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基于群组运行的重载铁路列车运行图优化研究
1
作者 宋宗莹 梁芮嘉 +1 位作者 王鹏 龚梓烨 《铁道经济研究》 2024年第5期28-37,共10页
重载铁路运输主要承担大宗货物运输任务,在保障能源供应和工业生产中发挥着重要作用。随着通信技术的发展,列车群组运行有助于解决既有设施设备导致重载铁路运输能力不足等问题。然而,重载铁路列车群组运行相较于传统模式下的列车运行图... 重载铁路运输主要承担大宗货物运输任务,在保障能源供应和工业生产中发挥着重要作用。随着通信技术的发展,列车群组运行有助于解决既有设施设备导致重载铁路运输能力不足等问题。然而,重载铁路列车群组运行相较于传统模式下的列车运行图,在时间间隔、到发线能力等方面均有差异。通过分析基于群组运行的重载铁路单元列车运输组织特点与开行条件,建立以总旅行时间最小为目标的群组运行的重载铁路单元列车运行图优化模型,设计改进的SPSO粒子群算法进行求解。通过与非群组运行模式下重载铁路列车运行图比较分析,基于群组运行的重载铁路列车运行图中列车的总旅行时间降低2%,总占用时间减少12.5%,实现重载铁路列车高密度编组运行,验证该模型与算法能够显著提高线路的运输能力。 展开更多
关键词 群组运行 重载铁路列车 列车运行图 单元列车 开行条件 改进粒子群算法 通过能力 旅行时间
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基于列车运行多模型的能耗仿真计算
2
作者 刘钦生 陈雅岚 +2 位作者 万欣 付敏雪 仪点 《都市快轨交通》 北大核心 2024年第2期47-53,共7页
针对目前城市轨道交通系统能耗剧增导致能耗计算量大、计算不够精准的问题,通过考虑电机动态效率,精确计算实际列车侧能耗,并构建基于列车运行单质点和多质点模型的能耗仿真计算模型。首先分析列车牵引传动系统的能量流动过程,建立各部... 针对目前城市轨道交通系统能耗剧增导致能耗计算量大、计算不够精准的问题,通过考虑电机动态效率,精确计算实际列车侧能耗,并构建基于列车运行单质点和多质点模型的能耗仿真计算模型。首先分析列车牵引传动系统的能量流动过程,建立各部件效率与列车运行状态的关系。然后,结合各部件效率转换,依据两表法推导基于电功率的实际列车能耗计算公式,综合分析影响能耗的因素,进一步提出考虑单质点和多质点列车模型的能耗仿真计算方法。最后,以国内某市域线路的四站三区间为例,验证本文所提能耗模型的准确性。研究结果表明:无论是单质点还是多质点列车运行模型下的运行能耗,与实际运行能耗相比,均能实现5%以内的偏差;在单质点模型的基础上,多质点模型的运行能耗进一步减小了1.66%的偏差。本文所提模型可以为列车节能优化提供理论支撑,助力我国绿色经济发展。 展开更多
关键词 市域铁路 列车运行模型 列车运行能耗 电机动态效率 单质点列车模型 多质点列车模型
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面向虚拟连挂的城轨列车群组追踪运行仿真研究 被引量：1
3
作者 张英贵 赵明慧 张云丽 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期199-209,共11页
城市轨道交通是解决城市交通拥堵问题最强有效的绿色交通方式,其高峰期客流激增且客流时空分布不均,而面向虚拟连挂的城轨列车动态灵活编组和群组追踪运行能有效满足复杂多变的城轨运营需求。本文剖析面向虚拟连挂的城轨列车群组追踪运... 城市轨道交通是解决城市交通拥堵问题最强有效的绿色交通方式,其高峰期客流激增且客流时空分布不均,而面向虚拟连挂的城轨列车动态灵活编组和群组追踪运行能有效满足复杂多变的城轨运营需求。本文剖析面向虚拟连挂的城轨列车群组追踪运行过程,给出虚拟连挂列车群组最小安全追踪距离计算公式;以单列标准车长的线路路段为一个元胞单元,设计速度及位移更新规则,构建基于元胞自动机的城轨列车群组追踪运行仿真模型;以某市地铁2号线为背景,多角度仿真刻画面向虚拟连挂的城轨列车群组追踪运行性能。仿真结果表明:面向虚拟连挂的城轨列车群组追踪运行模型能有效缩短列车最小安全追踪间隔时间,城轨线路通过能力较移动闭塞制式提高78.4%;头车延迟引起的后续列车晚点总数量及总晚点时间更小,呈现出更佳的抗干扰性与恢复性能,且宜采用小编组列车实现虚拟连挂;动态混合编组的城轨列车群组追踪运行性能最佳,单一小编组的次之,大编组列车群宜在小编组列车群前面运行;城轨列车群组旅行速度总体上与平均站间距呈正相关;当列车发车间隔大于延迟时间时,平均站间距对列车群组的延迟影响不敏感,相反,则影响较为显著。研究结论能够为面向虚拟连挂的城轨列车群组追踪运行决策提供技术支撑。 展开更多
关键词 城市交通 列车群组追踪运行 元胞自动机 城轨列车 虚拟连挂 动态灵活编组
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400 km/h高速列车过隧道时列车风特性研究
4
作者 熊小慧 张朵朵 +3 位作者 耿语堂 杨波 唐明赞 陈光 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期106-115,共10页
为探明400 km/h高速列车在隧道内运行时的列车风特性,采用三维、非定常、可压缩和可实现的k-ε湍流模型进行数值模拟计算,分析隧道内列车风时域演变特征和空间分布特征,并按照列车各部分到达和驶离测点的时间对车体周围流场进行分区,采... 为探明400 km/h高速列车在隧道内运行时的列车风特性,采用三维、非定常、可压缩和可实现的k-ε湍流模型进行数值模拟计算,分析隧道内列车风时域演变特征和空间分布特征,并按照列车各部分到达和驶离测点的时间对车体周围流场进行分区,采用5个特征参数衡量各区域内列车风速度的变化,探讨列车编组长度和隧道长度对列车风的影响。研究结果表明:隧道内列车风时域变化特征受列车运行位置和隧道内压力波传播的显著影响;列车风正峰值会随着列车编组长度、列车速度的增大而增加,且峰值到达时刻分别延后和提前,8车编组对应的列车风正峰值相较于3车编组时增加68.75%,400 km/h时的列车风正峰值相较于300 km/h时增加22.65%;同种隧道长度下的列车风速度最大正峰值出现在隧道中点位置处,且此处的波动更为剧烈复杂,主要是压缩波和膨胀波叠加得更加频繁。长隧道内压力波系叠加对列车风速度峰值的影响减弱,当隧道长度达到3 km时,列车风正峰值相较于1 km长度时下降30.70%。 展开更多
关键词 高速列车 400 km/h高速铁路 隧道 列车风 数值模拟
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基于抗差自适应滤波的高速列车融合测速算法
5
作者 王小敏 贾钰林 +2 位作者 张亚东 魏维伟 何静 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期935-942,共8页
针对Kalman滤波在高速列车融合测速过程中因观测粗差和动力学模型误差而引起的融合精度下降问题,提出一种基于抗差自适应滤波的高速列车融合测速算法。首先,在Kalman滤波的基础上构建异常检测函数和误差判别统计量,用于检测和区分传感... 针对Kalman滤波在高速列车融合测速过程中因观测粗差和动力学模型误差而引起的融合精度下降问题,提出一种基于抗差自适应滤波的高速列车融合测速算法。首先,在Kalman滤波的基础上构建异常检测函数和误差判别统计量,用于检测和区分传感器异常观测导致的观测粗差和动力学模型误差;然后,针对观测粗差和动力学模型误差,分别采用三段式函数和指数函数构造抗差因子和自适应因子,通过2种因子合理调节观测信息和模型信息在状态估计中的权重,从而降低观测粗差和动力学模型误差对融合结果的影响;最后,通过2种运行场景以及算法对比,仿真验证抗差自适应滤波算法性能。仿真结果表明,与基于Kalman滤波的融合测速算法相比,所提出算法无论在观测粗差场景还是在动力学模型误差场景,均具有更高的精度和稳定性。 展开更多
关键词 铁路运输 列车测速 抗差自适应滤波 高速列车 信息融合
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虚拟编组下基于跟驰模型的列车群运行控制方法研究
6
作者 帅斌 罗佳楠 +1 位作者 冯心妍 黄文成 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期1-11,共11页
高速铁路移动闭塞方式下运输能力与运输需求之间依然存在缺口,虚拟编组是未来提高运输能力的新方式。本文基于虚拟编组概念,受道路交通跟驰模型启发,引入列车动力学和运动学理论,根据相邻两列车之间的速度和距离关系,提出一种新的追踪... 高速铁路移动闭塞方式下运输能力与运输需求之间依然存在缺口,虚拟编组是未来提高运输能力的新方式。本文基于虚拟编组概念,受道路交通跟驰模型启发,引入列车动力学和运动学理论,根据相邻两列车之间的速度和距离关系,提出一种新的追踪列车加速度调整策略,建立相应的列车群虚拟编组加速度控制模型,当实现列车群的虚拟编组时,列车群中所有列车的速度相等,任意相邻列车之间的间距等于期望间距,同时,能够确保列车安全与乘客舒适度。本文以CRH380A动车组为背景验证模型,算例仿真结果表明,本文提出的加速度调整策略能有效实现列车群的虚拟编组;与移动闭塞方式相比,采取虚拟编组方式达到列车协同的时间减少9.7%,列车间距缩小10.1%,效率更高;将列车群视为一个整体时,实现虚拟编组的时间比将整个列车群分为多组时更短。 展开更多
关键词 铁路运输 列车运行控制 跟驰模型 虚拟编组 列车追踪间距
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双制式列车接地系统的车-地联合牵引供电计算
7
作者 刘炜 杨凌云 +2 位作者 马庆安 李雪飞 BHATTI Ashfaque Ahmed 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期501-509,共9页
为研究双制式列车在不同供电制式区段下的车体环流和车体—轴端电位分布,针对某型双制式列车构建列车接地系统的链式电路模型,并提出车-地一体化的交、直流区段联合牵引供电计算方法;同时,建立列车接地保护电阻优化模型,并分析2种列车... 为研究双制式列车在不同供电制式区段下的车体环流和车体—轴端电位分布,针对某型双制式列车构建列车接地系统的链式电路模型,并提出车-地一体化的交、直流区段联合牵引供电计算方法;同时,建立列车接地保护电阻优化模型,并分析2种列车接地系统配置方案.以国内某条双制式线路为算例进行仿真验证,研究结果表明:方案1相较方案2,列车的车体—轴端电位最大值降低36.58%~41.04%,车体环流最大值降低18.49%~22.97%;并且在方案1中,头尾车保护电阻设置为20 mΩ,可使列车的车体—轴端电位最大值为1.15 V,车体电流最大值为50.30 A,达到抑制车体—轴端电位的最优效果.该车-地一体化的交、直流区段联合牵引供电计算方法可适用于单一供电制式或者多供电制式列车接地系统的分析. 展开更多
关键词 双制式列车 联合牵引供电计算 列车接地系统 链式电路 车体环流
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基于旅游体验的观光列车设计研究
8
作者 刘琪 王超 《设计》 2024年第8期110-113,共4页
为了解决我国现有观光列车存在的问题,指导观光列车的设计实践。综合我国近年来在“交旅融合”方向的研究成果,调研分析国内外现有观光列车,发现我国观光列车设计还存在主题不鲜明、内容不丰富、地域特色不强的问题。基于旅游体验相关理... 为了解决我国现有观光列车存在的问题,指导观光列车的设计实践。综合我国近年来在“交旅融合”方向的研究成果,调研分析国内外现有观光列车,发现我国观光列车设计还存在主题不鲜明、内容不丰富、地域特色不强的问题。基于旅游体验相关理论,对3个问题提出了解决方法。设计了“茶马古道”号观光列车作为实践验证。该方法可为多元化、地域化观光列车的设计提供参考。 展开更多
关键词 交旅融合 观光列车 旅游体验 列车设计 体验设计
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零速修正辅助的可见光通信列车连续定位方法
9
作者 张雁鹏 张容容 +2 位作者 孟楠 张冰清 肖夏 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期248-257,共10页
精确的列车位置信息是基于通信的列车控制(CBTC)系统实现安全行车、间隔控制的基础。现有的可见光通信列车定位相关研究往往关注列车处于静止或匀速运动的情况,较少考虑惯性测量单元(IMU)的累积误差及列车静止后IMU的零速偏移。为了实... 精确的列车位置信息是基于通信的列车控制(CBTC)系统实现安全行车、间隔控制的基础。现有的可见光通信列车定位相关研究往往关注列车处于静止或匀速运动的情况,较少考虑惯性测量单元(IMU)的累积误差及列车静止后IMU的零速偏移。为了实现隧道环境下地铁列车连续定位,提出一种借助零速修正的可见光通信列车定位方法。根据可见光通信(VLC)原理,安装在列车头部顶端的相机连续接收隧道壁上发光二极管(LED)光源的光信号,即LED光源闪烁的频率信息,获取LED光源对应的位置信息,进而推算列车的实际位置。同时,根据列车运行的速度、加速度等参数,采用零速修正算法,判断列车处于运动或零速状态;通过无迹卡尔曼滤波,对运动区段内列车恒定速度模型和恒定加速度模型下的列车定位结果进行优化,并对列车停站时IMU的零速偏移进行校正,补偿列车接收端位置和姿态估计精度的发散,实现隧道环境下列车高精度连续定位。实验结果表明:运动区段内,列车以40、60和80 km/h的速度匀速直线运行时,最大定位误差分别为15.27、16.93和19.57 cm;以80 km/h为最大目标速度时,匀加速和匀减速运动的最大定位误差分别为18.48和18.24 cm;利用零速修正和卡尔曼滤波优化列车定位结果,列车停站时的平均定位误差由11.35 cm降低至6.05 cm。所提方法有效抑制了IMU的零速偏移,满足IEEE 1474.1—2004标准对列车定位精度的要求,可为面向车车通信的CBTC系统实现列车定位提供一定的参考。 展开更多
关键词 可见光通信 基于通信的列车控制 列车定位 零速修正 无迹卡尔曼滤波
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基于自适应终端滑模的高速列车迭代学习速度控制
10
作者 张鑫 祝子钧 陈凯生 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期76-84,共9页
针对高速列车的速度追踪控制问题,充分利用列车运行的重复性,考虑工程应用中迭代初始状态不同和复杂的外部环境,提出一种基于线性扩张状态观测器(LESO)的自适应非奇异终端滑模迭代学习控制算法,使系统在任意迭代初值时均能保证追踪精度... 针对高速列车的速度追踪控制问题,充分利用列车运行的重复性,考虑工程应用中迭代初始状态不同和复杂的外部环境,提出一种基于线性扩张状态观测器(LESO)的自适应非奇异终端滑模迭代学习控制算法,使系统在任意迭代初值时均能保证追踪精度。提出一种时变非奇异终端滑模面以抑制初态误差影响,采用LESO估计并补偿列车扰动,设计自适应迭代更新律估计LESO的观测误差,设计全饱和自适应迭代控制律计算输入并将其约束于允许范围内。建立类Lyapunov的复合能量函数,通过严格的数学分析证明其迭代域的差分负定性和有界性,证明所设计的时变滑模面可实现渐进收敛,并证明追踪误差在滑模面内可在有限时间内收敛至平衡点。将本文提出的算法与滑模控制、变增益迭代学习控制、自抗扰控制等算法进行比较。仿真结果表明:无论是否存在迭代初始误差,在相同的条件下,本文提出的算法较其他算法具有更强的抗干扰能力,速度追踪精度提高90%及以上,停车误差可迭代收敛至001 m。 展开更多
关键词 高速列车 列车自动驾驶 自适应迭代学习控制 扩张状态观测器 初值问题
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基于可预知大客流的城市轨道交通列车加开计划调整模型与算法
11
作者 易志刚 《城市轨道交通研究》 北大核心 2024年第9期18-24,共7页
[目的]节假日、大型文体活动等事件会导致城市轨道交通线路产生可预知大客流,需在确保列车运行安全的前提下,根据客流预测情况在已有列车运行图中加开列车,以期在运营成本、运营组织复杂度和乘客服务水平之间取得平衡。[方法]采用事件-... [目的]节假日、大型文体活动等事件会导致城市轨道交通线路产生可预知大客流,需在确保列车运行安全的前提下,根据客流预测情况在已有列车运行图中加开列车,以期在运营成本、运营组织复杂度和乘客服务水平之间取得平衡。[方法]采用事件-活动网络,对列车运行过程进行了形式化描述,建立了3个目标函数及相关的约束条件,进而构建了独立运用策略下列车加开计划调整模型、套跑混合运用策略下列车加开计划调整模型。在此基础上,提出了基于混合遗传禁忌的搜索算法。结合深圳地铁11号线的实际运营数据,在高峰时段和非高峰时段分别建立了不同的算例场景,以验证所建模型和算法的有效性。[结果及结论]所建模型支持不同运营时段、不同运行交路、不同车底接续策略下列车加开需求,在可预知大客流的运营调整上具有适用性。在车辆资源相对有限的情况下,为有效缓解高峰时段的客流压力,可灵活采用大小交路套跑混合运用策略,使线路的运输能力最大化。 展开更多
关键词 城市轨道交通 可预知大客流 列车加开 列车运行计划调整
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列车碰撞安全试验用假人的研究
12
作者 张春玉 郑成功 +3 位作者 杨青 程林 徐唐杰 刘鑫光 《机车电传动》 2024年第1期77-84,共8页
针对列车碰撞场景与汽车碰撞场景中乘员损伤情况的不同,文章在传统的汽车正面碰撞试验假人(HybridⅢ-50th假人)基础上,参考人体乘员约束测试装置(THOR)假人结构,研制了可调角度的腰椎和立姿臀部模块;并重点研究了上腹部和下腹部生物力... 针对列车碰撞场景与汽车碰撞场景中乘员损伤情况的不同,文章在传统的汽车正面碰撞试验假人(HybridⅢ-50th假人)基础上,参考人体乘员约束测试装置(THOR)假人结构,研制了可调角度的腰椎和立姿臀部模块;并重点研究了上腹部和下腹部生物力学响应特性,制作出可坐可站的列车碰撞安全试验用假人(H3-RS假人),使其既具备HybridⅢ-50th假人生物力学特性,又增加了上腹部和下腹部生物力学特性,更加符合列车碰撞安全试验需求;最后通过台车试验进行了初步验证,结果表明H3-RS假人在结构、功能和强度上基本满足试验需求。 展开更多
关键词 列车安全 列车碰撞 H3-RS假人 生物力学特性 腹部 立姿
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基于动势能转换的虚拟编组列车动态最小安全间隔
13
作者 常鸣 崔科 +1 位作者 王维旸 汪小勇 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期41-48,共8页
根据安全制动模型,提出一种基于能量转换的虚拟编组列车安全防护方法。将实际项目数据作为前车的运行曲线,仿真计算了后车根据能量转换防护方法所能达到的最小安全间隔,并讨论了制动响应时间和制动能力对安全间隔的影响。结果表明,前后... 根据安全制动模型,提出一种基于能量转换的虚拟编组列车安全防护方法。将实际项目数据作为前车的运行曲线,仿真计算了后车根据能量转换防护方法所能达到的最小安全间隔,并讨论了制动响应时间和制动能力对安全间隔的影响。结果表明,前后车的紧急制动率差异是决定安全间隔的关键因素。 展开更多
关键词 城市轨道交通 虚拟编组列车 自动列车控制 列车自动保护(ATP) 安全制动距离
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市域铁路列车自动折返效率提升方法研究
14
作者 崔佳诺 《铁道标准设计》 北大核心 2024年第5期165-169,188,共6页
市域铁路是适用于都市圈中心城市城区连接周边城镇组团的轨道交通系统,提供公交化、大运量、快速便捷的交通服务。为提高运输效率,市域铁路要求列控系统满足3 min追踪间隔,而站后折返间隔成为缩短追踪间隔、提高运输效率的最大障碍。应... 市域铁路是适用于都市圈中心城市城区连接周边城镇组团的轨道交通系统,提供公交化、大运量、快速便捷的交通服务。为提高运输效率,市域铁路要求列控系统满足3 min追踪间隔,而站后折返间隔成为缩短追踪间隔、提高运输效率的最大障碍。应用于莞惠城际的CTCS2+ATO列控系统虽然具备半自动折返功能,但无法满足市域3 min的站后自动折返间隔要求。CTCS2+ATO列控系统应增加自动折返功能,以满足市域铁路需求。建议车载ATP实现快速换端、快速启机,减少换端过程耗时;建议车载ATO实现快速发车、快速运行、快速停车,减少运行过程耗时;建议CTC实现自动办理折入进路、自动办理折出进路,减少进路办理耗时;建议为不同编组列车设置不同的停车点,提升不同编组列车的折返效率;建议优化折返站的车站股道有效长和车站咽喉区长度,尽量减小折返进路长度,提升折返效率。通过以上改进措施,经过实验室验证,可以满足市域铁路的3 min折返间隔要求。 展开更多
关键词 市域铁路 列车控制系统 列车自动防护 列车自动驾驶 自动折返 快速启动
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基于CAN总线的列车头尾端冗余测速测距系统
15
作者 何浩洋 孟旭瑶 吴敏东 《城市轨道交通研究》 北大核心 2024年第9期236-241,共6页
[目的]既有的列车测速测距技术大多经由ATP(列车自动防护)系统进行数据互联互通及交互,其实现过程较为复杂,且容易因时序问题造成列车定位失效,需要研究更为可靠、有效的技术方法,以实现列车的实时、精确定位。[方法]介绍了列车单端测... [目的]既有的列车测速测距技术大多经由ATP(列车自动防护)系统进行数据互联互通及交互,其实现过程较为复杂,且容易因时序问题造成列车定位失效,需要研究更为可靠、有效的技术方法,以实现列车的实时、精确定位。[方法]介绍了列车单端测速测距系统功能的实现流程,以及基于CAN(控制局域网)总线的列车头尾端冗余测速测距系统功能的实现流程,进一步对比了二者在数据处理流程上的不同。针对列车头尾端冗余测速测距系统,建立了列车运行速度计算模型及列车运行距离计算模型。在此基础上,考虑了列车车长及头尾端数据传输和处理过程存在延时等因素,进一步建立了列车运行速度校正模型及列车运行距离校正模型。搭建了列车运行仿真系统,用以模拟列车头端定位设备故障工况,分析该工况下列车头尾端冗余测速测距系统头尾端切换后数据的有效性。[结果及结论]在列车头端定位设备故障情况下,该系统可以持续输出有效的测速测距数据,准确描述列车的速度位置信息。 展开更多
关键词 城市轨道交通 列车 列车定位技术 控制局域网 列车测速测距系统
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双碳背景下城市轨道交通列车灵活编组技术研究
16
作者 田媛媛 彭磊 《城市轨道交通研究》 北大核心 2024年第9期288-292,297,共6页
[目的]实现列车编组的灵活调整,是城市轨道交通列车牵引节能的重要措施和发展方向。为了实现运能的精准投放,降低运营能耗和成本,需对双碳背景下城市轨道交通列车灵活编组技术开展研究。[方法]对不同预测年限客流、周内客流、全日不同... [目的]实现列车编组的灵活调整,是城市轨道交通列车牵引节能的重要措施和发展方向。为了实现运能的精准投放,降低运营能耗和成本,需对双碳背景下城市轨道交通列车灵活编组技术开展研究。[方法]对不同预测年限客流、周内客流、全日不同时段客流、高峰时段全线各区段客流等分布特征进行了分析。以运能与需求的最优匹配为出发点,分析了列车灵活编组技术3种运行方案(列车固定编组运行、列车在线联挂/解编运行、列车虚拟编组运行)适用的运营场景,并对不同运行方案下各系统的配置要求进行了阐述。[结果及结论]3种不同列车编组运行方案在不同的运营场景下均具有适用性和优势。列车在线联挂/解编运行方案、列车虚拟编组运行方案具有广阔的应用空间。 展开更多
关键词 城市轨道交通 列车灵活编组 运能精准投放 节能降耗 列车在线联挂/解编运行 列车虚拟编组运行
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基于通信网络的列车控制系统
17
作者 路向阳 徐富宏 +3 位作者 韩琛 李思源 吴卫平 许进 《机车电传动》 2024年第3期1-12,共12页
自动组网(初运行)是列车控制与管理系统(TCMS)的重要特征,通过初运行,确定列车通信网络(TCN)内的节点组成、节点之间的顺序、总线主以及各个节点相对总线主的朝向,这是TCMS对列车进行控制与管理的基础。对于基于无线通信的TCMS,由于无... 自动组网(初运行)是列车控制与管理系统(TCMS)的重要特征,通过初运行,确定列车通信网络(TCN)内的节点组成、节点之间的顺序、总线主以及各个节点相对总线主的朝向,这是TCMS对列车进行控制与管理的基础。对于基于无线通信的TCMS,由于无线列车骨干网(WLTB)的网络节点之间没有通信线缆的物理连接,以传统的方式实现自动初运行十分困难,因此实际工程中采用人工设置参数的方式来组网。同样,在虚拟联挂(VC)系统中,多列列车通过WLTB组成列车编队,也存在动态自动组网的问题。在VC系统中,由于跟随列车处于自动驾驶模式,通过人工设置参数来组网的方式也不可行。文章分析了TCN、WLTB的初运行和VC列车编队/解编,探讨了基于无线通信的列车编组初运行或编队动态组网问题的实质与根源,提出通过引入一个更大的网络系统、融合TCMS和信号系统来解决自动组网问题的方法,基于列车控制的视角给出了面向列车全自动运行的基于通信网络的列车控制(NBTC)系统自动组网方法、分层次功能和系统架构,并提出了与NBTC相关的研究方向。 展开更多
关键词 列车控制与管理系统(TCMS) 无线列车骨干网(WLTB) 初运行 虚拟联挂(VC) 基于通信网络的列车控制(NBTC)
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基于深度强化学习DDDQN的高速列车智能调度调整方法 被引量：1
18
作者 吴卫 阴佳腾 +1 位作者 陈照森 唐涛 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1298-1308,共11页
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(DDD... 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事件下的应急处置能力以及运输组织效率提供了一种智能化的方法与参考。 展开更多
关键词 列车智能调度调整 列车晚点时间 深度强化学习 整数规划模型 神经网络
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地铁列车刨削式防爬吸能结构冲击力平稳行为参数优化 被引量：4
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作者 许平 魏鲁宁 +4 位作者 邢杰 关月溪 杨雨晖 郭维年 杨丽婷 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期1232-1243,共12页
为提升地铁列车在碰撞过程的平稳性和耐撞性,提出一种刨削式吸能防爬器。该吸能结构因其抗偏载能力强,结构紧凑等优点被广泛应用于地铁列车的端部吸能结构中。以某型地铁列车的刨削式防爬器为研究对象,使用有限元仿真的方式建立该吸能... 为提升地铁列车在碰撞过程的平稳性和耐撞性,提出一种刨削式吸能防爬器。该吸能结构因其抗偏载能力强,结构紧凑等优点被广泛应用于地铁列车的端部吸能结构中。以某型地铁列车的刨削式防爬器为研究对象,使用有限元仿真的方式建立该吸能结构的对称简化模型,并结合台车冲击的试验数据验证有限元模型的准确性;通过数值仿真的方式,将刨刀前角(α)、刨刀后角(β)、刨刀宽度(w)和刨削深度(d)作为输入变量,以总吸能量(E_(A))和吸能阶段的平均刨削力(M_(PF))为耐撞性指标,以样本方差(S^(2))作为考核参照,通过全因子法对输入变量进行参数化分析;在此基础上,利用径向基函数构建代理模型,并采用多目标遗传算法(MOGA)对该吸能结构的主要设计参数进行优化设计,以确定结构参数的最佳的配置方案。研究结果表明:在该型刨削式防爬吸能结构的主要设计尺寸参数中,β对E_(A)、M_(PF)以及S^(2)的影响均不明显;α对MPF、E_(A)呈负相关,同时与S^(2)呈正相关;w和d对E_(A)与M_(PF)呈正相关、与S^(2)呈负相关;通过优化设计得到的吸能结构的最优的参数设计方案中:d为3.94 mm;α为7.78°,w为34 mm;最优设计方案的E_(A)提高了5.91%,M_(PF)提高了5.89%,S^(2)降低了45.4%,耐撞性与平稳性得到了提高。研究结果可为地铁列车刨削式防爬吸能结构的设计提供工程参考。 展开更多
关键词 地铁列车 刨削式防爬器 耐撞性 台车试验 平稳性 多目标优化
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城市轨道交通列车自主运行系统后备模式研究
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作者 陈欣 《铁道通信信号》 2024年第3期7-12,共6页
为提高城市轨道交通信号系统的可用性,确保信号系统局部故障情况下线路仍能够安全高效运营,考虑如何配置后备模式是一个重要课题。在深入研究下一代列控系统——列车自主运行系统(TACS)的架构、系统原理的基础上,对国内TACS系统配置的... 为提高城市轨道交通信号系统的可用性,确保信号系统局部故障情况下线路仍能够安全高效运营,考虑如何配置后备模式是一个重要课题。在深入研究下一代列控系统——列车自主运行系统(TACS)的架构、系统原理的基础上,对国内TACS系统配置的列车智能感知系统、列车自主定位系统、降级联锁系统等3种后备模式,分别进行分析:阐述其设备配置、工作原理、降级原因及运营场景;分析3种后备模式的优缺点,将各后备模式的配置情况与传统CBTC系统设备进行对比;阐述3种后备模式适用的运营场景,提出需综合考虑工程情况及运营需求,合理选择适合工程的TACS系统后备模式的建议,可为后续TACS线路的建设提供参考。 展开更多
关键词 城市轨道交通 信号系统 基于通信的列车控制系统 列车自主运行系统 列车智能感知系统 车车通信 后备模式
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