【摘要】：近年來(lái),高速鐵路迅速發(fā)展,成為受民眾歡迎的交通工具之一,與此同時(shí)人們對(duì)其正點(diǎn)率、安全性及穩(wěn)定性有了更高的要求。列車在日常開行途中不可避免地會(huì)受到外界環(huán)境干擾,造成列車不同程度晚點(diǎn)。如果對(duì)當(dāng)前晚點(diǎn)情況不采取相關(guān)調(diào)整措施,可能會(huì)造成后續(xù)列車大面積晚點(diǎn),影響行車安全及運(yùn)輸效率。傳統(tǒng)行車指揮中,列車運(yùn)行調(diào)整計(jì)劃由調(diào)度員人工制定,這種調(diào)整方式預(yù)見性較差且工作量較大。隨著高速鐵路的發(fā)展,人工調(diào)整很難適應(yīng)實(shí)時(shí)性要求。因此列車運(yùn)行調(diào)整智能化、自動(dòng)化成為這一領(lǐng)域發(fā)展趨勢(shì)。近年來(lái)智能優(yōu)化算法為解決自動(dòng)調(diào)整問(wèn)題提供了良好的思路,但現(xiàn)有算法還存在很多不足之處,因此需要去探索其他算法在該領(lǐng)域的應(yīng)用。本文針對(duì)高速鐵路特點(diǎn),結(jié)合現(xiàn)有研究成果,從以下幾個(gè)方面進(jìn)行研究。首先,對(duì)列車運(yùn)行圖及不同程度干擾因素影響下的列車運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行數(shù)學(xué)化描述,作為模型搭建的基礎(chǔ)�？紤]列車等級(jí)不同,建立以列車總加權(quán)到達(dá)晚點(diǎn)時(shí)間最小為目標(biāo)函數(shù)的列車運(yùn)行調(diào)整模型,并給出相關(guān)約束條件。隨后,選擇簡(jiǎn)單易懂、參數(shù)較少、收斂速度較快、易于編程實(shí)現(xiàn)的螢火蟲算法為基本算法。標(biāo)準(zhǔn)螢火蟲算法適用于連續(xù)空間尋優(yōu)問(wèn)題,但本次研究問(wèn)題屬于組合優(yōu)化問(wèn)題,因此對(duì)標(biāo)準(zhǔn)螢火蟲算法進(jìn)行離散化處理得到離散螢火蟲算法作為模型求解算法。離散化過(guò)程從距離計(jì)算、移動(dòng)方式和擾動(dòng)機(jī)制三方面進(jìn)行,其中擾動(dòng)機(jī)制采用基于變鄰域搜索算法是為了增加螢火蟲種群多樣性,避免算法陷入局部最優(yōu)。為了驗(yàn)證離散螢火蟲算法解決這一問(wèn)題的可行性,本文將該算法和一種基于貪婪思想的啟發(fā)式算法進(jìn)行對(duì)比。最后,依托實(shí)驗(yàn)室仿真測(cè)試平臺(tái),采用C#編程設(shè)計(jì)了列車運(yùn)行調(diào)整仿真系統(tǒng),選取京滬高鐵下行方向運(yùn)行數(shù)據(jù)構(gòu)造算例,對(duì)兩類晚點(diǎn)情況做出調(diào)整分析。通過(guò)算法對(duì)比可知,離散螢火蟲算法以列車在每一站的發(fā)車順序?yàn)樽兓?極大地縮小了解空間,并且能在種群規(guī)模較小、迭代次數(shù)較少的情況下快速收斂,具有良好的全局搜索能力且調(diào)整效果較好。仿真系統(tǒng)算例表明離散螢火蟲算法可以在合理時(shí)間內(nèi)給出調(diào)整問(wèn)題的有效解,使列車運(yùn)行逐步恢復(fù)圖定狀態(tài),達(dá)到運(yùn)行調(diào)整目的,為解決列車運(yùn)行調(diào)整問(wèn)題提供了新思路。
【圖文】：

子曲線可以實(shí)現(xiàn)對(duì)列車晚點(diǎn)情況的定性分析，從曲線的斜率以及反映出列車晚點(diǎn)程度以及傳播范圍。為了能更好地評(píng)價(jià)調(diào)整結(jié)果，，給出具體的定量分析指標(biāo)。本文參考城市軌道調(diào)整結(jié)果評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用于高速鐵路調(diào)整結(jié)果的評(píng)價(jià)［３９］。列車晚點(diǎn)的定量分析指標(biāo)主誤率、列車晚點(diǎn)傳播區(qū)間、列車連帶晚點(diǎn)列車數(shù)目等。這些定量列車運(yùn)行調(diào)整效果的優(yōu)劣，其值可以通過(guò)算例數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算得到。逡逑１）列車到站延誤率逡逑車旅行時(shí)間延誤率表示為在進(jìn)行仿真測(cè)試過(guò)程中，線路上運(yùn)行的第／站的總到達(dá)晚點(diǎn)時(shí)間之和與列車／的圖定計(jì)劃運(yùn)行時(shí)間之比，其具１）。逡逑１６逡逑

子曲線可以實(shí)現(xiàn)對(duì)列車晚點(diǎn)情況的定性分析，從曲線的斜率以及反映出列車晚點(diǎn)程度以及傳播范圍。為了能更好地評(píng)價(jià)調(diào)整結(jié)果，給出具體的定量分析指標(biāo)。本文參考城市軌道調(diào)整結(jié)果評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用于高速鐵路調(diào)整結(jié)果的評(píng)價(jià)［３９］。列車晚點(diǎn)的定量分析指標(biāo)主誤率、列車晚點(diǎn)傳播區(qū)間、列車連帶晚點(diǎn)列車數(shù)目等。這些定量列車運(yùn)行調(diào)整效果的優(yōu)劣，其值可以通過(guò)算例數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算得到。逡逑１）列車到站延誤率逡逑車旅行時(shí)間延誤率表示為在進(jìn)行仿真測(cè)試過(guò)程中，線路上運(yùn)行的第／站的總到達(dá)晚點(diǎn)時(shí)間之和與列車／的圖定計(jì)劃運(yùn)行時(shí)間之比，其具１）。逡逑１６逡逑
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U292.4

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2697054