摘要：列车运行调整是调度指挥工作中关键任务之一.列车运行调整模型多是基于确定的、强度较弱的扰动提出的,然而现实中某些扰动可能包含不确定的信息,且强度较大,使得既有模型和算法呈现出一定局限性.针对单线铁路区间能力失效条件下列车运行调整问题,考虑能力失效持续时间的不确定因素,探索优化制定列车运行调整方案的模型.提出两阶段带补偿随机期望值模型,进一步讨论了多阶段递归决策概念模型的复杂度,据此给出了不完全连续多阶段决策模型.针对两类模型提出基于分枝定界的求解算法,设计算例进行验证,与基于优先级的运行调整方法进行比较.结果表明,相对于基于优先级的方法,多阶段决策模型能够将总列车晚点时分的期望值降低34%,两阶段模型能够降低4%,两种模型均能够在一定程度上提高列车正点水平.

摘要：针对高速铁路路网中出现列车晚点的区段,以列车到发时刻和进路为决策变量,以列车运行时间和安全间隔时间为约束条件,以使列车尽可能快地驶离列车晚点区段为目标函数,建立列车到发时刻与进路同步优化的高速铁路列车运行调整整数规划模型。设计基于优先级规则的启发式算法,求解模型的可行解。运用Gurobi优化软件求解该模型的线性松弛模型,得到模型最优解的下界。根据可行解与最优解下界之间的距离,可以定量地衡量可行解的质量。以某高速铁路网络为背景,通过算例验证模型和算法的可行性。结果表明:模型对实际问题描述较为准确,算法求解效率较高;模型相对于分步优化模型能够有效提高列车运行调整计划的质量。

摘要：不同制式的信号系统条件下的列车运行仿真问题是客运专线列车运行组织仿真中的核心问题之一。在分析列车运行与信号系统关系的基础上,提出应用Agent建立列车运行模型(TRAC)的思想,给出了TRAC的结构、形式化定义、内部决策机理,并重点研究了TRAC在不同环境下的自主性、反映性和适应性。在列车运行模型的基础上,编程实现了系统原型。仿真结果表明,基于Agent技术设计和开发的系统能够很好地满足客运专线列车运行组织仿真的需求,具有良好的通用性、可重用性和可扩展性,对客运专线运输组织理论与方法的研究提供了一个研究平台。

摘要：从便于车站作业计划与时刻表的协调编制及提高计划稳定性的角度出发,以具有潜在冲突的作业之间间隔时间合理、车站资源运用费用最小化为目标,在忽略车站资源相容性约束的基础上构建了基于集合划分的车站作业计划整数规划模型,设计了基于蚁群算法的求解方法.本文以长沙南站为例验证了算法的有效性,并对参数的选择进行了分析.结果表明,与仅考虑资源运用权重的模型相比较,本文给出的模型以29%的资源运用权重降低换来了37%的计划稳定性提高.

摘要：针对铁路列车运行图优化模型精确解求解困难的问题,结合累积流变量模型的特点,提出基于累积流变量的列车运行图优化0-1整数规划模型,设计拉格朗日松弛求解算法,将复杂的列车组合优化问题转化为单列车的最短路径问题集合,从而降低求解难度。针对拉格朗日松弛子问题,设计具有状态空间的时空网络,实现车站作业方式的差异化处理。模型与算法以武广高铁为背景进行验证和分析。

摘要：目前,高速铁路大多数列车的票额自预售之日起全程共用,实行旅客"先到先得"的原则。由于运输需求局部紧张,"先到先得"的售票原则会导致因短途旅客先购票,后到的长途旅客购不到票,造成铁路能力的浪费和收益的损失。本文针对该问题,提出"嵌套式"票额分配模型,通过"套用"短途OD的票额来保护长途OD的需求,设计蚁群算法对该模型求解。通过算例对模型和算法进行了验证,算例结果表明模型和算法是可行的。

摘要：针对高速铁路路网中出现区间封锁事件,考虑事件持续时间的不确定性,以列车运行时间和安全间隔时间为约束条件,引入路径选择唯一性约束保证列车运行调整计划的鲁棒性,以所有列车晚点时间之和的期望值最小为目标函数,建立高速铁路列车运行调整计划优化整数规划模型.设计基于优先级规则的启发式算法,求解原模型的可行解.运用拉格朗日松弛算法和最短路径算法求解该模型的松弛模型,得到原模型最优解的下界.根据可行解与最优解下界之间的距离,可以定量地衡量可行解的质量.结果表明,相较于CPLEX数学求解软件,算法求解效率较高;模型与算法能够有效生成鲁棒的列车运行调整计划,为调度员提供必要辅助决策信息.

摘要：随着产业、经济、政策、技术、人才等优势因素的深度融合,国内城市群和都市圈轨道交通正在快速发展。通过对国内外区域多制式轨道交通系统既有调度指挥模式进行梳理,汇总得到基于分散架构和基于集中架构的2种调度指挥模式;在对2种调度指挥模式的优劣势和实施适应性进行分析后,通过弥补劣势和改进适应性,创新性地提出了一种基于协同架构的调度指挥模式;对3种调度指挥模式进行横向比较分析,并结合国内城市群和都市圈现状及其发展趋势,提出了面向城市群和都市圈的区域多制式轨道交通系统调度指挥模式的建议实施路线;以京津冀城市群作为案例,验证了建议实施路线的合理性,将为加快建设“轨道上的城市群和都市圈”提供设计参考。

摘要：列车实时运行调整与运行控制是实现高速列车准点节能运行的两个重要方面.本文构建高速列车运行调整与运行控制一体化优化模型,以降低列车总延误时间与运行能耗为目标,同时优化列车速度距离与时间距离曲线.与以往研究将列车运行调整与运行控制独立优化不同,本文基于列车牵引计算,通过锁闭时间理论将列车运行调整与控制的解空间进行耦合,根据列车运行速度、制动性能、信号系统的清空与开放时间、轨道区段/闭塞分区的长度等因素,精细化计算列车占用不同轨道区段/闭塞分区的时间,动态确定列车区间运行时分与追踪间隔.为求解复杂的非线性模型,设计分段近似法将非线性约束进行重构,从而将非线性优化模型转变为混合整数规划模型.通过算例计算,给出双目标问题的帕累托解集,与单目标优化方法对比,本文方法可以减少总能耗2.46%,降低运行总延误7.33%.

摘要：考虑高速铁路旅客出行的时空敏感性较高的特点,将旅客运输状态引入运输时空网络,构建三维的时间-空间-状态网络,提出基于旅客需求的停站方案与列车运行图综合优化0-1整数规划模型,实现旅客分配、停站方案与列车运行图编制的一体化。设计拉格朗日松弛求解算法,将复杂的列车间强耦合问题分解为单列车的最短路径子问题集合,从而降低模型求解难度。以京沪高铁北京南-曲阜东区段为背景进行验证和分析,结果表明模型不仅实现了较低的运营成本,还能够有效满足旅客需求,实现客流分配、停站方案与列车运行图编制的有机联动。