高速铁路大型车站通过能力模拟仿真系统研究

作     者：李昌昊 

作者单位：西南交通大学 

学位级别：硕士

导师姓名：江欣国

授予年度：2021年

学科分类：08[工学] 082303[工学-交通运输规划与管理] 0823[工学-交通运输工程] 

主      题：高速铁路车站 通过能力 仿真系统 面向对象 

摘      要：近年来我国高速铁路路网逐渐成型,其中车站由于技术作业复杂,消耗时间较长,是制约高速铁路通过能力提升的主要因素。高速铁路车站列车密集到发、车流高度集中、车站设备资源使用强度高,高峰时段内车站作业和设备利用时十分紧张。同时,高速铁路车站系统中既有离散特征,又有连续特征,多种特征之间又相互影响,是一种典型的混杂事件系统。在高速铁路车站作业过程中,车站的轨道、道岔、信号系统等设备之间具有非常复杂的关系,且高速列车作业过程为多并发的不确定性与连续性行为,作业过程较难使用数学语言进行描述,进而阻碍了理论分析。而系统仿真的方式对于该类型问题具有显著优势。本文基于系统仿真对车站通过能力进行研究。首先,在分析国内外高速铁路车站通过能力计算理论方法基础上,提出高速铁路车站通过能力研究思路。然后,将到发线与接发车进路分配问题作为重点进行研究,建立了两阶段到发线及进路运用优化模型及其求解遗传算法。分两阶段优化了到发线与进路分配系统,并设计相应算法进行计算,并进行验证。最后,基于系统工程理论与面向系统的思想,对高速铁路车站子系统构成进行划分。针对高速铁路车站的主要作业内容,分析并选择该系统的仿真策略,确定车站仿真系统功能与流程。建立高速铁路车站数据模型及列车与车辆的数字化运动模型,对列车到发过程中的基本活动进行仿真,研究不同情况下的车站通过能力。并选取技术框架和软件平台对系统进行编程实现,通过结果验证仿真系统与实际情况的适应性。