城際客運專線列車運行圖冗余時間布局優(yōu)化研究.pdf

1、城際客運專線列車速度目標值、舒適度、安全性較普速鐵路均有大幅度提高，旅客對列車運行正點可靠性的要求也在逐步提高，保證列車具有較高的運行正點率已成為一個值得關(guān)注的問題。城際客運專線鐵路要保證一定的正點可靠性，其實就是要通過提高列車運行圖質(zhì)量來實現(xiàn)，而運行圖中冗余時間的設(shè)置則是決定運行圖質(zhì)量的一個重要因素。
　　 本文圍繞運行圖冗余時間優(yōu)化這一問題，針對城際客運專線運行圖結(jié)構(gòu)、列車運行干擾量化，冗余時間布局優(yōu)化等一系列問題進行了深入

2、的研究與探討，其主要工作與結(jié)論如下:
　　 (1)對城際客運專線運行圖冗余時間相關(guān)概念做了系統(tǒng)研究。界定了冗余時間的概念、分類、產(chǎn)生原因、作用機理，分析了不同冗余時間并存在列車單元組中時，對全圖能力、列車旅行速度、運行圖均衡性等的影響。研究發(fā)現(xiàn)，在列車單元組中必須同時設(shè)置區(qū)間冗余時間和線間冗余時間時，區(qū)間冗余時間應該設(shè)置在高速列車運行線上，列車單元組的區(qū)間占用時間較小，能力利用率較高。而車站冗余時間和區(qū)間冗余時間分別設(shè)置在相鄰的

3、兩條運行線上可以有效的緩解冗余時間對能力的影響，當前行列車設(shè)置區(qū)間冗余時間，在后行列車上設(shè)置車站冗余時間且兩者相等時，運行圖結(jié)構(gòu)化的冗余時間最小，對全圖能力的影響最小。
　　 (2)對列車運行干擾及干擾時間在運行線上的傳播做了定量研究。論述了列車運行干擾的概念，產(chǎn)生原因及特征，然后從概率角度對列車運行干擾時間進行了量化，列車運行干擾時間是可以用β分布來描述的。由于列車運行干擾時間在列車運行線上的傳播是會產(chǎn)生累加的，本文詳細量化了

4、列車運行干擾時間在運行圖上的橫向及縱向傳播。最后，討論了冗余時間、列車運行干擾及運行圖性能三者之間的關(guān)系。車站冗余時間必然造成運行圖能力減小，對于多種速度并存的城際客運專線，區(qū)間冗余時間必然造成運行圖能力減小，線間冗余時間必然造成運行圖能力減小。
　　 (3)建立冗余時間布局優(yōu)化方法。從冗余時間的影響出發(fā)建立了綜合優(yōu)化模型，綜合考慮了冗余時間對運行圖穩(wěn)定性及對列車旅行時間兩個方面的影響。建立以運行穩(wěn)定性和“多余冗余時間”的加權(quán)和

5、最小為目標函數(shù)的單目標規(guī)劃。在列車運行干擾未發(fā)生時，車站冗余時間b1、區(qū)間冗余時間b2的設(shè)置必然造成列車旅行時間T增加。這部分冗余時間就是“多余的冗余時間”。在列車運行干擾實際發(fā)生時，在運行線上設(shè)置的車站冗余時間b1、區(qū)間冗余時間b2能夠?qū)Ω蓴_進行“吸收”。因此，模型保證了未發(fā)生延誤的概率下冗余時間和發(fā)生延誤的概率下運行線偏離度加權(quán)和最小。
　　 利用上述冗余時間優(yōu)化理論，以京津城際客運專線為背景進行實例分析，發(fā)現(xiàn)采用此方法優(yōu)化