一、轨道交通列车运行延误仿真系统研究（论文文献综述）
龙思慧[1]（2021）在《高速铁路列车运行调整与控制一体化优化模型与算法》文中指出高速铁路运输作为我国综合交通运输体系的骨干,近年来蓬勃发展。与此同时,旅客对高速铁路的出行需求及服务品质的要求也不断提高。在高速铁路日常运营中,源于系统内外部的因素频繁扰动列车运营,将列车运行调整和控制进行一体化优化,是保证高速铁路在扰动下高效高质恢复正常运营的有效途径。列车运行调整与控制一体化优化存在诸多模型构建与求解的难点,如宏观运行调整决策与微观运行控制决策融合难、多决策一体化优化建模难、扰动场景对列车运行的影响分析与建模难等;模型的非线性、强耦合、多约束、多目标等特点给求解方法及算法的求解质量和时效性带来了较大挑战。目前,对于两者一体化优化建模方法的研究尚处于起步阶段,既有方法考虑的一体化耦合要素有限,适用场景较少,在复杂扰动场景下可扩展性不强,不利于同时保证运行调整计划和速度曲线的精细度与可执行性。因此,以保证运行调整与控制的优化解的精细化、可执行性、高质量、时效性为目标,本文围绕高速铁路列车运行调整与控制一体化优化建模及求解方法、复杂场景扩展方法、大规模问题求解方法进行研究。高速铁路列车运行调整与控制一体化优化的研究对保证扰动下高速铁路高效高质运营,提高旅客服务质量,适应高铁智能化发展具有重要的理论及现实意义。本文围绕高速铁路列车运行调整与控制一体化优化模型与算法,主要进行了以下四项工作:（1）研究了高速铁路列车运行调整与控制一体化优化问题的理论模型。分析了高速铁路列车运行调整和控制问题,对传统的列车运行调整与控制优化方法进行了探讨,分析了理论研究中分步及循环迭代优化方法的步骤及其优缺点。分析了一体化优化建模的关键要素及其内在关联作用机理,定义了一体化优化方法的概念内涵。在分析一体化优化建模重点及难点的基础上,建立了一体化优化的理论模型,对模型的复杂性进行分析,为后文研究奠定理论基础。（2）研究了精细化要求下列车运行调整与控制一体化优化建模及求解方法。考虑列车特性及线路条件进行列车牵引计算以提高目标速度曲线的精细度,基于微观路网模型描述高速铁路网,以提高行车资源利用的精细化程度。以最小化总偏离时间为目标,分别基于离散空间法和离散时间法对列车运行过程进行离散,建立了两个列车到发时刻调整与速度调整一体化优化的混合整数非线性规划模型。设计非线性约束重构法,分别将两个模型重构为混合整数线性规划模型。提出的模型能够准确描述高速列车牵引计算过程,提升了一体化优化解的精细度。与此同时,基于离散空间法的一体化优化模型在求解效率和求解规模上均有其优势,相较基于离散时间法的一体化优化模型可扩展性及应用性更佳。（3）研究了考虑到发线调整的列车运行调整与控制一体化双目标优化建模及求解方法。构建了列车运行调整与控制问题的评价体系,在基于离散空间法建立的一体化优化约束的基础上,对到发顺序调整、到发线运用调整与到发时刻调整、速度调整的耦合约束进行了建模。以最小化列车总延误时间和总牵引能耗为目标,建立考虑多种调整措施的列车运行调整与控制一体化双目标优化的混合整数线性规划模型。分别基于epsilon-约束法和线性加权法设计了求解双目标优化问题的帕累托前沿的算法;设计了一个两阶段算法以提升一体化优化模型的求解效率。构建的一体化双目标优化模型可以保证优化解的总延误时间和总能耗处于较低水平。与此同时,在保证解的可执行性的前提下,考虑多种调整措施进行一体化优化,也有助于提升优化解的质量。（4）研究了复杂场景下列车运行调整与控制一体化优化建模方法及大规模问题求解方法。分析了复杂场景对列车运行调整及控制的影响,基于考虑多种调整措施的一体化优化方法的约束,建立了复杂场景（主要包括区间封锁和临时限速）下一体化优化模型的线性化约束,构建了复杂场景下的一体化优化混合整数线性规划模型。为保证大规模问题的求解效率和求解质量,设计了基于知识规则的可行域缩减方法以缩减无效状态的搜索计算和额外存储;设计了基于拉格朗日乘子的启发式算法求解问题可行解,以提升分枝定界法寻优的效率。设计了两个循环迭代优化方法,通过案例将其分别与一体化优化方法进行对比,结果表明,在保证解的可执行性前提下,一体化优化方法的解质量更高。论文包含图51幅,表12个,参考文献199篇。
李和壁[2]（2021）在《高速铁路列车群运行仿真系统技术研究》文中指出针对我国高速铁路成网条件下固定设施跨越式发展与移动装备运行速度高、车型种类多,运营组织复杂、调度指挥难度高之间不平衡的协同难题,为明确高、中速列车共线运行、多类行车闭塞方式和列控方式共存的复杂模式与我国铁路设计规划、运营调度间的接口关系,挖掘铁路线路设计方案与车站拓扑结构对线路通过能力的影响,满足铁路运输组织的理论研究、工程运用对高速铁路网络系统基础设施分析规划的要求,量化列车时刻表适应性并分析突发事件和列车晚点对时刻表与后续行车波动影响,有必要利用相关理论构建关键技术仿真模型,开展我国高速铁路列车群运行仿真技术研究,进而为我国高速铁路路网规划设计、列车运行图调整优化、列控平台测试验证提供科学支撑。作者在阅读研究国内外学者相应研究成果基础上,梳理了列车群行车仿真理论方法,以我国高速铁路运输组织特点为基础,构建了高速铁路列车群运行仿真系统技术理论框架,并综合基础设施数据、动车组数据与列车时刻表数据等仿真基础数据,实现了信号系统模型、相关控车逻辑、列车车站运行模型以及多并发仿真算法,通过调度集中控制系统仿真模块构建CTC功能,从系统架构搭建、基础数据管理、列控系统建模等方面详细论述了列车群行车仿真技术。主要研究内容包含以下6个方面:（1）以实现单一列车在区间运行仿真为目的,对高速动车组不同工况下的受力进行分析研究,构建运动模型底层抽象类,具体化各型号列车牵引制动模式并予以分类,以此为基础构建高速铁路动车组运动模型并进行仿真研究。（2）以实现多列车区间运行追踪仿真为目的,针对高速铁路安全防护超速控车实际场景,建立应用于仿真体系的列控模型,基于此实现列控核心算法,通过模拟紧急制动曲线以及常用制动曲线触发逻辑,结合基础设备模型底层抽象类,开展高速铁路列车群多列车追踪列控模型仿真研究。（3）以实现高速铁路列车群路网仿真运行为目的,利用同异步仿真原理,探究同步异步仿真策略在高速铁路动车组仿真过程中的具体运用逻辑,基于线程池动态管理机制,实现列车群运营周期覆盖、CTCS-2/3信号系统逻辑以及CTC调度集中控制仿真,构建同异步架构下的多并发列车群运行控制仿真模型。（4）以实现高速铁路列车群动态显示仿真为目的,将路网基础设施结构作为底层数据框架,通过路网实际LKJ数据与设计施工数据多种方式存取,以同异步架构下的多并发列车群控制仿真模型为基础,开展高速铁路列车群动态显示仿真技术研究。（5）以计算铁路通过能力为目的,结合既有技术及框架,以真实铁路路网数据为基础,首先分析目标线路列车追踪间隔方案是否可行,进而搭建大型枢纽站通过能力、区段通过能力以及既有线改造需求下车站通过能力的计算场景,设计相关模型及算法,通过高速铁路列车群运行仿真技术验证其有效性。（6）以分析高速铁路晚点传播影响为目的,以真实行车数据为基础,构建服从随机系统事故分布以及CDF累计分布的铁路基础设备疲劳度概率模型,并据此开发设备随机故障模块,建立行车仿真随机干扰集,搭建列车晚点传播模型及场景,通过模拟设备失效分析其对运输秩序的影响程度及波动范围,探究晚点影响传播特性,进而为非正常行车组织方案优选提供手段与支撑。高速铁路列车群运行仿真平台涉及列车运动模型、路网结构搭建、路网里程转换、列车群并行、列车牵引计算、信号系统调优、列控计算、列控参数调整等一系列问题,属于铁路多学科多领域的交叉问题。开展融合多种模型技术的列车群运行仿真研究,不仅可以通过微观运动仿真实现验算制动能力、提高行车密度与通过能力,同时在宏观上进行辅助路网的规划设计,为深层次提高铁路路网运营服务水平提供有力支撑。
侯卓璞[3]（2021）在《面向调度控制一体化的列车运行自动调整方法研究》文中研究表明城市轨道交通具有安全高效、快捷准点、绿色环保等特点,是现代化公共交通发展的重要方向,近年来得到了快速的发展。随着路网规模的逐渐扩大和乘客出行需求的迅猛增长,城市轨道交通的运营环境日益复杂,运营控制难度日趋增大。列车运行过程中会不可避免地出现由设备、环境、人为等因素导致的随机干扰而产生延误,如果不采取有效措施及时地进行列车运行调整,会导致线路甚至路网运营秩序紊乱、站台乘客滞留等危害。目前轨道交通系统行车调度指挥与列车运行控制采用分层架构,突发情况下主要依赖调度员人工经验进行应急处置,效率不高且难以兼顾全局信息,具有一定的局限性。随着轨道交通系统自动化与智能化水平的提高,打破既有行车调度指挥与列车运行控制的分层架构,实现调度控制一体化成为近年来的研究热点。在此背景下,本文针对城市轨道交通运营中干扰对列车运行和乘客出行的影响,从乘客出行需求、行车调度指挥和列车运行控制三个层面出发,研究面向调度控制一体化的列车运行自动调整方法。具体来说,本文的研究工作主要有以下四点:1.针对客流高峰时段干扰对列车运行与候车乘客出行的不利影响,提出面向乘客需求的列车运行自动调整方法。考虑站台容纳能力和列车载客容量的限制建立基于容量约束的动态客流模型,对乘客候车、上下车及滞留等状态进行精确刻画。进一步地,考虑乘客上下车过程对列车停站时间的影响,以减小列车延误时间和站台滞留乘客数量为目标,建立基于容量限制的列车运行调整模型,并针对该模型特点设计基于布谷鸟搜索的列车运行调整算法进行求解。仿真算例结果表明所提方法能够在短时间内得到有效的列车运行调整方案,以快速恢复正常行车秩序并满足乘客出行需求。2.结合实际列车自动调整功能并考虑干扰对列车运行能耗的影响,提出基于预置推荐速度曲线的列车运行自动调整方法。考虑列车运行过程中的载重变化,建立基于再生制动能量利用的列车能耗计算模型,基于二元变量建立列车运行等级与预置推荐速度曲线、运行时间及能耗之间的映射关系。采用压缩时分调整策略,以减少列车运行能耗、延误时间和滞留乘客数量为目标建立混合整数非线性规划模型。基于大M法对模型中非线性约束进行线性化重构,将原模型转化为混合整数线性规划模型,并采用数学规划软件CPLEX求解。仿真算例结果表明所提方法能够通过在线选择列车运行等级,短时间内得到列车运行调整与推荐速度曲线选择一体化的方案,使列车尽快恢复原计划运行,并降低滞留乘客数量与列车运行能耗。3.针对客流高峰时段压缩时分调整策略对降低列车延误时间与滞留乘客数量的局限性,提出预置速度曲线下基于组合策略的列车运行自动调整方法。考虑在线选择列车运行等级,采用扣车和压缩时分的组合策略以进一步均衡列车运行间隔。以减少滞留乘客数量和列车运行延误时间为目标,建立基于扣车和压缩时分策略的列车运行调整模型。提出了基于仿真优化的列车运行调整算法,利用动态客流仿真模型对调整方案进行评估以确定被扣停列车并更新扣车约束条件,通过迭代求解快速得到包含扣停时间、调整后列车运行等级和停站时间的一体化方案。仿真算例结果表明相较于单一的压缩时分策略,采用组合策略的调整方案能进一步减少列车延误时间和站台滞留乘客数量,显着缓解客运压力。4.针对既有行车调度指挥与列车运行控制的分层架构并考虑速度曲线的实时优化,提出基于深度学习和混合搜索的列车调度与控制一体化方法。考虑列车运行调整过程中推荐速度曲线优化的实时性需求,建立列车速度曲线优化模型并采用遗传算法求解以获取带标签的样本数据,并训练卷积神经网络来拟合输入集（列车在各区间的线路条件、运行时间）与输出集（最优曲线对应列车工况转换点及能耗）之间的映射关系。进一步地,以最小化列车运行能耗和延误时间为目标,建立列车运行调整与运行控制一体化模型,提出一种基于混合搜索的列车运行调整算法以求解问题。仿真算例结果表明所提方法能够在短时间内得到列车运行调整与推荐速度优化一体化的方案,所训练的卷积神经网络满足运行调整过程中推荐速度曲线优化的计算精度与速度需求。
朱松巍[4]（2021）在《基于运行等级的列车节能运行图优化》文中认为城市轨道交通是一种安全、高速且低碳的公共交通方式,由于运量大,单位乘客能耗在交通方式中处于较低水平。但是随着人口的增长与城市轨道交通的建设,城市轨道交通的总能耗不断提升,因此有必要对城市轨道交通的运行进行节能优化。由于列车在站间运行过程中牵引消耗的能量根据站间运行时间以及列车的运行情况决定,为了降低牵引能耗,一方面可以在列车运行图中为部分车次分配较长的站间运行时间,另一方面可以优化列车在给定运行时间下的运行情况。在实际运营中,列车的站间运行时分取决于列车自动监控系统（Automatic Train Supervision,ATS）中预存的列车运行等级,不同等级对应于不同的站间运行时分与运行曲线。列车自动驾驶（Automatic Train Operation,ATO）系统根据与各运行等级对应的预存列车运行曲线进行列车控制,保证列车运行时间与ATS系统所给定运行等级的运行时间相同。本文首先对ATO系统中预存的列车运行曲线进行节能优化,在此基础上提出一种基于随机运营场景的列车运行等级鲁棒优化方法,并研究基于运行等级选择和再生制动能利用的列车运行图与车底周转计划一体化编制,以实现列车节能运行的目标。本文主要研究工作如下:（1）基于速度距离网络的列车运行曲线优化。根据列车动力学模型建立列车运行曲线优化模型,通过离散化速度与距离,将该模型转换为离散的速度距离网络模型。通过拉格朗日松弛,将原问题转换为最短路径问题,并使用动态规划算法求解。基于列车运行曲线特性,使用网络重构方法降低求解精度对运算时间的需求。基于亦庄线数据测试了不同算法的效果,证明了拉格朗日松弛与网络重构方法的有效性。（2）基于随机运营场景的列车运行等级鲁棒优化。以最小化各场景能耗与停站时间扰动导致的延误为目标,建立了混合整数非线性规划模型以确定各列车运行等级的运行时间。通过引入辅助变量与约束,将混合整数非线性规划模型转换为混合整数线性规划模型,使用优化软件CPLEX实现了混合整数线性规划问题的求解。本文基于亦庄线客流数据生成停站时间扰动场景,同时考虑多个扰动场景进行鲁棒性优化,并通过列车运行调整仿真对比了优化后的运行等级组合与固定时间间隔的运行等级组合在相同停站时间扰动场景下的效果,结果表明优化后的运行等级组合能更有效地降低延误。（3）城市轨道交通列车运行图节能优化。通过开行方案考虑各时间段客流需求,对各车次分配合适的运行等级以实现节能效果,建立混合整数线性规划模型进行列车运行图与车底周转计划一体优化。考虑到列车运行图的规律性,本文提出两种模型扩展以保证平峰期车次选择相同的运行等级。通过亦庄线数据对比了不同模型与实际运行图的效果,结果表明平峰期自由选择运行等级的一体化运行图与车底周转计划优化模型在所有模型中取得了最优的目标函数值。本文在运行图节能优化模型的基础上建立考虑再生制动能利用量的优化模型,并提出分步方法进行求解,仿真结果表明考虑再生制动能的运行图模型较未考虑再生制动能的模型能有效提高再生制动能利用量,且当发车间隔缩短时,再生制动能利用量的提升幅度增大。本文共有图39幅,表16个,引用参考文献65篇。
黎阳[5]（2021）在《基于多智能体的城市轨道交通列车运行仿真研究》文中研究表明城市轨道交通具有大容量、准点率高以及环境友好的特点,扮演着城市公共交通骨干的角色。随着中国城市化进程的不断推进和大中城市的迅速发展,城市轨道交通系统的运营里程不断增加,客运量平稳增长,其运营组织也日益复杂。不确定的突发事件频发,可能导致列车晚点,影响行车安全,降低了城市轨道交通系统的服务质量和运营效率。同时,城市轨道交通运营里程的增加也使得系统总能耗迅速上升,运营成本快速升高。利用仿真方法预先评估潜在突发事件,分析事件对列车运行造成的干扰,导致的乘客延误及服务水平损失,能够为运营单位制定应急预案提供数据支持。通过对列车运行能耗进行建模,实现对不同运行方案的能耗评估并选取最优方案,能够切实降低城市轨道交通运营成本,具有重要意义。本文基于多智能体理论,对列车运营过程进行建模,定义智能体并设计其功能,建立离散事件驱动的列车运行仿真框架。针对突发事件场景和节能运行场景分别制定相应的仿真规则,建立运算高效的仿真模型。本文的主要研究工作如下:（1）对列车实际运行中的牵引、巡航、惰行和制动工况进行建模分析,设计算法分别计算列车在区间最短运行时间、指定运行时间以及受限运行条件下的速度-时间曲线。基于多智能体理论定义了列车、站台与乘客智能体,根据实际运营中智能体可能采取的不同行为设计了相应功能。对列车智能体之间的交互规则进行设计,以模拟列车在移动闭塞条件下维持列车间安全距离的行为;对列车、站台与乘客智能体之间的交互规则进行设计,以模拟乘客的进出站与上下车行为。将列车在突发事件场景下的运营过程抽象成多类离散事件,设计仿真模型的离散事件系统。基于城市轨道交通中列车相对分散的特点,设计了并行计算规则与仿真推进流程,加速仿真计算效率。（2）针对列车节能运行仿真场景,利用已建立的仿真模型框架,复用列车运行仿真的基础算法。在基于车载蓄电设备和再生能直接利用两种情景对仿真模型分别进行改进的同时,针对两种情景分别设计了自适应大邻域搜索算法,定义了多组破坏和修复算子,以验证所提出的仿真模型可以应用在节能运行优化算法中。在车载蓄电设备情景下,对列车运行中的耗能和再生能储存过程进行建模,模拟列车运行中再生制动能的储蓄与消耗。在再生能直接利用情景中,对列车运行中再生制动能在供电线路中的传输过程进行建模,模拟列车在制动工况下将产生的再生制动能传输至供电网络以及在牵引工况下即时利用电网中其他列车提供的再生能的行为。通过定义供电区间智能体并设计智能体与列车智能体的交互规则,实现计算供电区间内实时能耗的功能。设计了列车正常运营条件下的离散事件系统与高效的仿真推进流程。（3）基于北京地铁亦庄线的实际线路、车辆和客流数据,进行数值算例分析。在突发事件场景下,设计多组突发事件,比对分析突发事件发生位置和持续时长与其引发的列车延误、能耗增加以及乘客延误之间的关系。仿真模型完成25辆列车3小时仿真的平均耗时为1.2秒,体现了突发事件仿真模型计算的高效性。在节能运行场景下,针对车载蓄电设备情景,利用自适应大邻域搜索算法优化列车站间运行时间,优化后的单车运行能耗较原方案降低3.95%;针对再生能直接利用情景,分别优化高峰期和平峰期列车站台的停靠时间。优化结果显示,高峰期系统能耗降低16.96%,平峰期系统能耗降低17.71%。结果表明,优化后的列车运行方案具有显着的节能效果,算法计算耗时也证明本文提出的节能运行仿真模型具有足够的计算效率以应用在启发式节能优化算法中。
朱雷鹏[6]（2021）在《基于元胞自动机的单线铁路准移动闭塞仿真研究 ——以青藏铁路格拉段为例》文中认为现阶段,单线铁路在我国整体铁路运输网络中仍占有很大的比重,我国单线铁路普遍采用站间闭塞作为行车制式,同一时间内,其区间只允许一列车运行,导致单线铁路通过能力较低,这在一定程度上制约着区域经济的发展并逐渐成为整体路网的运输瓶颈。受限于自然环境、基础投资、施工技术等因素,与复线铁路相比,单线铁路扩能难度更大。因此,在既有条件下,如何最大程度提高单线铁路运输能力,科学缓解供需矛盾,是需要深入研究的问题。本文将针对如何提升单线铁路通过能力进行分析研究,主要研究内容如下:（1）设计单线铁路双向准移动闭塞行车技术方案。首先基于我国单线铁路实际运营条件,综合分析国内外各类单线铁路扩能方式应用于我国单线铁路的适用性,发现通过改变闭塞制式可以缩短同方向列车追踪间隔,提高单线铁路通过能力,是单线铁路扩能的捷径,且该扩能思路在国内具备可复制、可推广性;然后,对比分析各类闭塞制式应用于单线铁路的可行性以及预期扩能效果,最终确定准移动闭塞为最佳的扩能闭塞制式;最后,基于对单线双向准移动闭塞行车时单线铁路应具备的技术功能分析,针对列车精准定位、列车完整性检查等方面构建了准移动闭塞下单线铁路行车技术方案。（2）构建准移动闭塞下单线铁路元胞自动机模型。首先对准移动闭塞下单线铁路行车原理进行分析;然后,基于元胞自动机理论,围绕GUI界面设置、边界条件设置、列车区间运行规则、列车车站运行规则等方面设置元胞自动机演化规则,构建单线铁路元胞自动机模型,并得到符合实际情况的单线铁路准移动闭塞列车运行示意图,为后续研究提供基础模型支撑。（3）探究准移动闭塞制式下单线铁路行车特征。基于构建的单线铁路双向准移动闭塞元胞自动机模型,选取青藏铁路格拉段作为研究对象,首先根据相关的铁路作业技术标准,对模型中涉及的核心参数进行检算,得到符合实际情况的准移动闭塞制式下青藏铁路格拉段（安多-拉萨）列车运行示意图;然后,选取不同客车混行比例、货车停站时间、追踪间隔时间等影响因素,对单线铁路采用准移动闭塞时的车站利用率、通过能力、列车延误等的变化情况进行统计分析;最后,仿真得出,准移动闭塞可应用于国内单线铁路,实现列车的追踪运行,青藏铁路格拉段采用准移动闭塞制式行车时,在追踪间隔时间取7～8min时,通过能力平均可达26对,理论上线路通过能力可提升44%,扩能效果明显。通过对准移动闭塞制式下单线铁路列车运行特征的仿真分析得出,单线铁路采用准移动闭塞行车可极大提高线路通过能力与运输组织的灵活性,科学缓解单线铁路供需矛盾,这对提升我国单线铁路运输管理效率,助力经济社会高质量发展均具有积极意义。
张树天,李虎,李作周,牛凌,杨欣,吴建军[7]（2020）在《突发事件下的城市轨道交通列车运行仿真与延误评估》文中研究说明应用系统仿真的方法,建立了突发事件下的城市轨道交通列车运行仿真模型,并应用北京地铁亦庄线的实际数据进行了案例分析。基于离散事件模型的仿真方法,使用Processing和G4P控件库开发仿真软件,实现列车的超速防护、移动闭塞系统生成列车移动授权、列车运行控制和列车停站控制。通过系统仿真,针对城市轨道交通单线多列车的运行场景,对突发事件下的全线运行、延误情况进行模拟和评估。结果表明,故障发生的不同位置和持续时间会对列车延误情况造成不同影响,并且通过运行调整手段如发车调整和停站调整可以有效缓解突发事件下列车的延误情况。
吉祥雨[8]（2020）在《全自动运行系统列车运行调整方法及仿真分析》文中提出近年来,我国城市轨道交通快速发展,客运量持续攀升,在城市公共交通体系中发挥骨干作用。目前我国城轨客流呈现“基数大、变化多、高平峰差异显着”的特征,为了实现准点运行、保证运营服务质量,需要进行列车自动运行调整。与此同时,全自动运行系统（Fully Automatic Operation,FAO）作为轨道交通系统技术发展的趋势之一,为根据客流需求灵活地调整行车计划提供了重要技术条件。目前全自动运行线路沿用了传统线路的运行调整方法,考虑客流量的列车运行调整方法效果尚未得到验证。本文以城市轨道交通列车运行调整问题为背景,主要针对考虑客流量的全自动运行系统列车运行调整方法进行研究及仿真分析。论文主要研究内容如下:（1）分析了全自动运行线路的交通流特性。首先,在整理FAO系统架构及功能的基础上,分析了FAO的列车运行调整机理,明确了运行调整涉及的相关信息流。其次,本文分析了城市轨道交通客流分布特征,设计了“单峰型”、“双峰型”和“突峰型”典型客流仿真场景,随后基于元胞自动机（Cellular Automata,CA）建立了面向大客流的列车运行追踪模型,并通过仿真算例验证了模型的可行性。随后,基于极大加代数法（Max-Plus Algebra）和交通流基本图法对全自动运行线路的交通流特性进行分析,进一步实现了考虑客流需求的交通流模型。（2）研究了面向客流需求的列车实时运行调整方法。首先,基于考虑客流需求的交通流模型,设计了以各车站实际与计划车头时距的方差为目标函数、基于凸优化的列车运行调整方法。随后基于FAO的运行调整机理,设计了传统线路的运行调整方法和基于动态规划的运行调整方法。基于燕房线的实际运营数据进行仿真,分别验证了凸优化调整方法、传统调整方法及动态规划调整方法的可行性,并基于运营规律性、运营效率及运营可靠性的性能指标,对比分析了各调整方法的效果。结果表明,各调整方法的效果与客流场景相关,传统调整方法更适合“单峰型”客流场景,而凸优化调整方法在“双峰型”、“突峰型”客流场景下效果相对最佳。（3）开发了基于客流场景仿真的“列车运行调整分析软件”。将实际运行数据导入该软件,可基于用户指定的客流场景仿真出列车运行情况,直观地查看列车运行延误情况,分析列车运行调整效果。同时,软件可统计凸优化调整方法、传统运行调整方法及动态规划调整方法的性能指标值,为用户提供对比衡量调整方法的依据。用户可在选定调整方法后查看调整后的列车运行情况。图36幅,表5个,参考文献76篇。
王兴川[9]（2020）在《基于出行行为分析的突发事件下城轨客流拥挤传播研究》文中研究指明近年来,随着我国城市化进程的快速推进,城市居民数量不断增加,出行需求也日趋多样化。作为城市公共交通系统的骨干,城市轨道交通系统在优化城市结构布局、支撑及引领城市发展、提高社会经济活力的同时,也面临日益增长的客流压力。而在城市轨道交通网络建设速度不断加快、建设规模持续扩大、网络复杂程度随之提高的时代背景下,新老线路并存、设备维护压力上升、线网维护难度增加等问题,也在不断地威胁着城市轨道交通的平稳运营以及乘客的安全出行。在客流需求不断增加以及网络结构日益复杂的双重压力下,城市轨道交通网络内发生各类突发事件的频率明显增加,突发事件造成的影响也愈发严重。突发事件下城市轨道交通网络内出现的客流拥挤等现象,与乘客在该场景下的出行选择行为具有密切的关系。因此,分析突发事件下城市轨道交通网络内乘客的出行行为,掌握网络内的客流分布状态,能够为城市轨道交通运营管理部门制定客流调控措施提供充足的理论依据。本文首先从城市轨道交通突发事件、乘客出行选择行为以及拥挤客流网络传播规律三个方面对国内外文献进行梳理,总结并分析现有研究中的积极进展与亟待改进之处。以此为基础,本文利用广州地铁客流数据,从空间与时间两个方面,分析突发事件下城市轨道交通网络内的客流分布特征。利用城市轨道交通乘客的意向（Stated preference,SP）调查数据,对乘客在突发事件下的出行选择行为展开深入研究。通过综合随机后悔最小化理论（Random regret minimization theory,RRM）与随机效用最大化理论（Random utility maximization theory,RUM）构建突发事件下乘客混合选择行为模型。随后,本文基于图元胞自动机与多智能体仿真技术构建城市轨道交通网络拥挤客流传播仿真环境,对不同车站的拥挤传播率进行量化研究。通过突发事件下广州地铁网络内拥挤客流传播过程的仿真分析,研究不同限流强度对拥挤客流在城市轨道交通网络内传播过程的影响。本文的主要研究内容与研究成果如下:（1）突发事件下城市轨道交通网络客流分布特征及乘客出行选择行为影响因素分析。通过对比突发事件前后的客流数据,发现突发事件在空间上对客流分布的影响主要体现在车站、线路以及网络三个层次;而在时间上对客流分布产生的影响则体现在出行时间段（高峰期与非高峰期）以及延误时长两个方面。本文通过对城市轨道交通乘客进行SP调查,获得突发事件下乘客出行选择行为数据,从乘客的个人属性、出行属性与选择偏好的角度,对调查得到的10128份有效样本进行数据分析,结果表明乘客的个人属性和出行属性,如性别、年龄、月收入、出行时间段、出行目的、每周出行次数、最大换乘次数、最长等待时间,会对乘客的出行选择行为产生明显影响。（2）构建突发事件下城市轨道交通乘客出行选择行为模型。引入随机后悔最小化理论,通过对比不同决策规则下的出行选择行为模型,发现具备半补偿特性与妥协效应的RRM模型能够更好地描述突发事件下城市轨道交通网络乘客的出行选择行为。在此基础上构建突发事件下城市轨道交通乘客出行选择行为模型,模型结果表明突发事件下乘客对多次换乘的接受程度明显提高,并且不再排斥选择绕行路线出行。此外,通过将随机后悔最小化理论与随机效用最大化理论有机结合,并综合乘客的个人属性、出行偏好等影响因素构建NL-RRM模型。NL-RRM模型结果表明该模型具有更好的拟合效果,在描述城市轨道交通乘客突发事件下的出行选择行为方面具有潜在优势,这也说明多种决策规则结合可以更准确地描述乘客在突发事件下的出行选择行为。（3）突发事件下拥挤客流网络传播过程仿真。以图元胞自动机理论为框架,利用多智能体仿真技术搭建突发事件下城市轨道交通网络拥挤客流传播仿真环境。通过城市轨道交通增广网络结构描述车站间的邻居关系,并在改进传统SEIR模型的基础上提出ASEIR（Adjusted SEIR）模型,将其作为元胞状态的演化规则。ASEIR模型的仿真结果表明,高峰期内发生的突发事件会使网络内拥挤车站的数量更多、拥挤时间更长。此外,当延误结束后,拥挤客流还会在城市轨道交通网络内引发二次传播的现象。而非高峰期内发生的突发事件,在拥挤客流的传播时间与影响范围上均小于高峰期,并且不会出现拥挤客流二次传播的现象。（4）建立基于乘客出行选择行为的拥挤传播率量化模型。考虑到换乘车站与非换乘车站对拥挤客流在网络传播作用上的差异,结合突发事件下乘客出行选择行为模型,对不同类型车站在拥挤客流传播过程中的拥挤传播率进行量化,从而更准确地模拟拥挤客流在城市轨道交通网络内的传播过程。通过改变拥挤传播率与消散率,分析相关客流调控措施对突发事件下拥挤客流传播的影响,并将不同的限流强度纳入仿真研究。仿真结果表明,高峰期限流率达到0.6时,城市轨道交通网络中换乘车站拥挤状态的持续时间能够下降50%;而在非高峰期,换乘车站的限流率取0.8就能获得较为明显的客流疏解效果。此外,提高拥挤消散率也能够大幅提高突发事件下城市轨道交通网络内拥挤客流的疏散效率,有效地减少拥挤客流在整个城市轨道交通网络中的传播范围与持续时间。图57幅,表22个,参考文献137篇。
尹永昊[10]（2020）在《城市轨道交通列车运行计划与客流控制策略优化研究》文中提出随着城市化进程的加快,城市轨道交通作为一种安全、便捷、高效、绿色、经济的现代化交通方式,逐渐成为城市交通系统的骨干。随着城市轨道交通网络规模的扩增,线网结构日益复杂,旅客出行需求急剧增加,发展过程中存在的问题也逐渐显现:高峰期运力紧缺、平峰期运力虚糜、常态化限流下站外排队激增等诸多现象都归结为城市轨道交通系统中的运输供给与运输需求无法匹配,这也是交通领域一直亟待解决的核心问题。本论文以此为切入点,为有效缓解目前城市轨道交通中供需不均衡的现象,分别从供给侧、需求侧以及供需协同三个层面出发,针对列车运行计划和客流控制策略的优化开展研究,力求通过细化运输组织流程、构建模型优化运输组织方案的方法,达到减少运输资源浪费、提升旅客出行效率、运输供给与运输需求相匹配的目的。本论文主要包括以下四方面的研究内容:（1）揭示城市轨道交通供需匹配规律。明确城市轨道交通系统中运输供给与运输需求的基本概念,分析了供给之间的主要矛盾及产生机制,系统地研究了供需关系的匹配规律,并总结供需匹配的调整策略,为后续研究供需匹配优化方法奠定了理论基础。以此为切入点,确立本论文的主要研究对象:列车运行计划和客流控制策略。（2）从供给侧出发,优化列车运行计划以实现供需匹配。以动态客流需求为导向,结合周期运行图和非周期运行图的优点,提出了混合周期运行图的概念。在此基础上进一步考虑了车底数量限制、列车能力限制等因素,以旅客的等待时间和列车的运行时间为目标,构建了考虑车底运用计划的客流驱动混合运行图优化模型,并建立三阶段启发式算法以求解模型,提出了基于五种评价指标的客流驱动混合运行图评价体系。通过小型算例验证了模型和算法的正确性和求解效率,并以上海市金山线数据进行了实证分析以验证方法的有效性。结果发现列车运行计划的优化可显着提高旅客的出行效率,进而提高供给能力与客流需求的匹配程度。（3）从需求侧出发,优化客流控制策略以实现供需匹配。以高峰时段过饱和客流条件下的客流控制策略为研究对象,考虑旅客的出行效率、各站进站客流公平性、各时段进站客流均衡性等因素,结合客流控制策略对旅客时空分布的影响,提出了考虑公平性与均衡性的协调客流控制优化模型,建立了基于仿真的改进模拟退火算法求解模型,并以北京市八通线数据进行了实证分析以验证方法的有效性。结果发现客流控制策略的优化可显着提升旅客出行效率、提高供给能力的利用率,进而提高客流需求与供给能力的匹配程度,以缓解供需不匹配现象。（4）从供需两侧出发,协同优化列车运行计划和客流控制策略以实现供需匹配。提出了城市轨道交通预约出行的概念,阐述了乘车预约机制与需求响应机制的基本原理,并通过乘车预约系统实现。作为该系统的核心,构建了运行计划与需求控制协同优化模型,该模型考虑旅客出行成本、列车运行成本、旅客异质性、旅客的公平性、列车能力、列车编组类型等多方面因素。建立了基于优先级客流分配的自适应大规模邻域搜索算法以求解该模型。应用北京市八通线进行了实证分析以验证方法的有效性。结果发现该方法通过列车运行计划与客流控制策略的协同优化,不但可以提升旅客的出行效率还能降低列车的运行成本,而且可以实现运输供给与运输需求的高度匹配。本论文针对供需不匹配这一城市轨道交通运输组织核心问题,立体式多角度从多个层面开展研究,为运营企业编制列车时刻表、编制车底运用计划、制定客流控制方案提供了一定的理论依据,完善了城市轨道交通系统运输组织理论体系。乘车预约机制与需求响应机制的提出打破了供需双方的信息壁垒、实现了供需信息的高效交互,很大程度缓解了供需不匹配问题,为城市轨道交通未来的发展提供了新思路,为发展交通强国奠定了理论基础。本论文图74幅,表35个,参考文献124篇。
二、轨道交通列车运行延误仿真系统研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、轨道交通列车运行延误仿真系统研究（论文提纲范文）
（1）高速铁路列车运行调整与控制一体化优化模型与算法（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 列车运行调整问题 |
| 1.2.2 列车运行控制问题 |
| 1.2.3 列车运行调整与控制相结合的问题 |
| 1.2.4 研究现状小结 |
| 1.3 论文结构及主要研究内容 |
| 2 高速铁路列车运行调整与控制一体化优化理论模型 |
| 2.1 高速铁路列车运行调整与控制问题分析 |
| 2.1.1 高速铁路列车运营扰动分析 |
| 2.1.2 高速铁路列车运行调整问题 |
| 2.1.3 高速铁路列车运行控制问题 |
| 2.2 传统的列车运行调整与控制优化方法 |
| 2.2.1 调度指挥与运行控制“两层式”控制体系 |
| 2.2.2 理论研究中的列车运行调整和控制分步优化方法 |
| 2.3 列车运行调整与控制一体化优化问题分析 |
| 2.3.1 高速铁路列车运行调整与控制“一体化”控制体系 |
| 2.3.2 列车运行调整与控制一体化优化方法 |
| 2.3.3 列车运行调整与控制关联性分析 |
| 2.4 列车运行调整与控制一体化优化理论模型 |
| 2.4.1 列车运行调整与控制一体化优化建模的重难点分析 |
| 2.4.2 列车运行调整与控制一体化优化问题理论模型 |
| 2.4.3 一体化优化模型复杂性分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 列车运行调整与控制一体化优化基本模型 |
| 3.1 一体化优化基本模型建模思路 |
| 3.1.1 一体化优化路网模型 |
| 3.1.2 一体化优化的列车动力学模型 |
| 3.1.3 基于离散空间法的一体化优化建模思路 |
| 3.1.4 基于离散时间法的一体化优化建模思路 |
| 3.2 基于离散空间法的一体化优化基本模型构建 |
| 3.2.1 问题描述 |
| 3.2.2 符号定义 |
| 3.2.3 基于离散空间法的一体化优化基本模型 |
| 3.2.4 模型分析 |
| 3.2.5 基于离散空间法的一体化优化非线性规划模型重构法 |
| 3.3 基于离散时间法的一体化优化基本模型构建 |
| 3.3.1 问题描述 |
| 3.3.2 符号定义 |
| 3.3.3 基于离散时间法的一体化优化基本模型 |
| 3.3.4 模型分析 |
| 3.3.5 基于离散时间法的一体化优化非线性规划模型重构法 |
| 3.4 算例分析 |
| 3.4.1 两种建模方法下一体化优化模型实验结果分析 |
| 3.4.2 参数灵敏度实验结果分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 考虑到发线调整的列车运行调整与控制一体化优化模型 |
| 4.1 高速铁路列车运行调整与控制优化指标分析与建模 |
| 4.1.1 列车运行控制性能指标分析与建模 |
| 4.1.2 列车运行调整评价指标分析与建模 |
| 4.2 车站到发线调整与列车运行顺序调整的必要性分析 |
| 4.2.1 高速铁路列车运行顺序调整问题 |
| 4.2.2 考虑列车运行顺序调整的一体化优化方法 |
| 4.2.3 高速铁路车站到发线运用调整问题 |
| 4.2.4 到发线运用调整与到发时刻调整、运行顺序调整、运行速度调整 |
| 4.2.5 考虑多种调整措施的一体化优化方法 |
| 4.3 考虑多种调整措施的列车运行调整与控制一体化优化模型 |
| 4.3.1 问题描述 |
| 4.3.2 目标函数 |
| 4.3.3 一体化优化基本约束条件 |
| 4.3.4 考虑运行顺序调整和到发线调整的一体化优化问题建模 |
| 4.4 模型求解 |
| 4.4.1 双目标优化问题的帕累托前沿求解思路 |
| 4.4.2 基于epsilon-约束法求解帕累托前沿 |
| 4.4.3 基于线性加权法求解帕累托前沿 |
| 4.4.4 基于两阶段法的模型求解方法 |
| 4.5 算例验证 |
| 4.5.1 双目标一体化优化实验结果分析 |
| 4.5.2 考虑与不考虑多种调整措施的一体化优化实验结果分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 复杂场景下列车运行调整与控制一体化优化模型与大规模问题求解方法 |
| 5.1 高速铁路复杂场景下运行调整与控制一体化优化问题分析 |
| 5.1.1 复杂场景下高速铁路列车运行调整流程 |
| 5.1.2 复杂场景下列车运行调整的问题分析 |
| 5.1.3 复杂场景下列车运行调整与控制一体化优化问题描述 |
| 5.2 复杂场景下列车运行调整与控制一体化优化模型构建 |
| 5.2.1 复杂场景下一体化优化模型目标函数 |
| 5.2.2 一体化优化核心约束条件 |
| 5.2.3 复杂场景下列车运行调整与控制一体化优化约束建模 |
| 5.3 复杂场景下列车运行调整与控制循环迭代优化方法 |
| 5.3.1 两个循环迭代优化方法的区别 |
| 5.3.2 列车运行调整-运行控制循环迭代优化方法M_IARC |
| 5.3.3 列车运行控制-运行调整循环迭代优化方法M_IACR |
| 5.4 一体化优化大规模问题求解方法 |
| 5.4.1 一体化优化问题可行域缩减方法 |
| 5.4.2 基于拉格朗日乘子启发式的一体化优化问题求解方法 |
| 5.5 基于中国哈大高速铁路线路的实验分析 |
| 5.5.1 实验数据集 |
| 5.5.2 大规模问题求解方法的性能分析 |
| 5.5.3 区间封锁与临时限速场景下一体化优化实验结果分析 |
| 5.5.4 临时限速对列车运行影响的实验结果分析 |
| 5.5.5 考虑与不考虑到发线运用调整的实验结果分析 |
| 5.5.6 一体化优化方法与循环迭代优化方法的实验结果分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 论文主要工作及成果 |
| 6.2 论文主要创新点 |
| 6.3 存在不足及研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 模型M_TRT的公式化描述 |
| 附录B 模型M_STC的公式化描述 |
| 附录C 模型M_MC的公式化及拉格朗日松弛法描述 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（2）高速铁路列车群运行仿真系统技术研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究内容 |
| 1.3 研究意义 |
| 1.4 论文结构 |
| 1.5 论文资助 |
| 2 国内外研究综述 |
| 2.1 国外研究现状 |
| 2.1.1 仿真系统维度综述 |
| 2.1.2 模型构建维度综述 |
| 2.1.3 设备仿真与扰动调整综述 |
| 2.2 国内研究现状 |
| 2.2.1 列车运行控制维度综述 |
| 2.2.2 调度运营仿真维度综述 |
| 2.3 既有研究借鉴及总结 |
| 2.4 小结 |
| 3 高速铁路列车群运行仿真技术 |
| 3.1 高速铁路动车组运动模型 |
| 3.1.1 动车组受力分析 |
| 3.1.2 动车组运动模型 |
| 3.2 高速铁路动车组列控模型 |
| 3.2.1 动车组ATP列控模型 |
| 3.2.3 动车组ATO列控模型 |
| 3.3 同异步架构下的多并发列车群运行控制模型 |
| 3.3.1 多并发列车集群运行框架 |
| 3.3.2 CTCS-2/3 信号系统逻辑 |
| 3.3.3 多并发列车集群运营周期 |
| 3.3.4 CTC调度集中控制仿真实现 |
| 3.4 高速铁路列车群动态显示仿真技术 |
| 3.4.1 仿真底层基础数据输入 |
| 3.4.2 仿真线程池动态管理机制 |
| 3.4.3 仿真基础路网图构建策略 |
| 3.5 小结 |
| 4 高速铁路列车群运行仿真系统 |
| 4.1 列车群运行仿真架构 |
| 4.1.1 系统整体架构 |
| 4.1.2 数据架构 |
| 4.2 列车群运行仿真基础数据模块 |
| 4.2.1 底层数据输入模块 |
| 4.2.2 路网铺画模块 |
| 4.3 列车群运行仿真动车组模块 |
| 4.3.1 列控配置模块 |
| 4.3.2 动车组配置模块 |
| 4.3.3 列车配置模块 |
| 4.4 列车群运行仿真运营模块 |
| 4.4.1 时刻表模块 |
| 4.4.2 进路编排模块 |
| 4.4.3 计划运行图模块 |
| 4.5 列车群运行仿真输出模块 |
| 4.6 小结 |
| 5 高速铁路列车群运行仿真系统运用实证 |
| 5.1 区段追踪间隔方案可行性分析 |
| 5.1.1 区段追踪间隔方案仿真原理 |
| 5.1.2 可行性分析仿真实现 |
| 5.2 改进Rotor模型的区段通过能力计算仿真应用 |
| 5.2.1 数据处理及Rotor模型 |
| 5.2.2 改进Rotor模型通过能力计算方法 |
| 5.3 高速铁路列车群仿真晚点传播 |
| 5.3.1 正常真实行车数据场景仿真 |
| 5.3.2 突发事件对后行列车产生的影响 |
| 5.3.3 列车群运行晚点传播影响 |
| 5.4 小结 |
| 6 结论 |
| 6.1 主要研究工作 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的科研成果 |
| 学位论文数据集 |
（3）面向调度控制一体化的列车运行自动调整方法研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 缩略语 |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 2 列车调度与控制一体化中的基本概念和问题 |
| 2.1 列车速度曲线 |
| 2.2 列车运行图 |
| 2.3 列车运行调整 |
| 2.4 符号与记号 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 面向乘客需求的列车运行自动调整方法 |
| 3.1 问题描述 |
| 3.2 考虑列车与站台容量限制的列车运行调整模型 |
| 3.3 基于布谷鸟搜索的列车运行调整算法 |
| 3.4 仿真算例 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于预置推荐速度曲线的列车运行自动调整方法 |
| 4.1 问题描述 |
| 4.2 考虑区间运行等级选择的列车运行调整模型 |
| 4.3 基于大M法的模型线性化重构与求解 |
| 4.4 仿真算例 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 预置速度曲线下基于组合策略的列车运行自动调整方法 |
| 5.1 问题描述 |
| 5.2 考虑扣车与压缩时分策略的列车运行调整模型 |
| 5.3 基于仿真优化的列车运行调整算法 |
| 5.4 仿真算例 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 基于深度学习和混合搜索的列车调度与控制一体化方法 |
| 6.1 问题描述 |
| 6.2 基于卷积神经网络的列车速度曲线特征学习 |
| 6.3 列车运行调整与运行控制一体化模型 |
| 6.4 基于混合搜索的列车运行调整算法 |
| 6.5 仿真算例 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读博士学位期间所取得的成果 |
| 学位论文数据集 |
（4）基于运行等级的列车节能运行图优化（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 城市轨道交通列车运行曲线优化 |
| 1.2.2 列车运行图与车底周转计划编制 |
| 1.3 研究内容与论文结构 |
| 2 预备知识 |
| 2.1 列车自动驾驶 |
| 2.2 城市轨道交通列车运行图编制 |
| 2.3 优化算法理论基础 |
| 2.3.1 多目标优化 |
| 2.3.2 混合整数线性规划 |
| 2.3.3 拉格朗日松弛 |
| 2.3.4 动态规划算法 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于速度距离网络的列车运行曲线优化 |
| 3.1 列车运行曲线优化问题 |
| 3.2 模型建立 |
| 3.2.1 列车动力学模型 |
| 3.2.2 速度距离网络模型 |
| 3.3 算法实现 |
| 3.3.1 基于拉格朗日松弛的动态规划算法 |
| 3.3.2 速度距离网络重构 |
| 3.4 案例分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于随机场景的列车运行等级鲁棒优化 |
| 4.1 列车运行等级鲁棒优化问题 |
| 4.2 模型建立 |
| 4.3 混合整数线性规划算法实现 |
| 4.4 案例分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 基于运行等级的列车节能运行图优化 |
| 5.1 不考虑再生制动的列车节能运行图优化 |
| 5.1.1 基于运行等级的列车节能运行图优化问题 |
| 5.1.2 基于运行等级的节能运行图模型 |
| 5.1.3 基于运行等级的节能运行图模型扩展 |
| 5.1.4 混合整数线性规划算法实现 |
| 5.1.5 案例分析 |
| 5.2 考虑再生制动能的节能运行图优化 |
| 5.2.1 考虑再生制动能的节能运行图优化问题 |
| 5.2.2 考虑再生制动能的节能运行图模型 |
| 5.2.3 算法实现 |
| 5.2.4 案例分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 研究结论与成果 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 图索引 |
| 表索引 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（5）基于多智能体的城市轨道交通列车运行仿真研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状综述 |
| 1.2.1 列车运行仿真研究现状 |
| 1.2.2 城市轨道交通系统突发事件研究现状 |
| 1.2.3 城市轨道交通节能优化与仿真研究现状 |
| 1.2.4 研究现状总结 |
| 1.3 主要研究内容与研究路径 |
| 2 突发事件场景下的列车运行仿真模型 |
| 2.1 问题描述 |
| 2.2 列车运行模型 |
| 2.3 运行速度曲线算法 |
| 2.3.1 最短运行时间曲线计算 |
| 2.3.2 指定运行时间曲线计算 |
| 2.3.3 最短和指定运行时间曲线算例验证 |
| 2.3.4 受限运行曲线计算 |
| 2.4 基于离散事件的多智能体仿真模型建模 |
| 2.4.1 站台智能体设计 |
| 2.4.2 乘客智能体设计 |
| 2.4.3 列车智能体设计 |
| 2.4.4 离散事件仿真模型 |
| 2.5 并行计算设计 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 节能运行场景下的列车运行仿真模型 |
| 3.1 问题描述 |
| 3.2 模型建立 |
| 3.2.1 车载蓄电设备情景列车运行仿真模型 |
| 3.2.2 直接利用情景列车运行仿真模型 |
| 3.3 节能优化算法设计 |
| 3.3.1 车载蓄电设备情景下的列车运行时间ALNS优化算法 |
| 3.3.2 直接利用情景下的列车停靠时间ALNS优化算法 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 案例分析 |
| 4.1 北京地铁亦庄线基本信息 |
| 4.2 突发事件仿真算例分析 |
| 4.2.1 列车延误与能耗分析 |
| 4.2.2 乘客延误分析 |
| 4.3 节能运行仿真优化算例分析 |
| 4.3.1 列车运行方案优化算例 |
| 4.3.2 平峰列车停靠方案优化算例 |
| 4.3.3 高峰列车停靠方案优化算例 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 结论 |
| 5.1 主要工作与结论 |
| 5.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（6）基于元胞自动机的单线铁路准移动闭塞仿真研究 ——以青藏铁路格拉段为例（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 单线铁路运输组织硏究概况 |
| 1.2.2 铁路运输组织仿真研究概况 |
| 1.2.3 铁路运输组织仿真方法研究概况 |
| 1.3 国内外研究现状述评 |
| 1.3.1 既有研究的可借鉴之处 |
| 1.3.2 既有研究尚存在的不足 |
| 1.4 研究内容及技术路线 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 论文的技术路线 |
| 2 基于改变闭塞制式的单线铁路扩能方案设计 |
| 2.1 单线铁路运输组织分析 |
| 2.1.1 单线铁路运输概况 |
| 2.1.2 单线铁路扩能方式分析 |
| 2.1.3 基于闭塞制式改变的扩能方式分析 |
| 2.2 单线铁路扩能自动闭塞制式的选取 |
| 2.2.1 三显示自动闭塞 |
| 2.2.2 四显示自动闭塞 |
| 2.2.3 准移动闭塞 |
| 2.2.4 移动闭塞 |
| 2.2.5 各类闭塞制式对比分析 |
| 2.3 单线铁路双向准移动闭塞行车模式分析 |
| 2.3.1 单线铁路双向准移动闭塞行车模式可行性分析 |
| 2.3.2 单线铁路双向准移动闭塞行车应具备的技术功能分析 |
| 2.4 单线铁路双向准移动闭塞行车基础技术方案 |
| 2.4.1 列车精准定位技术 |
| 2.4.2 列车完整性检查技术 |
| 2.4.3 区间虚拟闭塞技术 |
| 2.4.4 其他技术壁垒 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 准移动闭塞下单线铁路元胞自动机模型 |
| 3.1 元胞自动机理论 |
| 3.1.1 元胞自动机基本介绍 |
| 3.1.2 元胞自动机理论经典模型 |
| 3.2 单线铁路双向准移动闭塞列车运行原理 |
| 3.2.1 单线铁路双向准移动闭塞列车运行特点 |
| 3.2.2 单线铁路双向准移动闭塞列车运行仿真难点 |
| 3.3 准移动闭塞下单线铁路行车组织仿真逻辑关系梳理 |
| 3.3.1 建模基本步骤逻辑顺序关系 |
| 3.3.2 行车组织背景 |
| 3.3.3 模型假设 |
| 3.3.4 符号及含义 |
| 3.3.5 建模思路 |
| 3.4 单线铁路双向准移动闭塞元胞自动机模型建立 |
| 3.4.1 GUI界面设置 |
| 3.4.2 边界条件设置 |
| 3.4.3 列车区间运行规则设置 |
| 3.4.4 列车进出站规则设置 |
| 3.4.5 其他规则设置 |
| 3.5 单线铁路双向准移动闭塞运行图分析 |
| 3.5.1 初始条件设置 |
| 3.5.2 运行图分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 数值仿真与结果分析 |
| 4.1 青藏铁路格拉段简介 |
| 4.1.1 格拉段技术标准 |
| 4.1.2 格拉段运输组织分析 |
| 4.1.3 格拉段扩能改造方案设计 |
| 4.2 模型关键参数设置 |
| 4.2.1 线路及车站到发线参数设置 |
| 4.2.2 列车运行速度设置 |
| 4.2.3 基本时间参数检算 |
| 4.3 准移动闭塞制式下青藏铁路格拉段运行图分析 |
| 4.4 准移动闭塞下单线铁路中间站占用率分析 |
| 4.4.1 发车间隔对沿线中间站占有率的影响 |
| 4.4.2 混行比例对沿线中间站占用率的影响 |
| 4.4.3 停站时间对沿线中间站占用率的影响 |
| 4.5 准移动闭塞下多因素调整对线路通过能力及车流特性的影响 |
| 4.5.1 不同混行比例与货车停站时间的调整对通过能力及车流特性的影响 |
| 4.5.2 不同混行比例与追踪间隔时间对通过能力及车流特性的影响 |
| 4.5.3 不同货车停站时间与追踪间隔时间对通过能力及车流特性的影响 |
| 4.6 本章小节 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
| 论文依托项目 |
（7）突发事件下的城市轨道交通列车运行仿真与延误评估（论文提纲范文）
| 1 列车运行仿真模型 |
| 1.1 列车超速防护 |
| 1.1.1 列车巡航过程 |
| 1.1.2 列车制动过程 |
| 1.1.3 列车停车过程 |
| 1.1.4 列车故障停车过程 |
| 1.2 移动闭塞和移动授权计算 |
| 1.3 列车运行控制 |
| 1.3.1 模型中的物理关系 |
| 1.3.2 模型中的控制方法 |
| 1.4 列车停站控制 |
| 2 系统仿真与算例分析 |
| 2.1 仿真系统实现 |
| 2.2 算例分析 |
| 2.2.1 故障持续时间 |
| 2.2.2 故障发生地点 |
| 2.2.3 运行调整 |
| 3 结语 |
（8）全自动运行系统列车运行调整方法及仿真分析（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号注释表 |
| 1 引言 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 列车运行模型研究现状 |
| 1.2.2 列车运行调整方法研究现状 |
| 1.2.3 国内外研究小结 |
| 1.3 研究内容及结构 |
| 2 全自动运行系统及其运行调整简介 |
| 2.1 全自动运行系统 |
| 2.1.1 概述 |
| 2.1.2 全自动运行系统架构 |
| 2.1.3 全自动运行系统功能 |
| 2.2 全自动运行系统的运行调整 |
| 2.2.1 正常行车场景 |
| 2.2.2 运行调整场景 |
| 2.2.3 运行调整的信息流 |
| 2.2.4 运行调整评价指标 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 基于CA/MAX-PLUS的全自动运行线路交通流分析 |
| 3.1 交通流分析方法概述 |
| 3.1.1 描述交通流特性的基本参数 |
| 3.1.2 分析交通流特性的基本图方法 |
| 3.2 基于CA的列车运行追踪模型 |
| 3.2.1 模型动态性规则 |
| 3.2.2 面向大客流的列车运行模型构建 |
| 3.2.3 仿真验证 |
| 3.3 全自动运行系统下的交通流基本图 |
| 3.3.1 基于Max-Plus的交通流模型 |
| 3.3.2 列车全自动运行过程的交通流相位 |
| 3.3.3 考虑客流需求的交通流模型 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于凸优化的列车运行调整 |
| 4.1 问题描述 |
| 4.2 基于凸优化的列车运行调整方法 |
| 4.2.1 模型参数及变量 |
| 4.2.2 模型假设条件 |
| 4.2.3 模型求解算法 |
| 4.3 用于对比的列车运行调整方法简介 |
| 4.3.1 传统线路的列车运行调整方法 |
| 4.3.2 基于动态规划的列车运行调整方法 |
| 4.4 仿真验证 |
| 4.4.1 模型求解效率分析 |
| 4.4.2 仿真算例一 |
| 4.4.3 仿真算例二 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 列车运行调整方法的仿真及验证 |
| 5.1 列车运行调整仿真分析软件开发 |
| 5.1.1 软件架构设计 |
| 5.1.2 软件界面说明 |
| 5.1.3 软件功能展示 |
| 5.2 列车运行调整仿真分析 |
| 5.2.1 调整模块仿真流程设计 |
| 5.2.2 仿真结果对比分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 未来展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读硕士/博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（9）基于出行行为分析的突发事件下城轨客流拥挤传播研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 研究范围与研究目标 |
| 1.2.1 研究范围 |
| 1.2.2 研究目标 |
| 1.3 研究内容与研究方法 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究方法 |
| 1.4 技术路线 |
| 2 国内外研究综述 |
| 2.1 城市轨道交通突发事件研究 |
| 2.1.1 城市轨道交通网络内的突发事件 |
| 2.1.2 拥挤客流的类型与影响 |
| 2.1.3 城市轨道交通突发事件相关研究 |
| 2.2 出行选择行为研究 |
| 2.2.1 基于效用理论的出行选择模型 |
| 2.2.2 基于后悔理论的出行选择模型 |
| 2.3 拥挤客流网络传播规律研究 |
| 2.3.1 复杂网络上的传播动力学模型 |
| 2.3.2 基于元胞自动机的仿真研究 |
| 2.4 国内外相关研究存在问题总结 |
| 3 突发事件下城轨客流分布特征与乘客出行行为调查 |
| 3.1 拥挤客流的空间分布特征 |
| 3.1.1 拥挤客流对车站的影响 |
| 3.1.2 拥挤客流对线路的影响 |
| 3.1.3 拥挤客流对网络的影响 |
| 3.2 拥挤客流的时间分布特征 |
| 3.2.1 高峰期与非高峰期内的拥挤客流 |
| 3.2.2 不同延误时长下的拥挤客流 |
| 3.3 SP问卷调查 |
| 3.3.1 问卷设计 |
| 3.3.2 调查方法及调查结果 |
| 3.4 调查数据分析 |
| 3.4.1 乘客个人属性分析 |
| 3.4.2 乘客出行属性分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 突发事件下城市轨道交通乘客出行选择行为分析 |
| 4.1 随机后悔最小化理论 |
| 4.1.1 模型构造 |
| 4.1.2 模型检验指标 |
| 4.2 RRM模型与RUM模型对比 |
| 4.2.1 RRM模型特点 |
| 4.2.2 RUM模型与RRM模型标定结果对比 |
| 4.3 突发事件下城市轨道交通乘客出行选择模型 |
| 4.3.1 模型变量 |
| 4.3.2 模型结果及分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 基于乘客属性的突发事件下混合选择模型 |
| 5.1 乘客选择偏好分析 |
| 5.1.1 乘客个人属性对选择偏好的影响 |
| 5.1.2 乘客出行属性对选择偏好的影响 |
| 5.2 基于RUM与 RRM的混合选择模型 |
| 5.2.1 HUR模型 |
| 5.2.2 GRRM模型 |
| 5.3 基于乘客个人属性与出行属性的NL-RRM模型 |
| 5.3.1 模型结构 |
| 5.3.2 模型结果及分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 城市轨道交通网络拥挤客流传播过程仿真 |
| 6.1 基于图元胞自动机的仿真环境构建 |
| 6.1.1 元胞自动机基本概念 |
| 6.1.2 图元胞自动机 |
| 6.1.3 城市轨道交通增广网络结构 |
| 6.2 改进的网络传播动力学模型 |
| 6.2.1 网络传播动力学模型 |
| 6.2.2 考虑客流承载能力与时间延误的ASIER模型 |
| 6.2.3 仿真结果及分析 |
| 6.3 基于乘客出行行为的拥挤传播率量化模型 |
| 6.3.1 拥挤传播率量化模型 |
| 6.3.2 案例分析 |
| 6.4 基于仿真的突发事件下限流实施效果评价 |
| 6.4.1 突发事件下客流调控的主要目标与类别 |
| 6.4.2 突发事件下城市轨道交通网络内常用的限流方法 |
| 6.4.3 限流条件下的拥挤传播率量化模型与效果评价 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 研究结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（10）城市轨道交通列车运行计划与客流控制策略优化研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究综述 |
| 1.2.1 城市轨道交通供给侧的运输组织问题 |
| 1.2.2 城市轨道交通需求侧的客流控制问题 |
| 1.2.3 城市轨道交通供需协同优化问题 |
| 1.2.4 研究现状总结 |
| 1.3 研究内容、研究方法及技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究方法 |
| 1.3.3 技术路线 |
| 1.4 论文组织结构 |
| 2 城市轨道交通供需匹配优化策略研究 |
| 2.1 城市轨道交通供需匹配理论研究 |
| 2.1.1 城市轨道交通中的运输供给与运输需求 |
| 2.1.2 城市轨道交通供需关系解析 |
| 2.1.3 城市轨道交通供需匹配的目标 |
| 2.2 城市轨道交通供给侧、需求侧与协同优化策略研究 |
| 2.2.1 供给侧优化策略研究 |
| 2.2.2 需求侧优化策略研究 |
| 2.2.3 供给侧与需求侧协同优化策略研究 |
| 2.3 本文研究的供需匹配优化策略 |
| 2.4 小结 |
| 3 客流驱动的混合运行图与车底运用计划研究 |
| 3.1 问题描述 |
| 3.1.1 问题分析 |
| 3.1.2 变量解释 |
| 3.1.3 问题假设 |
| 3.2 考虑车底运用计划的客流驱动混合运行图优化模型 |
| 3.2.1 考虑车底运用计划的客流驱动混合运行图优化模型 |
| 3.2.2 车底运用计划优化模型 |
| 3.2.3 模型复杂度分析 |
| 3.3 三阶段启发式算法 |
| 3.3.1 算法框架 |
| 3.3.2 阶段一:初始周期运行图优化 |
| 3.3.3 阶段二:运行图协同调整 |
| 3.3.4 阶段三:运行线调整 |
| 3.4 客流驱动混合运行图评价体系 |
| 3.5 算例分析 |
| 3.5.1 算例描述 |
| 3.5.2 结果分析 |
| 3.6 实例研究:上海市金山线 |
| 3.6.1 上海市金山线实例介绍 |
| 3.6.2 结果分析 |
| 3.6.3 评价体系分析 |
| 3.6.4 模型参数灵敏度分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 考虑公平性与均衡性的协调客流控制研究 |
| 4.1 问题描述 |
| 4.1.1 问题分析 |
| 4.1.2 变量解释 |
| 4.1.3 问题假设 |
| 4.2 考虑公平性与均衡性的协调客流控制优化模型 |
| 4.2.1 目标函数 |
| 4.2.2 约束条件 |
| 4.2.3 模型优化 |
| 4.2.4 模型复杂度分析 |
| 4.3 基于仿真的改进模拟退火算法 |
| 4.3.1 算法框架描述 |
| 4.3.2 迭代优化解析 |
| 4.4 实例研究:北京市八通线 |
| 4.4.1 北京市八通线实例介绍 |
| 4.4.2 优化结果分析 |
| 4.4.3 模型及算法参数灵敏度分析 |
| 4.4.4 多试验组效果对比 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 运行计划与需求控制协同优化研究 |
| 5.1 问题描述 |
| 5.1.1 问题分析 |
| 5.1.2 变量解释 |
| 5.1.3 问题假设 |
| 5.2 城市轨道交通乘车预约研究 |
| 5.2.1 城市轨道交通乘车预约机制与需求响应机制 |
| 5.2.2 城市轨道交通乘车预约系统 |
| 5.2.3 运营周期研究 |
| 5.2.4 旅客类型划分 |
| 5.3 运行计划与需求控制协同优化模型 |
| 5.3.1 目标函数 |
| 5.3.2 约束条件 |
| 5.3.3 模型复杂度分析 |
| 5.4 基于优先级客流分配的自适应大规模邻域搜索算法 |
| 5.4.1 算法框架描述 |
| 5.4.2 算法细节说明 |
| 5.5 实例研究:北京市八通线 |
| 5.5.1 实例介绍 |
| 5.5.2 优化结果分析 |
| 5.5.3 灵敏度分析 |
| 5.5.4 多试验组效果对比 |
| 5.5.5 不同供需匹配优化策略结果对比 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 研究总结 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
四、轨道交通列车运行延误仿真系统研究（论文参考文献）
- [1]高速铁路列车运行调整与控制一体化优化模型与算法[D]. 龙思慧. 北京交通大学, 2021
- [2]高速铁路列车群运行仿真系统技术研究[D]. 李和壁. 中国铁道科学研究院, 2021
- [3]面向调度控制一体化的列车运行自动调整方法研究[D]. 侯卓璞. 北京交通大学, 2021
- [4]基于运行等级的列车节能运行图优化[D]. 朱松巍. 北京交通大学, 2021(02)
- [5]基于多智能体的城市轨道交通列车运行仿真研究[D]. 黎阳. 北京交通大学, 2021
- [6]基于元胞自动机的单线铁路准移动闭塞仿真研究 ——以青藏铁路格拉段为例[D]. 朱雷鹏. 兰州交通大学, 2021(02)
- [7]突发事件下的城市轨道交通列车运行仿真与延误评估[J]. 张树天,李虎,李作周,牛凌,杨欣,吴建军. 山东科学, 2020(04)
- [8]全自动运行系统列车运行调整方法及仿真分析[D]. 吉祥雨. 北京交通大学, 2020(03)
- [9]基于出行行为分析的突发事件下城轨客流拥挤传播研究[D]. 王兴川. 北京交通大学, 2020(03)
- [10]城市轨道交通列车运行计划与客流控制策略优化研究[D]. 尹永昊. 北京交通大学, 2020
标签：高速铁路论文; 城市轨道交通系统论文; 列车运行图论文; 系统仿真论文; 建模软件论文;