高速铁路列车运行调整优化理论与方法

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1、北方交通大学博士学位论文高速铁路列车运行调整优化理论与方法姓名：聂磊申请学位级别：博士专业：交通运输规划与管理指导教师：胡安洲1999.12.1摘要列乍运行调整是铁路行车指挥工作的重要内容。(高速铁路山‘j：列车密度大、速度高，运输生产节奏快、整体性强，当出现各种随机干扰时，运行调整难度犬。我国拟建的京沪高速铁路在很长一段时问内将采用“高中混行”的运输组织模式，这一特殊模式给高速铁路行ji组纵工作带来了才i少新问题，也使得高速铁路列车运行调整问题更复杂、更困难。为了保证高速铁路建成后良好的运营质量，必须及时地研究适合我国高速铁路特点的列车运行调整优化理论与方法。考虑到目前

2、高速铁路一些有关的运输组织问题尚待进一步研究确定，单纯研究某一特定环境下的列车运行调整问题既不具备条件，也不能满足当前决策与规划设计工作的需要r1，本文考虑了多种运营条件并从系统角度研究与探讨了我国高速铁路列车运行调整问题，主要进行的工作有：1．总结分析了国内外有关高速铁路列车运行组织问题的研究成果与存在问题，并在充分借鉴国外高速铁路成功运营经验的基础上，明确了研究列车运行调整问题的迫切性和重要意义。2．根据列车运行组织过程，对高速铁路列车运行调整问题进行了深入细致的系统分析，阐述了列车运行调整与其它运输组织问题的内在关联性，并以此为基础确定了论文的基本研究内容，注要包括

3、：①调度指挥机构的设置对列车运行组织工作的影响分析；②列车运行干扰分析；③列车运行图结构及应变能力分析；④列车运行调整策略的设置；⑤列车运行调整计划的优化编制；⑥技术设备的优化运用与调整；⑦活动设备与固定设备的动态匹配等。通过系统分析，明确了当前情况下从系统角度研究列车运行调整问题的必要性。啦3．结合运行干扰的预测情况和基本国情，分析了我国高速铁路列车运行训整的特点，指出晚点中速列车运行调整及高速动车组折返交路调整是列车运行调整工作的两个重点。4．为了定量分析列车运行图预留应变能力，在现有高速铁路能力计算有关概念与理论基础上，进一步研究了通过能力的实用计算方法，提出了一种

4、基于“而积能力”的新方法——统计分析法，并给出了高中速列车占用通过能力及通过能力利用率计算公式，通过这些公式深刻地揭示了运行图结构与通过能力利_L}J率的关系。．5．重点研究了高速铁路列车运彳『调憋的优化理论与方法e／①根据高速铁路列4：运行调摧的特点和要求，确定了运行调整按阶段编制滚动式调整计划加必要时局部调整的基本工作方式；②为提高决策速度，确定运行调整的基本思路北方交通人学博十学位论文摘要为先搜索列车到发顺序然后推定列车到发时刻，按照该思路，到发顺序的优化设肴：与列车之间冲突的快速消解成为运行调整的两个关键技术；③对高速铁路运行调整策略这+基础性问题进行了定性与定量

5、牛H结合的研究：④川人～I：智能‘j数学舰划相结合的方法解决了运行调整过程r}J的多个技术难点，){：建立了相应的优化模型，如列车到发顺序优化模型、单点冲突消解模型、多点冲突消解、模型等。，，6．将空车调拨引入了动车组运用过程，完善了动车组周转优化模型。f进一步提高了动车组运用效率，增加了动车组运用的灵活性，并根据周转优化模型的求解思路，给出了优化编制动车组运用计划的模拟模型矿动车组折返交路的调整是高速铁路列车运行调整的两个重点之～，本文对该问题进行了较为全面的研究．漕先分析了动车组运用计划与调整计划的区别，然后根据调整目标制定了调整原则，在此基础上研究了动车组调整计划优

6、化编制的工作流程。≯7．根据高速铁路车站作业特点制定了到发线使用原则，并把车站接发车系统看作一个排队系统，通过分析排队系统作业过程研究了编制到发线运用计划的～f：作流程；进而研究了当列车运行波动时，到发线运用计划的调整原则和调整方法，制定了编制到发线调整计划的工作流程。8．建立了高速铁路列车运行组织从计划到执行的全过程计算机模拟实验系统，(系统功能完善、适用性好、人机对话功能强，为包括高速铁路列车运行调整在内的一系列运输组织问题的研究提供了良好的实验工具。1通过实验系统的研制初步探讨了我国高速铁路行车指挥自动化系统的基本结构、功能设置和运转方式。9．以京沪高速铁路为背景，

7、对多种运营条件下高速铁路列车运行组织过程进行了模拟实验，从静态与动态两个方面考察了高速铁路列车运行组织系统的综合性能，通过实验中获得的大量统计数据，定量分析研究了高速铁路列车运行调整及相关运输组织问题，为我国高速铁路当前一些重大技术经济问题的决策及运输系统规划设计工作提供了一些有参考价值的研究结论与建议。)关键词：高速铁路；列车运行组织；运行调整；优化；技术设备运用；模拟．北方交通人学博上学位论文摘篮AbstractI、rainoperationadjustmentisanimportantworkofrailwaytraff