基于全球定位系统测速城市轨道交通列车运行阻力

随着城市交通压力不断增大,人们的交通需求无法得到充分满足,城市轨道交通随之发展起来本文在建立单质点模型基础上,进行列车牵引计算分析,对城市轨道交通列车运行过程进行仿真研究,希望能够为城市轨道交通列车运营提供参考.

随着城市交通压力不断增大,人们的交通需求无法得到充分满足,城市轨道交通随之发展起来本文在建立单质点模型基础上,进行列车牵引计算分析,对城市轨道交通列车运行过程进行仿真研究,希望能够为城市轨道交通列车运营提供参考。

地铁列车在运行过程中会出现偏离计划运行图的情况,为使列车尽量正点运行,提升列车的正点率及乘客满意度,需对偏离运行图的列车进行调整。改变列车的运行等级是列车调整的一种重要手段。通过对现有运行等级的研究,改进了列车运行等级划分,将列车运行等级划分为p1—p8共8个等级,每个运行等级对应一个运行的速度上限,包括列车允许的最大行驶速度、最大牵引加速度及制动减速度。并基于郑州地铁1号线的部分线路进行牵引仿真计算,验证该运行等级划分的合理性。仿真结果表明,运行等级的划分合理,通过改变列车的运行等级,能够在很大程度上改善列车偏离的情况。

主要对列车在区间运行的时间进行科学划分,相应地由信号系统生成不同的运行等级。通过单车测试、载客测试等方式,测算和分析不同运行等级与牵引能耗的关系。在满足正线运营周期及单边运行时间的基础上,分析运行等级节能的成效,研究运行图编制的科学性和节能性。

探讨了开发城市轨道交通多列车运行模拟系统的关键问题.研制了可用于多列车运行模拟、牵引计算、方案评价的模拟系统,该系统采用面向对象的方法和模块化的设计,具有良好的可扩展性.重点介绍了模拟系统的总体结构设计和多列车追踪运行的计算模型.此外,本文以实际线路为背景,对多列车的运行过程进行了模拟,模拟结果表明,系统可用于分析列车安全运行间隔、研究多列车运行时相互间的影响、研究不同的信号显示制式对列车运行的影响等.

城市轨道交通运行中对于列车进行精确定位是比较重要的一个方面,这种城市轨道列车的有效定位也就需要采取较为理想可靠的技术手段进行有效布置,促使其能够实现较为实时、精确的处理,保障运行安全性和可靠性.本文就重点围绕着城市轨道交通列车定位技术的应用进行了简要的论述.

研究了单列和多列列车运行能耗优化决策问题。城市轨道交通系统对能源的需求量非常大,通过对列车的合理调度,可使列车的运行能耗进一步降低。列车运行环境和线路路型的复杂性,导致列车运行过程中其本身所受到的力是随时变化的。通过模拟现实列车运行状态得出优化模型,具有十分重要的理论意义和应用价值。主要采用极大值原理、非线性方程模型、多目标二次规划对列车消耗的能量进行优化。在能量最优化的情况下,对速度与位移和时间与速度的变换规律进行了研究。

城市轨道交通系统具有列车运行间隔小、站间距离短、车站线路布置比较简单等特点,一旦列车发生运行延误,其传播的速度快、影响范围大。本文在分析城市轨道交通列车运行延误发生的随机性特征的基础上,指出城市轨道交通列车运行延误具有直接性、快速性和双向性的特点以及基于这些特点的列车运行延误传播的两种表现形式,然后运用系统仿真的理论与方法,建立了基于列车运行图的城市轨道交通列车运行延误的仿真模型,通过设计合理的列车运行延误统计指标和仿真分析方案,以某城市轨道交通线路为背景进行仿真分析。通过仿真分析发现,列车运行延误及其传播主要与能力利用率、缓冲时间、备车数量以及辅助线数量等因素有关,并且这些参数之间应该保持一定的合理匹配关系。

本文根据目前我国地铁车辆运行的实际情况,按照车辆和线路最高运行速度80km/h,以b型车为例,分析了列车运行的基本过程,计算出列车在不同运行距离情况下列车运行时间,从而为制定城市轨道交通列车运营时刻表提供具体的参数支持.

列车运行噪声是高架线路声屏障、地下线路活塞风井消声器的设计输入条件。通过列车运行噪声影响因素分析,建立了列车运行噪声估算的简化模型,推导了城市轨道交通列车在不同运行条件、不同运行速度时的运行噪声估算方法。

列车运行图是轨道交通生产的综合性计划,结合天津地铁1号线实际编制列车运行图的经验,分析列车运行图的编制要素及编制程序,归纳、总结列车运行图的编制技巧,以提高列车运行图编制的水平,使城市轨道交通列车运行图计划做到科学、合理和经济。

介绍列车自动运行仿真系统(satm)中数据库存储模块、列车自动监控核心部件、列车运行仿真和列车调度终端系统的功能特点,给出该系统结构框架。

针对高峰时间客流量大、换乘站客流风险突出的情况,从能力匹配角度研究了城市轨道交通网络运输组织协调方法.分析了站台客流的变化规律,确定了列车疏解能力、候车客流需求、站台最大聚集人数的计算方法.提出了运力协调度的概念,用以描述客流需求与各线运输能力的匹配程度.以换乘站整体的运力协调度最优为目标,以首班列车发车时刻和列车运行间隔为决策变量,以保证站内客流安全为主要约束,建立了列车运行计划协同优化的非线性整数规划模型,并采用遗传算法求解.对某两线相交网络进行算例分析表明:采用运力协调方案后,列车开行总数仅增加1列,留乘人数减少了68.44%,运力协调度更接近1,大客流方向站台的最大聚集人数分别降低11.77%与19.68%,各方向的运能供给更好地适应客流需求,可有效提高乘客和运营企业双方的利益.

实时、精确地确定列车在线路中的位置是保证安全、发挥效率、提供最佳服务的前提.本论文介绍了城市轨道交通中列车定位的必要性及目前在国内外轨道交通列车自动控制系统中使用的几种列车定位方式,通过对原理的分析,使大家对各种列车定位技术有一定了解.以适应城市轨道交通的发展趋势.

城市轨道交通列车测速系统通常采用多传感器融合方式实现。综合分析了各种速度采集设备的原理、功能、性能及接口,对比了主流测速系统的配置方案、安装布置及系统结构。不同测速算法的设计思路不同:车辆参数法是在车辆防滑控制研究的基础上,提炼出信号系统判定车轮打滑的经验参数;实时检测法则是基于信号系统自身的速度采集设备判定车轮打滑,更加准确、贴近现场实际工况。

运用多质点列车运行计算模型和列车节能运行算法,分析列车运行图要素与能耗间的关联关系,以沈阳地铁一号线为例,提出了满足不同运行策略下的列车运行图优化方案,为城市轨道交通运营企业在编制绿色节能列车运行图时提供了参考依据.

阐述了城市轨道交通中列车运行图编制与验证评估系统研究的必要性。详细介绍了城市轨道交通中列车运行图编制与验证评估系统的系统结构、功能实现方式和系统功能演示结果情况。研究了运行图编制中运营成本、客流数据、车辆数据和站场数据之间的相互制约关系,并采用不同的优化算法,得出较优化的运行图。

结合城市轨道交通列车运行控制系统(mtcs)的发展现状以及将来的技术发展战略,参考欧洲列车运行控制系统(etcs)和中国铁路列车控制系统(ctcs)分级和标准化的思路,阐述mtcs分级标准建设工作的重要性,对mtcs的分级标准建设方式给出一定的建议。mtcs体系以车载设备为核心,通过对地面控制设备的扩展以增强系统功能,可以分为1～4个不同的等级。系统可在低等级的基础上叠加设备来构成高等级的系统,不同等级间的主要差别在于地-车信息传输的方式和系统自动化的程度。给出mtcs的系统结构和各等级的概述,并对不同等级的功能进行对比。

为了使城市轨道交通列车运行曲线能更好地为司机提供驾驶指导,进一步保证列车高效运行,在前人研究的基础上,建立包含巡航模式的列车运行过程优化模型。在建模过程中综合考虑列车运行过程的时间、能耗、乘坐舒适度、精确停车等多个性能指标,并使用差分进化算法对建立的模型进行求解。由于传统的差分进化算法存在许多不足,采用一种具有自适应参数调整策略的改进差分进化算法。通过调整算法的变异因子和交叉因子,增加了种群的多样性、扩大了全局搜索区域,避免了局部最优解,同时在后期也加快了收敛速度。通过对所选线路的仿真优化,使各优化性能指标达到了整体相对最优,验证了模型与算法的有效性。

当下,城市经济发展加快,城市内的人口也逐年增加,增加了人们对交通工具的需求,而道路的拥堵已经成为城市交通的主要问题,所以,城市轨道交通列车的设计,是基于当下交通拥堵的基本情况,增设安全、环保的交通工具,改善城市的交通环境,但交通列车运行的部分问题还有待解决。

分析了列车开行方案的特点和要素,运用多质点模型设计了多列车追踪运行计算模型,讨论了多方案运行仿真中遇到的多种问题及其解决方案,如单交路情况、多交路情况、交路间的协调控制、不同方案间的平滑过渡等。在此基础上,设计了仿真系统的总体流程,并通过算例验证了系统的有效性。

基于人工模拟法编制列车运行图,保证每个时间段的对数满足设计要求的同时,根据虚拟链接及调整,使其满足列车折返约束,之后根据列车出入库的情况进行调整,使生成的运行图更好地符合设计需求,能够高效地对不同线路的不同全日行车计划进行铺画。另外,将生成的运行图转换为cad脚本,也减少了设计者的劳动强度。以深圳地铁6号线为例实现全日运行图的铺画,表明该方法是有效可行的。