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开行3万吨重载列车运输组织方案研究

铁道运输与经济 2024年第3期46卷 11-16,71页

作者：邓捷航朱子童李和壁张武中国铁道科学研究院研究生部北京100081 中国铁道科学研究院集团有限公司铁道科学技术研究发展中心北京100081 大秦铁路股份有限公司大同工务段山西大同037005

紧跟世界重载铁路先进技术水平,提高运输能力,我国有必要发展3万吨重载列车。以大秦线为例,借鉴2万吨重载列车开行经验,探讨开行3万吨重载列车的运输组织方案,采用组合站始发—直达终到站分解卸车—空车返回的循环运输模式,从列车始发... 详细信息

紧跟世界重载铁路先进技术水平,提高运输能力,我国有必要发展3万吨重载列车。以大秦线为例,借鉴2万吨重载列车开行经验,探讨开行3万吨重载列车的运输组织方案,采用组合站始发—直达终到站分解卸车—空车返回的循环运输模式,从列车始发作业站、编组方式、列车检查、司机换班、终到分解、回空运行等方面,阐述运输组织方案的合理性。考虑运输能力受始发作业站能力、牵引供电能力、区间通过能力的限制,检算始发组合站到发线能力及重车方向运输能力,结果表明,在现有列车开行方案基础上,开行6列3万吨重载列车,平均通过能力利用率达到93.1%,输送能力可提升0.49亿t,运输能力提高11.5%,扩能效果良好;也可以选择采用3万吨重载列车1∶1替换2万吨重载列车的组织方式,输送能力可提升0.17亿t。

关键词：重载铁路 3万吨重载列车运输组织方案始发站编发能力牵引供电能力重车方向运输能力

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考虑旅客满意度的高速列车运行调整优化研究

铁道科学与工程学报 2024年

作者：董傲冉刘斌田志强邓智文李和壁兰州交通大学交通运输学院兰州交通大学高原铁路运输智慧管控铁路行业重点实验室

为应对突发的列车延误情况，铁路部门需及时生成相应的延误处置策略。延误处置策略的人性化程度是旅客评价高速铁路服务水平的主要指标，因此提升延误处置策略的人性化程度是高速铁路稳固市场需求的重要方式。为降低高速铁路列车延误对... 详细信息

为应对突发的列车延误情况，铁路部门需及时生成相应的延误处置策略。延误处置策略的人性化程度是旅客评价高速铁路服务水平的主要指标，因此提升延误处置策略的人性化程度是高速铁路稳固市场需求的重要方式。为降低高速铁路列车延误对旅客出行造成的负面影响，本文提出了一种考虑旅客满意度的列车运行调整优化方法。总结列车运行特征、旅客出行特征、延误时间等旅客满意度影响因素，考虑列车运行、换乘接续和运行调整等约束条件，构建了考虑旅客满意度和运行调整的列车运行调整双目标优化模型。确定旅客满意度目标为主要目标，采用ε-约束法将运行调整目标转化为ε约束，根据模型特点设计了一种分支定切算法用于模型求解，将停站通过约束与发到间隔约束转化为有效割，与Gomory基本有效割结合提升了模型求解效率。以京沪高铁北京南-徐州东下行区段为背景，设置多组参数验证了模型合理性及算法有效性。结果表明，本文模型能有效降低列车运行调整过程中旅客满意度的变化，在调整少量列车及列车运行线的情况下快速恢复线路正常行车秩序；设计的分支定切算法可在合理时间内获得优于商用求解器的可行解，体现了算法良好的求解性能；ε取值的变化使模型适用于多种情况，可为铁路部门提供更丰富的延误处置策略备选方案。

关键词：高速铁路列车运行调整分支定切算法旅客满意度列车运行图

基于改进Rotor模型的客货共线铁路通过能力计算方法

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中国铁道科学 2021年第3期42卷 144-155页

作者：李和壁田长海张守帅江雨星中国铁道科学研究院研究生部北京100081 中国铁道科学研究院集团有限公司铁道科学技术研究发展中心北京100081 西南交通大学交通运输与物流学院四川成都610031 兰州交通大学交通运输学院甘肃兰州730000

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... 详细信息

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;基于密码锁转子解锁原理提出改进Rotor模型,通过逐层非连续多元方程寻优实现无损耗迭代,求得目标区段通过能力的最优解;依托京沪铁路徐州北下发场—蚌埠区段的时刻表数据进行实例验证。结果表明:本文算法在计算通过能力时可充分考虑目标区段内各类列车条件;基于同样的数据集,纵向与枚举法、简单Rotor模型法对比,本文算法收敛耗时最短、计算效率最高;横向与扣除系数法、图解法以及路局反推法对比,本文算法平图利用率充分、性能最优;与路局实际运行图数据对比,本文算法得到的区段通过能力平均提升9列,区段空闲时间占用率平均降低11.05%。

关键词：铁路运输客货共线铁路通过能力计算方法列车运行图扣除系数法 Rotor模型

基于Java及GIS技术有轨电车列车监视系统

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基于Java及GIS技术有轨电车列车监视系统

作者：李和壁兰州交通大学

学位级别：硕士

随着轨道交通技术的进步和对城市快捷交通、绿色环保出行方式的追求,拥有环境友好、运载量大、便捷稳定和智能化水平高等优点的现代有轨电车逐步取代了传统有轨电车而在各大城市兴起,作为一种新型的轨道交通模式,现代有轨电车拥有电车... 详细信息

随着轨道交通技术的进步和对城市快捷交通、绿色环保出行方式的追求,拥有环境友好、运载量大、便捷稳定和智能化水平高等优点的现代有轨电车逐步取代了传统有轨电车而在各大城市兴起,作为一种新型的轨道交通模式,现代有轨电车拥有电车调度指挥系统、智能旅客跟踪系统及信号机自动感应系统等智能化模块。要使上面各智能模块可以有效稳定的运行,也为了给乘客提供更加舒适安全人性化的乘坐体验,我们需要为现代有轨电车系统提供高精度、稳定、可靠的实时定位列车信息。列车监视系统是有轨电车智能交通系统中重要的一环,其关键在于要精准的掌握列车当前位置及状态信息,为了较好的实现这一目的,本文系统尝试结合Java编程软件、SQLServer数据库技术、现代通讯技术实现列车定位技术、全球卫星定位系统、地理信息系统来予以综合实现,最终使得监测者能够实时监控车路状态,极大提高运输效率,确保行车安全可靠。本文的研究内容重点在于如何快速准确地实时监控列车,并将监控结果显示在PC终端,整个流程实现了四块结构的整合：(1)列监系统将GPS/北斗导航、FRID应答器系统得到的位置信息运用相应算法加以修正;(2)车载硬件通过Zigbee模块将信息传递给列监平台,涉及到TCP/IP通讯模式及串口通讯模式的具体研发;(3)获取转辙机、信号机、股道信息是否占用等信息,并将列车信息、转辙机、信号机等状态信息传入列车监视系统系统并准确显示,保证上下游设备通讯状态的良好稳定。(4)列监平台将信息完整准确显示,系统采用Java面向对象的编程理念,及多线程技术,三层架构支撑的编辑模式,可以让系统拥有更好的可移植性,不同领域的部件加上公用的方法库,以及流畅无耦合性的接口让平台运用于其他运输行业也会方便简捷。

关键词：列车监视系统位置信息可移植性有轨电车

基于MLPs-dynFWA模型的高速铁路短时客流预测方法研究

同方学位论文库评论

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铁道运输与经济 2021年第6期43卷 28-36页

作者：李和壁梁家健高扬中国铁道科学研究院研究生部北京100081 中国铁道科学研究院集团有限公司铁道科学技术研究发展中心北京100081 中国国家铁路集团有限公司铁路安全研究中心北京100081

针对传统深度学习模型在预测高速铁路短时客流时难以确定时间阈值、网络参数选取有难度等问题,提出一种基于多层感知器时间序列网络与动态搜索烟花算法的高速铁路预测模型。首先以高速铁路短时客流预测作为研究对象,将MLPs网络中每个节... 详细信息

针对传统深度学习模型在预测高速铁路短时客流时难以确定时间阈值、网络参数选取有难度等问题,提出一种基于多层感知器时间序列网络与动态搜索烟花算法的高速铁路预测模型。首先以高速铁路短时客流预测作为研究对象,将MLPs网络中每个节点作为一个感知器,模拟生物神经网络中神经元基础功能,对时间变化特征进行建模;再将dynFWA算法应用到神经网络参数多样性选择中,利用爆炸算子搜索机制对网络超参数组合进行优化,以高速铁路历史真实客流系数为基础,部分数据作为数据源,部分数据作为验证组,通过MLPs-dyn FWA模型进行预测并将结果与其他预测模型进行比较,得到不同数据组在不同模型优化策略下的性能指标。通过实验结果得知,MLPs-dynFWA模型对于高速铁路短时客流预测性能最优。

关键词：高速铁路客流预测短时预测多层感知器时间序列动态搜索烟花算法

遗传算法(GA)在旅行商问题(TSP)中的应用

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科技创新与应用 2015年第10期5卷 48-49页

作者：李和壁兰州交通大学交通运输学院甘肃兰州730070

旅行推销员问题(Traveling Saleman Problem,TSP)又被译为旅行商问题,简称为TSP,是最基本的路由问题,问题是在寻找从起点单一的旅客,所有给出需求点之后,最后回到最小路径成本的起源。最早的旅行商问题数学规划是由Dantzig(1959)等提出... 详细信息

旅行推销员问题(Traveling Saleman Problem,TSP)又被译为旅行商问题,简称为TSP,是最基本的路由问题,问题是在寻找从起点单一的旅客,所有给出需求点之后,最后回到最小路径成本的起源。最早的旅行商问题数学规划是由Dantzig(1959)等提出。文章通过遗传算法及三交换启发交叉(THGA),较好的解决了点数较多时最优解的查询,算法结构简明,可用于大规模点阵的最优路径问题。

关键词：遗传算法最优路径旅行商问题 C++指针

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高速铁路动车组集群运行仿真技术研究

铁道运输与经济 2022年第10期44卷 135-143页

作者：李和壁梁家健张守帅白鑫姜昕良中国铁道科学研究院集团有限公司铁道科学技术研究发展中心北京100081 中国国家铁路集团有限公司铁路安全研究中心北京100081 西南交通大学交通运输与物流学院四川成都610031 中国国家铁路集团有限公司铁路基础设施检测中心北京100081

针对我国高速铁路发展运营水平需求与运输组织管理手段不足之间的矛盾,提出一种基于多线程同步事件驱动耦合机制的高速铁路动车组集群运行仿真模型。以铁路局集团公司真实LKJ数据作为仿真基础,映射曲线坡度限速等线路信息并抽象化,将动... 详细信息

针对我国高速铁路发展运营水平需求与运输组织管理手段不足之间的矛盾,提出一种基于多线程同步事件驱动耦合机制的高速铁路动车组集群运行仿真模型。以铁路局集团公司真实LKJ数据作为仿真基础,映射曲线坡度限速等线路信息并抽象化,将动车组牵引计算作为研究对象,对单列列车运行进行建模。结合CTC系统及CTCS-2/3级列控系统机制,应用并实现多列列车追踪场景仿真,通过深度耦合关系构建与路网相匹配的车站拓朴图与运营区间,进而基于时刻表与列控模型实例化车次信息,实现动车组集群运行仿真平台搭建。最后以真实路网实际线路设备数据为基础进行验证,实验结果表明,平台可实现列车集群运行仿真,并可为评估列车运行状态、运行图调整评价与既有线改造评估提供支撑手段。

关键词：高速铁路列车运行仿真列车运行控制多线程并发仿真技术

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铁路集装箱运输服务网络设计优化模型及算法

兰州交通大学学报 2020年第5期39卷 31-40页

作者：江雨星李和壁兰州交通大学交通运输学院兰州730070 中国铁道科学研究院铁道科学技术研究发展中心北京100081

依据铁路运输生产实际,充分考虑铁路集装箱办理站装卸能力、邻接路段通过能力及集装箱运到期限的要求,以总成本最小为优化目标,构建了铁路集装箱运输服务网络设计的线性混合整数规划模型.提出了基于遗传算法的求解方法,运用回溯法的思... 详细信息

依据铁路运输生产实际,充分考虑铁路集装箱办理站装卸能力、邻接路段通过能力及集装箱运到期限的要求,以总成本最小为优化目标,构建了铁路集装箱运输服务网络设计的线性混合整数规划模型.提出了基于遗传算法的求解方法,运用回溯法的思想搜索各箱流在服务网络中的可行路径以产生初始方案,并设计启发式策略修复出现的不可行解.仿真计算表明:模型和算法具有较高的计算效率,能有效解决大规模的铁路集装箱运输服务网络设计问题.

关键词：铁路集装箱运输服务网络设计线性混合整数规划模型遗传算法

新建北京至唐山铁路唐山站改造工程施工组织优化研究

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综合运输 2023年第6期45卷 181-188,192页

作者：王辉闫语轩李和壁刘红秀李金波北京铁路局集团有限公司北京100000 中国铁道科学研究院集团有限公司铁道科学技术研究发展中心北京100000

针对铁路既有线改造工程实施过程中,工期保障、组织管理、精细化施工监管困难等系列问题,提出一种动态优化铁路工程施工组织的方法。首先以铁路既有线车站改造作为研究对象,采用栅格化流程分割方法将铁路工程施工按相应标准划分为若干... 详细信息

针对铁路既有线改造工程实施过程中,工期保障、组织管理、精细化施工监管困难等系列问题,提出一种动态优化铁路工程施工组织的方法。首先以铁路既有线车站改造作为研究对象,采用栅格化流程分割方法将铁路工程施工按相应标准划分为若干风险管理网格单元,简化铁路施工动态控制难度,建立科学化的动态管控技术、监管评价体系以及铁路施工风险模糊评价模型,并以新建北京至唐山铁路唐山站改造工程施工组织管理为例,利用风险管理方法将需要整体监控的施工组织管理进行分析铁路专业类别细分,辅助实现铁路施工风险的精细化管理,保障施工组织方案的科学性,对提升我国铁路建设工程安全风险管理水平具有一定的支撑作用。

关键词：动态施工施工组织精细化施工管理京唐铁路施工组织优化