客运专线铁路列车调度指挥系统相关技术研究

论文摘要

目前,我国的铁路调度指挥系统(TDCS)已基本覆盖所有铁路干线,但仍需要在需求与功能、系统结构、信息流、调度算法等方面对我国客运专线铁路调度指挥系统进行深入研究。论文首先分析了客运专线列车调度指挥系统研究背景与研究意义,对国内外调度指挥系统建设与研究进行了综述,提出研究课题与内容,并且分析了系统的业务需求、功能需求与网络和安全需求等问题,此外还分析了我国既有铁路运输的特点与客运专线列车调度指挥系统结构。根据客运专线列车调度指挥系统的需求与功能,论文研究了系统信息共享问题,设计了系统信息流图。其次,针对列车运行计划调整的自动化问题,以数学理论为基础,研究了列车调整运行图的建模方法。论文又分析出列车运行调整实质上是在满足一定间隔时间要求的条件下,处理好列车运行时的列车与车站、列车与区间以及列车相互间的关系。针对模型变量规模大、约束条件种类多等特点,实现了基于分层求解思想的蚁群算法；以提高车站作业计划对列车运行波动适应能力为目标,提出了一种车站作业计划二次优化的局部搜索算法；进行了软件实现,以京津客运专线为实例进行了仿真试验,取得了预期成果。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 论文的研究意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 论文主要研究内容
• 第2章 客运专线列车调度指挥系统功能与需求分析
• 2.1 客运专线列车调度指挥系统主要功能
• 2.2 客运专线列车调度指挥系统的网络安全需求
• 2.3 客运专线列车调度指挥系统的其它需求
• 2.4 客运专线列车调度指挥系统的RAMS指标
• 2.4.1 可用性、可靠性、可维护性及安全性
• 2.4.2 RAMS指标
• 第3章 客运专线列车调度指挥系统结构设计
• 3.1 我国既有铁路运输的特点
• 3.2 客运专线列车调度指挥系统与其它系统关系
• 3.3 客运专线列车调度指挥系统结构
• 3.3.1 调度中心系统
• 3.3.2 车站系统设备
• 第4章 客运专线铁路列车调度指挥系统的信息流
• 4.1 既有列车调度指挥系统的信息流
• 4.2 客运专线列车调度指挥系统的信息流
• 4.2.1 系统信息源
• 4.2.2 列车调度系统与其他调度系统进行的信息交换
• 第5章 列车运行计划调整模型
• 5.1 数学模型
• 5.1.1 约束条件
• 5.1.2 目标函数
• 5.1.3 模型简化
• 5.2 求解方法的选取
• 5.2.1 问题分析
• 5.2.2 求解算法的选取
• 第6章 蚁群求解算法
• 6.1 蚁群算法
• 6.1.1 基本要素
• 6.2 列车运行调整的蚁群算法
• 6.2.1 问题环境描述
• 6.2.2 启发规则
• 6.2.3 信息素调整机制
• 6.2.4 随机决策规则
• 6.2.5 解的构造
• 6.3 分层求解方法
• 6.4 算法流程图
• 6.5 仿真试验
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士期间发表的论文及科研成果