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铁路集装箱客运化班列停站方案与运行图协同优化研究

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铁道科学与工程学报 2024年第1期21卷 82-93页

作者：韩涛魏玉光王怀相夏阳罗莹北京交通大学交通运输学院北京100044 中国铁道科学研究院集团有限公司运输及经济研究所北京100081

铁路集装箱客运化系统对于改善我国铁路集装箱运输效率和提升铁路在高附加值货物运输市场的竞争力具有重要意义。在客运化系统中,集装箱班列的停站方案与运行图是班列运输组织计划的核心内容,前者确定各班列的停站模式,后者确定班列在... 详细信息

铁路集装箱客运化系统对于改善我国铁路集装箱运输效率和提升铁路在高附加值货物运输市场的竞争力具有重要意义。在客运化系统中,集装箱班列的停站方案与运行图是班列运输组织计划的核心内容,前者确定各班列的停站模式,后者确定班列在各车站的出发与到达时间,二者之间相互影响,共同决定服务质量。因此,为提升运输组织计划编制效率,有必要在基于铁路通道的运营环境下,研究考虑不同运行区段的集装箱客运化班列停站方案与运行图协同优化问题。在满足箱流需求与符合列车运力的前提下,考虑具体的集装箱至列车的分配,将列车停站方案约束嵌入到列车运行图编制过程中,一方面使得停站方案与箱流分配方案相协调,另一方面保证列车在站停留时间能满足集装箱装卸作业的要求。以总列车停站时间最小为目标,综合考虑货物运到期限、车站到发线资源的分配、列车追踪间隔时间以及列车停站时间等约束,构建混合整数线性规划模型,并借助优化求解器CPLEX对模型进行求解。以实际中欧班列通道为案例进行实证分析,验证提出方法的有效性。实验结果表明,客运化系统能够充分发挥网络运输的优势,在仅牺牲部分列车能力利用率的前提下,具有列车开行频率高、运输集装箱数量多以及运到期限短的优点。

关键词：铁路集装箱运输客运化模式列车停站方案列车运行图中欧班列

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高速铁路列车运行图一体化自动编制方法研究

铁道学报 2024年第2期46卷 12-21页

作者：安迪武晋飞张宇墨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运输及经济研究所北京100081 中国铁道科学研究院集团有限公司电子计算技术研究所北京100081 中国铁路经济规划研究院有限公司科技管理部北京100038

高速铁路列车运行图编制不仅要在图面上生成列车运行线,还要考虑客运需求、车底交路运用、车站股道运用等问题,影响因素众多,且各影响因素相关性较强,因而我国高速铁路列车运行图一直以来都采用人工铺画方式,缺少计算机一体化自动编制... 详细信息

高速铁路列车运行图编制不仅要在图面上生成列车运行线,还要考虑客运需求、车底交路运用、车站股道运用等问题,影响因素众多,且各影响因素相关性较强,因而我国高速铁路列车运行图一直以来都采用人工铺画方式,缺少计算机一体化自动编制方法。为进一步提高高速铁路运行图编制效率,在借鉴人工编图经验的基础上,提出基于车底交路方案、列车结构方案及调整策略的高速铁路列车运行图一体化自动编制流程,同时生成列车时刻表、车底交路方案、车站股道运用方案。针对不易处理的列车运行图结构优化问题,设计微观站场进路占用策略与运行图优化编制模型,并以京沪高速铁路为例进行验证,用时48 h重新铺画运行图,各项指标与真实运行图相近,大幅减少了现有运行图编制模式对人力物力的消耗,为高速铁路列车运行图编制提供一种自动化的理论与技术支撑。

关键词：车底交路方案列车结构方案一体化优化模型

面向市场化转型的铁路物流基地运营绩效动态评价方法

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铁道运输与经济 2024年

作者：王丹竹中国铁道科学研究院集团有限公司运输及经济研究所

传统的铁路物流基地运营绩效评价方法通常以服务铁路运输生产的静态评价为主，在动态反映铁路物流基地市场化转型过程的状态变化方面存在一定不足。面向铁路物流基地运营绩效评价中存在市场化转型效果评价指标体系不完善、评价方法动态... 详细信息

传统的铁路物流基地运营绩效评价方法通常以服务铁路运输生产的静态评价为主，在动态反映铁路物流基地市场化转型过程的状态变化方面存在一定不足。面向铁路物流基地运营绩效评价中存在市场化转型效果评价指标体系不完善、评价方法动态性不足、评价标准不明确等问题，建立市场化转型条件下铁路物流基地运营绩效评价指标体系，明确评价标准，以熵权法和理想解法模型为基础，通过引入随时间变化的奖惩因子将物流基地运营绩效与时间变量相关联，构建铁路物流基地运营绩效动态评价模型，并通过算例分析验证模型的科学性和适用性，研究结果表明：运营模式创新、协作机制构建、服务业态升级、智能化技术应用等改革措施对铁路物流基地市场化转型成效具有重要影响。

关键词：铁路物流基地转型发展运营绩效动态评价理想解法

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高速铁路列车运行扰动传播分析及仿真研究

铁道运输与经济 2024年

作者：花伟安迪孙鹏举王文乾聂二帅宋大同徐永斌中国铁道科学研究院集团有限公司运输及经济研究所

高速铁路列车运行图中预留的弹性时间较小，列车运行过程中发生扰动后易引发后向传播。目前，在扰动传播条件及相应的阻断技术方面，尚缺乏系统性的分析和研究。利用计算机仿真技术从微观角度分析了不同速度等级、不同闭塞分区长度等条... 详细信息

高速铁路列车运行图中预留的弹性时间较小，列车运行过程中发生扰动后易引发后向传播。目前，在扰动传播条件及相应的阻断技术方面，尚缺乏系统性的分析和研究。利用计算机仿真技术从微观角度分析了不同速度等级、不同闭塞分区长度等条件下的列车运行扰动传播问题，仿真结果表明：在列车出站加速过程中发生的扰动对追踪列车的发车影响较大；闭塞分区长度不同，触发扰动传播的阈值不同；在3 min追踪间隔下，发生扰动传播时，前行列车的扰动累积附加走行时分均大于20 s，表明列车从车站发车运行至区间后，前后列车的时空间隔有一定余量；针对扰动产生的影响程度，提出预留时空空闲带、优化车辆性能、推广自动驾驶等缓解和阻断扰动传播的措施和技术。

关键词：高速铁路列车追踪扰动传播阻断仿真

基于多智能体的铁路快捷物流作业区作业能力优化仿真研究

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铁道运输与经济 2024年第7期 69-77页

作者：许植深中国铁道科学研究院集团有限公司运输及经济研究所

铁路快捷物流作业区是铁路快捷物流发展及货运场站业态升级转型的重要作业场所，目前铁路快捷物流作业区能力优化研究仍处空白，难以支撑铁路快捷物流作业区提质增效。以识别作业区作业能力限制瓶颈、提出优化配置建议为目标，以典型铁... 详细信息

铁路快捷物流作业区是铁路快捷物流发展及货运场站业态升级转型的重要作业场所，目前铁路快捷物流作业区能力优化研究仍处空白，难以支撑铁路快捷物流作业区提质增效。以识别作业区作业能力限制瓶颈、提出优化配置建议为目标，以典型铁路快捷物流作业区“两台两线”布置形式为仿真场景，装卸作业业务流程为仿真逻辑，构建基于多智能体的仿真模型。通过仿真试验，得出在日作业120车时，叉车利用能力饱和及仓库利用率不足的问题，提出补强叉车配置及加强对仓储资源经营的发展建议；面向叉车能力这一限制因素，进行运量提升情境下的仿真试验，归纳不同运量下叉车配置数量规律，提出配置建议。研究成果可以为提升铁路快捷物流作业区场站作业能力，支撑场站设施升级转型提供参考。

关键词：快捷物流物流中心设施设备配置多智能体仿真离散事件仿真

高速磁浮铁路项目经济评价中相关参数取值问题研究

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铁道运输与经济 2024年第5期46卷 124-131页

作者：付建飞杨瑜肖永青鲍晶晶王亚飞中国铁道科学研究院集团有限公司运输及经济研究所北京100081

高速磁浮铁路是我国科技发展的重要方向,对于推动相关行业发展具有重要的引领作用。近年来,国家和地方分别推出了系列推进高速磁浮铁路发展的规划纲要。经过多年的研究探索,我国高速磁浮铁路形成了常导电磁、超导电动、超导钉扎3种制式... 详细信息

高速磁浮铁路是我国科技发展的重要方向,对于推动相关行业发展具有重要的引领作用。近年来,国家和地方分别推出了系列推进高速磁浮铁路发展的规划纲要。经过多年的研究探索,我国高速磁浮铁路形成了常导电磁、超导电动、超导钉扎3种制式的综合研究平台和大量研究成果,尤其是速度600km/h的常导磁浮技术已具备工程化试验及示范线运营的技术条件。磁浮铁路建设项目的审批、规划及落地,均需要以经济效益分析为支撑来决策,为此基于磁浮铁路的技术特征,分别从高速磁浮铁路的建设成本、运营成本等投入因素,以及运价、运量等产出因素,展开经济评价参数取值方法研究,为磁浮铁路经济性评价的不断深化研究打下基础。

关键词：高速磁浮铁路经济评价投入因素产出因素参数取值

基于QFD方法的铁路冷链运输产品设计方法研究

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铁道运输与经济 2024年第6期46卷 57-64页

作者：王言中国铁道科学研究院集团有限公司运输及经济研究所北京100081

随着我国冷链物流市场向多样化方向发展,高品质消费品需求对多样化的冷链运输产品提出了更高要求。为了推动铁路冷链运输产品供给与市场需求紧密贴合,提升铁路冷链市场份额,对铁路冷链运输产品设计方法进行研究。在分析我国铁路冷链运... 详细信息

随着我国冷链物流市场向多样化方向发展,高品质消费品需求对多样化的冷链运输产品提出了更高要求。为了推动铁路冷链运输产品供给与市场需求紧密贴合,提升铁路冷链市场份额,对铁路冷链运输产品设计方法进行研究。在分析我国铁路冷链运输产品发展现状及存在问题的基础上,考虑批量化与零散化冷链物流运输需求,构建冷链物流需求及铁路冷链运输产品技术特性2大指标体系,首次提出基于QFD方法的铁路冷链运输产品谱系模型算法,得到以列车运行速度、运输组织模式及列车开行方式3个指标为核心的铁路冷链运输产品谱系,以及面向批量化、跨境、高端零散化等多层次的铁路冷链运输产品运用建议方案,为铁路冷链物流业务发展决策提供参考。

关键词：铁路冷链物流 QFD方法质量屋产品谱系运用方案

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考虑技术站编组去向的车流径路优化研究

铁道运输与经济 2024年第3期46卷 17-28,64页

作者：周明玺郑平标秦胜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运输及经济研究所北京100081

在车流径路规划中,相同到站的车流经同一技术站改编后合并。研究旨在提出一种考虑技术站编组去向的车流径路优化模型,以克服现有车流径路模型中车流相遇即合并的限制。构建反映技术站间编组去向的网络G1,G1中的每条边与实际路网G2对应... 详细信息

在车流径路规划中,相同到站的车流经同一技术站改编后合并。研究旨在提出一种考虑技术站编组去向的车流径路优化模型,以克服现有车流径路模型中车流相遇即合并的限制。构建反映技术站间编组去向的网络G1,G1中的每条边与实际路网G2对应顶点间的最短路绑定。以路网G2上车流的广义走行费用最小为目标,考虑技术站的流量守恒、改编能力以及区间通过能力等约束条件,构建一个整数规划模型。为求解该模型,采用模拟退火算法,使用惩罚函数处理容量约束。根据相同终点车流在G1相遇即合并的特点生成初始解,通过随机改变某股车流的径路生成新的解,且确保终点相同的车流仍满足相遇即合并的条件。通过算例对比研究提出的模型与传统的“树形径路”模型,验证模型的有效性和合理性。

关键词：车流径路树形径路编组去向模拟退火算法整数规划模型

面向匈塞铁路的道口控制系统差异性分析及结构设计研究

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铁道运输与经济 2024年

作者：王萌刘皓玮郑泽熙欧阳籽勃刘宁馨中国铁道科学研究院集团有限公司运输及经济研究所中国铁道科学研究院集团有限公司通信信号研究所

匈塞铁路作为“一带一路”倡议下中国与中东欧国家合作的旗舰项目，2022年匈牙利段已经开始施工建设，全段面临大量道口场景。我国自主研发的铁路信号产品尚未有应用于ETCS-2级的道口控制系统，研究适用于匈牙利段的道口控制系统迫在眉... 详细信息

匈塞铁路作为“一带一路”倡议下中国与中东欧国家合作的旗舰项目，2022年匈牙利段已经开始施工建设，全段面临大量道口场景。我国自主研发的铁路信号产品尚未有应用于ETCS-2级的道口控制系统，研究适用于匈牙利段的道口控制系统迫在眉睫。研究以匈牙利铁路技术标准为基础，并与我国道口控制系统技术标准进行对比分析，结合匈塞铁路匈牙利段的设计需求，以及适用ETCS-2级和提高线路运行时速的目标要求，根据标准技术和接口结构差异、接口功能和控制模式需求，提出道口控制系统主要通信接口和结构设计方案。研究方案验证结果可满足匈塞铁路匈牙利段道口控制系统运营要求，为我国铁路信号系统“走出去”提供经验借鉴。

关键词：匈塞铁路 ETCS-2 道口控制系统差异性分析结构设计