的范畴,探讨了深度选编区段摘挂列车方案。     

高速铁路无越行区段通过能力计算方法

针对高速铁路无越行区段,根据对其标准通过能力和使用通过能力及使用通过能力弹性系数的定义,提出基于列车运行图平均最小列车间隔时间的区段标准通过能力和考虑列车运行图缓冲时间的区段使用通过能力的计算方法。通过分析高速铁路区段无越行条件下运行列车组两列车在中间站停车办理作业对区段额外占用时间的影响,并结合有停车作业列车出现的概率,推导列车在中间站停车平均额外占用区段时间的算式,进而得到列车运行图平均最小列车间隔时间的算式;由给出的允许列车后效晚点时长计算得到平均列车运行图缓冲时间。利用算例验证了高速铁路无越行区段通过能力计算方法的可行性和实用性。     

区段占用状态对联锁系统的 影响研究

基于通信的列车控制系统 CBTC 得到了广泛应用,并成为城市轨道交通信号系统的新标准,相对既往信 号系统具有列车追踪间隔时间短的显著优势,这与信号系统对轨道区段的划分方式密切相关。CBTC 系统通过将 物理区段细分为多个较短的逻辑区段,使得同一个大物理区段可以容纳多列车追踪运行,但同时也引入了新的问 题,需处理两种区段状态;而区段占用状态有两个信息来源,在特定情况下会出现两者信息不一致的情况,造成 信号故障关闭或进路不能正常解锁,影响运营效率。为了更可靠地获得区段占用状态,从计轴故障占用、列车定 位误差、系统延时方面对两种区段状态信息不一致的原因进行研究,分析具体场景中对区段状态的处理方法及存 在的问题,并提出在“区段融合”基础上增加“列车跨压信号机信息”或“即时占用,延时出清”判断策略,不 仅确保了信号系统的安全性和可靠性,还提高了列车运行效率。     

长春分局无线弱场解决方案

近年来，为满足列车提速的需要，加大相邻车站间距，撤消和拆除了部分车站，原符合场强覆盖要求的区段出现弱场。根据《150、450MHz铁路列车无线调度通信系统制式及主要技术条件》(TB／T2294-91)要求，B、C制式的车站电台场强覆盖范围应不少于二相邻车站电台间距的二分之一，450MHz非电气化区段的最小接收电平不小于0dBμ，电气化区段最小接收电平应不小于10dBμ。为此，可采用以下方法解决场强覆盖问题。     

基于深度强化学习DDDQN的高速列车智能调度调整方法

在高速铁路系统的日常运营中,列车经常受到各种突发事件的干扰而导致晚点,严重影响旅客出行体验。为在短时间内制定出列车运行调整方案并尽可能缩短列车晚点时间,提出一种将深度强化学习与整数规划模型相结合的列车智能调度调整方法(DDDQN)。首先,将线路划分为多个轨道区段相连接的形式,并基于车间作业调度问题,以最小化所有列车总晚点时间为目标,构建描述列车运行过程的整数规划模型。之后,将各列车视为智能体,根据实际运营需求定义了多智能体的状态、动作以及回报函数,并构造了2个深度神经网络以近似值函数。最后,结合上述整数规划模型设计了DDDQN的训练方法,先利用智能体在仿真环境中探索求出问题可行解,并通过2个神经网络之间的“互馈”机制,实现神经网络参数的更新。在此基础上求解整数规划模型,即可在短时间内得到问题最优解。利用京张高铁实际线路数据和运营数据进行仿真实验,通过比较3种不同求解方法在10个不同突发事件场景下得到的列车总晚点时间和求解时间,验证了所提出的DDDQN模型可以在短时间内得到问题的最优解,可降低至多30.43%的列车晚点时间以及至多68.33%的求解时间。DDDQN为提升高速铁路系统在突发...     

基于改进Rotor模型的客货共线铁路通过能力计算方法

针对连发追踪旅客列车开行数量增加导致扣除系数法在通过能力计算上的局限性,提出1种用于计算客货共线铁路通过能力的全时迭代方法.对原始时刻表数据执行既定分层策略,确定运行图目标区段不同类型列车及天窗的铺画优先级,将通过能力最优解问题转化为平行运行图上逐层铺画开行列车并使每次铺画对目标值影响最小的最值求解问题;基于密码锁转子...     

蚁群算法在城轨列车运行调整中的应用

当城市轨道交通列车在行车过程中由于设备故障、乘客拥挤等情况发生晚点时，需要对列车时刻表进行调整，使之尽快恢复正点运行。本文以调整区段内总晚点时间最小为目标函数，提出了基于蚁群优化算法的列车调整模型，在Visual C++ 6.0编程环境下，以深圳地铁6号线为例，对模型的实用性进行了验证。     

计算机编制复线实用货物列车运行图的整数规划模型及求解方法

为了克服计算机编制上区段列车运行图存在的不足，把编图研究从单区段推进到由多个区段组成的某段或整条一路，并结合枢纽条件进行，已成为一个迫切需要研究解决的课题，本文首先对复线货物列车运行图进行了数学描述，接着阐述了求解该问题的算法和步骤，最后给出了实际应用的几个例子。     

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。     

高速铁路轨道区段长度对列车控制系统的影响

高速铁路轨道区段长度是列车控制系统中最关键的数据之一,介绍轨道区段长度参数的重要性以及对列车控制系统的影响,同时介绍轨道区段长度的测量方法,以确保工程数据的准确性。     

CBTC系统中列车安全包络回缩的处理方法

CBTC系统中,车载ATP设备维护列车位置信息,并周期向地面区域控制器(ZC)发送位置报告信息。当车载ATP校位时,列车安全包络将缩小,可能出现安全包络回缩至前一区段的情况,造成系统出现可用性问题。提出几种避免出现列车安全包络回缩至前一区段的处理方法,提高了系统可用性。     

如何才能掌握列车运行调整的主动权

针对京原线单线区段列车会让时的问题，就列车调度员如何做好列车运行调整工作，合理指挥，实现按图运行，进行了分析，并提出了建议。     

基于多目标遗传算法的地铁列车定时节能算法研究

针对地铁列车定时节能复杂多目标优化问题，建立以节能和准时为优化目标的列车定时节能模型，采用多目标遗传算法求出一组最优驾驶策略解。该方法通过具体分析列车行驶过程中的不同受力状态，充分考虑限速、最大加速度、定点停车等约束条件，采用分解协调的思想将复杂的多目标优化问题分解成多个阶段子问题，通过线性加权和多次迭代，求出最优解。最后通过算例和仿真结果表明该算法的有效性。