基于规划化运行图的高速铁路通过能力计算研究

• 作 者: 申园园
• 出 处: 北京交通大学
• 发表日期: 2019年01期
• 关键词: 高速铁路 通过能力 规格化运行图 遗传算法 京沪高铁

自2008年第一条高速铁路投入运营时起,我国高速铁路已经过了十余年的探索发展,目前,运营总里程已跃居世界第一。伴随高速铁路网的日益完善,路网密度的不断增加,高速铁路凭借其众多优点在各种运输方式中脱颖而出,吸引了更多的旅客将高铁作为他们出行的首要选择。那么,如何在现有的高速铁路网和既有设施设备的条件下,保证运输服务质量,充分挖掘运输能力,提高高速铁路的运营效益成为了铁路生产运营亟需解决的问题。本文从该角度出发,基于规格化运行图规律性强、开行密度大、灵活性高等优点,结合我国高速铁路的运营特点,对高速铁路通过能力的计算进行研究。本文主要的研究内容有以下几个方面。(1)在对我国高速铁路通过能力的特点进行分析的基础上,从行车组织和固定设备两方面对高速铁路通过能力的影响因素进行分析,并对现有的计算方法进行分析,分析现有方法不能贴切适用于我国高速铁路的原因及其优缺点。(2)介绍了国外成功应用的规格化运行图,阐述了规格化运行图的概念,并对规格化运行图的特点以及适用情况进行分析,提出了规格化运行图的时间单元的确定方法。(3)引入规格化运行图的概念,根据我国高速铁路的特点,提出了以时间单元内可开行的最大列车数为第一层目标,以已知最大列车数占用运行图时间最少为第二层目标,以列车停站比例、运行时间、停站时间、越行条件和时间单元等为约束,分别构建一般情况和有越行情况的规格化运行图通过能力计算模型,通过两个小案例对模型进行验证。(4)对构建的模型设计适用的遗传算法,设计算法的编码、种群初始化、适应度函数、交叉运算、变异运算等操作,构建算法的求解流程,设计算法的求解步骤,应用MATLAB进行算法的编程。(5)以京沪高速铁路为例,对通过能力进行仿真计算,并对得出的运行图进行分析。