高速列車運(yùn)行控制與調(diào)度一體化的研究.pdf

1、高速列車調(diào)度是解決高鐵網(wǎng)絡(luò)運(yùn)力資源配置的有效手段，是編制高速列車日常運(yùn)行計劃及列車運(yùn)行圖的重要依據(jù)，同時也是處理高速列車擾動、調(diào)整列車運(yùn)行的有效手段。高速列車的調(diào)度效率直接影響高鐵網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)水平及運(yùn)營效益，因此科學(xué)高效的高速列車調(diào)度具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。另外，高速列車的運(yùn)行控制能指導(dǎo)列車的具體運(yùn)行過程，將運(yùn)行控制與調(diào)度結(jié)合在一起研究，可以在得到列車實(shí)時速度和位移的條件下優(yōu)化列車調(diào)度，定量地分析列車旅行時間、能耗等評價指標(biāo)，保證高速列車的調(diào)

2、度更具科學(xué)性、合理性。
　　本文根據(jù)國內(nèi)外列車運(yùn)行控制、列車調(diào)度等領(lǐng)域的既有文獻(xiàn)，研究了高速列車運(yùn)行控制與調(diào)度一體化的問題，建立了高速列車運(yùn)行控制與調(diào)度一體化模型，并設(shè)計了求解算法，最后用仿真方法和啟發(fā)式算法結(jié)合模擬列車運(yùn)行，驗證了本文模型與算法的有效性。
　　論文的主要工作如下:
　　1、從縮短旅行時間、減少能耗和保證行車安全的角度出發(fā)，引入了惰行控制，提出了時間——能耗均衡較優(yōu)的列車運(yùn)行控制策略（Time-Ener

3、gy BalancedStrategy，簡稱TEBS），建立了單雙線混合高鐵網(wǎng)絡(luò)條件下不同等級列車混行的運(yùn)行動力學(xué)模型，并設(shè)計了仿真算法模擬列車運(yùn)行，驗證了TEBS和仿真方法的有效性。
　　2、分別提出了擾動條件下基于事件和基于時間的高速列車運(yùn)行調(diào)整模型與算法。基于事件的模型主要通過約束事件發(fā)生時刻、列車在各區(qū)間最短運(yùn)行時間等尋找較優(yōu)的調(diào)整方案，同時設(shè)計了改進(jìn)的二階段貪婪算法進(jìn)行模型求解?；跁r間的模型定義了包括趕點(diǎn)策略在內(nèi)的列車

4、運(yùn)行調(diào)整策略，在列車運(yùn)行控制基礎(chǔ)上進(jìn)行實(shí)時調(diào)整，并設(shè)計了相應(yīng)的仿真算法求解。
　　3、提出了高速列車運(yùn)行控制與路徑選擇問題的優(yōu)化模型及算法。模型在保證列車安全車距約束條件下，加入了各路徑運(yùn)力需求的約束。基于列車運(yùn)行仿真，本文對列車徑路進(jìn)行優(yōu)化，降低列車運(yùn)行時間及列車運(yùn)行總能耗，并設(shè)計了基于列車運(yùn)行控制的改進(jìn)遺傳算法(Genetic Algorithm based on Train Control，簡稱GATC)來實(shí)現(xiàn)模型的求解。<