一、列车运行图自动生成系统的设计与实现（论文文献综述）
李和壁[1]（2021）在《高速铁路列车群运行仿真系统技术研究》文中进行了进一步梳理针对我国高速铁路成网条件下固定设施跨越式发展与移动装备运行速度高、车型种类多,运营组织复杂、调度指挥难度高之间不平衡的协同难题,为明确高、中速列车共线运行、多类行车闭塞方式和列控方式共存的复杂模式与我国铁路设计规划、运营调度间的接口关系,挖掘铁路线路设计方案与车站拓扑结构对线路通过能力的影响,满足铁路运输组织的理论研究、工程运用对高速铁路网络系统基础设施分析规划的要求,量化列车时刻表适应性并分析突发事件和列车晚点对时刻表与后续行车波动影响,有必要利用相关理论构建关键技术仿真模型,开展我国高速铁路列车群运行仿真技术研究,进而为我国高速铁路路网规划设计、列车运行图调整优化、列控平台测试验证提供科学支撑。作者在阅读研究国内外学者相应研究成果基础上,梳理了列车群行车仿真理论方法,以我国高速铁路运输组织特点为基础,构建了高速铁路列车群运行仿真系统技术理论框架,并综合基础设施数据、动车组数据与列车时刻表数据等仿真基础数据,实现了信号系统模型、相关控车逻辑、列车车站运行模型以及多并发仿真算法,通过调度集中控制系统仿真模块构建CTC功能,从系统架构搭建、基础数据管理、列控系统建模等方面详细论述了列车群行车仿真技术。主要研究内容包含以下6个方面:（1）以实现单一列车在区间运行仿真为目的,对高速动车组不同工况下的受力进行分析研究,构建运动模型底层抽象类,具体化各型号列车牵引制动模式并予以分类,以此为基础构建高速铁路动车组运动模型并进行仿真研究。（2）以实现多列车区间运行追踪仿真为目的,针对高速铁路安全防护超速控车实际场景,建立应用于仿真体系的列控模型,基于此实现列控核心算法,通过模拟紧急制动曲线以及常用制动曲线触发逻辑,结合基础设备模型底层抽象类,开展高速铁路列车群多列车追踪列控模型仿真研究。（3）以实现高速铁路列车群路网仿真运行为目的,利用同异步仿真原理,探究同步异步仿真策略在高速铁路动车组仿真过程中的具体运用逻辑,基于线程池动态管理机制,实现列车群运营周期覆盖、CTCS-2/3信号系统逻辑以及CTC调度集中控制仿真,构建同异步架构下的多并发列车群运行控制仿真模型。（4）以实现高速铁路列车群动态显示仿真为目的,将路网基础设施结构作为底层数据框架,通过路网实际LKJ数据与设计施工数据多种方式存取,以同异步架构下的多并发列车群控制仿真模型为基础,开展高速铁路列车群动态显示仿真技术研究。（5）以计算铁路通过能力为目的,结合既有技术及框架,以真实铁路路网数据为基础,首先分析目标线路列车追踪间隔方案是否可行,进而搭建大型枢纽站通过能力、区段通过能力以及既有线改造需求下车站通过能力的计算场景,设计相关模型及算法,通过高速铁路列车群运行仿真技术验证其有效性。（6）以分析高速铁路晚点传播影响为目的,以真实行车数据为基础,构建服从随机系统事故分布以及CDF累计分布的铁路基础设备疲劳度概率模型,并据此开发设备随机故障模块,建立行车仿真随机干扰集,搭建列车晚点传播模型及场景,通过模拟设备失效分析其对运输秩序的影响程度及波动范围,探究晚点影响传播特性,进而为非正常行车组织方案优选提供手段与支撑。高速铁路列车群运行仿真平台涉及列车运动模型、路网结构搭建、路网里程转换、列车群并行、列车牵引计算、信号系统调优、列控计算、列控参数调整等一系列问题,属于铁路多学科多领域的交叉问题。开展融合多种模型技术的列车群运行仿真研究,不仅可以通过微观运动仿真实现验算制动能力、提高行车密度与通过能力,同时在宏观上进行辅助路网的规划设计,为深层次提高铁路路网运营服务水平提供有力支撑。
屈兴旺[2]（2021）在《基于统筹运行时刻和到发线的调图工作优化研究》文中研究指明为方便广大旅客出行和适应铁路科学发展,自2010年以来,全路加密进行旅客列车运行图的调整优化工作。对于普速铁路的大中型客运站而言,到发线通过能力和咽喉区利用率日益紧张,调整“客车集束时间段”内某趟客车运行时刻后,必将改变该时段客车到发线运用方案,从而引起该时段内行车组织和客运组织等作业产生较大变化。车站在参与调整列车运行图工作时,因调图专职对站场布局掌握不透、客车技术作业掌握错误以及考虑不周密和人为疏忽,极易产生同一咽喉区列车到发进路交叉、本务机车（调车机车）转线与列车到发产生进路交叉或调车作业违反普速《技规》301条规定等突出安全问题,为新的列车运行图顺利实施实施埋下安全隐患,容易造成旅客列车运缓、增加站停时间以及耽误列车等安全事故。本文以中国铁路呼和浩特局集团公司辖内包头站在编制旅客列车调整图方案为例,对调整图常见问题进行简述,提出相应的决对策,借助车站技术作业图表的理念,阐述了客车挂线图的目的和作用。同时,建立计算机自主编制客车挂线图模型,提出了客车挂线图计算机编制系统设计思路和框架,设定了列车车次、客车到发线等具体逻辑处理规则,实现了计算机辅助铺划客车挂线图,达到了构建智能化客车挂线图系统初步目的,并对计算机编制和人工铺划进行优劣势分析进行互补。以期有助于普速铁路大中型客运站合理运用客车到发线,提升车站调整列车运行图实施方案的编制质量。
侯卓璞[3]（2021）在《面向调度控制一体化的列车运行自动调整方法研究》文中研究说明城市轨道交通具有安全高效、快捷准点、绿色环保等特点,是现代化公共交通发展的重要方向,近年来得到了快速的发展。随着路网规模的逐渐扩大和乘客出行需求的迅猛增长,城市轨道交通的运营环境日益复杂,运营控制难度日趋增大。列车运行过程中会不可避免地出现由设备、环境、人为等因素导致的随机干扰而产生延误,如果不采取有效措施及时地进行列车运行调整,会导致线路甚至路网运营秩序紊乱、站台乘客滞留等危害。目前轨道交通系统行车调度指挥与列车运行控制采用分层架构,突发情况下主要依赖调度员人工经验进行应急处置,效率不高且难以兼顾全局信息,具有一定的局限性。随着轨道交通系统自动化与智能化水平的提高,打破既有行车调度指挥与列车运行控制的分层架构,实现调度控制一体化成为近年来的研究热点。在此背景下,本文针对城市轨道交通运营中干扰对列车运行和乘客出行的影响,从乘客出行需求、行车调度指挥和列车运行控制三个层面出发,研究面向调度控制一体化的列车运行自动调整方法。具体来说,本文的研究工作主要有以下四点:1.针对客流高峰时段干扰对列车运行与候车乘客出行的不利影响,提出面向乘客需求的列车运行自动调整方法。考虑站台容纳能力和列车载客容量的限制建立基于容量约束的动态客流模型,对乘客候车、上下车及滞留等状态进行精确刻画。进一步地,考虑乘客上下车过程对列车停站时间的影响,以减小列车延误时间和站台滞留乘客数量为目标,建立基于容量限制的列车运行调整模型,并针对该模型特点设计基于布谷鸟搜索的列车运行调整算法进行求解。仿真算例结果表明所提方法能够在短时间内得到有效的列车运行调整方案,以快速恢复正常行车秩序并满足乘客出行需求。2.结合实际列车自动调整功能并考虑干扰对列车运行能耗的影响,提出基于预置推荐速度曲线的列车运行自动调整方法。考虑列车运行过程中的载重变化,建立基于再生制动能量利用的列车能耗计算模型,基于二元变量建立列车运行等级与预置推荐速度曲线、运行时间及能耗之间的映射关系。采用压缩时分调整策略,以减少列车运行能耗、延误时间和滞留乘客数量为目标建立混合整数非线性规划模型。基于大M法对模型中非线性约束进行线性化重构,将原模型转化为混合整数线性规划模型,并采用数学规划软件CPLEX求解。仿真算例结果表明所提方法能够通过在线选择列车运行等级,短时间内得到列车运行调整与推荐速度曲线选择一体化的方案,使列车尽快恢复原计划运行,并降低滞留乘客数量与列车运行能耗。3.针对客流高峰时段压缩时分调整策略对降低列车延误时间与滞留乘客数量的局限性,提出预置速度曲线下基于组合策略的列车运行自动调整方法。考虑在线选择列车运行等级,采用扣车和压缩时分的组合策略以进一步均衡列车运行间隔。以减少滞留乘客数量和列车运行延误时间为目标,建立基于扣车和压缩时分策略的列车运行调整模型。提出了基于仿真优化的列车运行调整算法,利用动态客流仿真模型对调整方案进行评估以确定被扣停列车并更新扣车约束条件,通过迭代求解快速得到包含扣停时间、调整后列车运行等级和停站时间的一体化方案。仿真算例结果表明相较于单一的压缩时分策略,采用组合策略的调整方案能进一步减少列车延误时间和站台滞留乘客数量,显着缓解客运压力。4.针对既有行车调度指挥与列车运行控制的分层架构并考虑速度曲线的实时优化,提出基于深度学习和混合搜索的列车调度与控制一体化方法。考虑列车运行调整过程中推荐速度曲线优化的实时性需求,建立列车速度曲线优化模型并采用遗传算法求解以获取带标签的样本数据,并训练卷积神经网络来拟合输入集（列车在各区间的线路条件、运行时间）与输出集（最优曲线对应列车工况转换点及能耗）之间的映射关系。进一步地,以最小化列车运行能耗和延误时间为目标,建立列车运行调整与运行控制一体化模型,提出一种基于混合搜索的列车运行调整算法以求解问题。仿真算例结果表明所提方法能够在短时间内得到列车运行调整与推荐速度优化一体化的方案,所训练的卷积神经网络满足运行调整过程中推荐速度曲线优化的计算精度与速度需求。
滕士尧[4]（2021）在《城市轨道交通乘务排班计划编制优化研究》文中指出随着城市轨道交通的繁荣发展,城市轨道交通运营机构如何提高运营管理水平、降低运营管理费用也显得更加重要,乘务排班计划编制作为城市轨道交通运营工作的重要一环也越来越受到业内人士的关注。在现场工作中,乘务排班计划往往是由相关人员手动编制完成,不但耗费时间长,而且排班计划在运营成本和乘务人员的非必要劳动时间两方面上也有着较大的优化空间。基于此,本文以降低运营机构的乘务相关费用和乘务人员的非必要劳动时间为目标,对乘务排班计划的自动编制和优化进行探索,主要研究内容如下:（1）系统地对城市轨道交通乘务排班问题的相关理论进行了介绍,尤其是对乘务排班问题的特点和计划编制的流程进行了归纳总结,为接下来乘务排班计划编制的优化奠定了坚实的理论基础。（2）构建了城市轨道交通乘务排班计划编制优化模型。首先,将城市轨道交通乘务排班问题转化为时空状态网络下的车辆路径问题,并定义了五种不同的有向弧来对乘务工作人员的相关行为进行描述。其次,以乘务人员总数目和乘务人员非必要劳动时间两者的平衡为目标进行了目标函数的设定。最后,通过将每个乘务人员所等价的非必要劳动时间的值转化为车辆路径问题中的车辆固定使用成本,完成了目标的统一,通过将最长在班时间、休息和就餐等相关约束嵌入到车辆路径问题的时间窗和车辆能力等固有约束中,实现了模型约束的化简。（3）设计了改进的交替方向乘子法求解乘务排班问题。首先,对优化模型进行了对偶、增广化和分解等重构,为了便于求解增广拉格朗日形式下的车辆子问题,提出了一种将其所包含的二次项线性化的方法,并且设计了前向动态规划算法来求解车辆的子问题。其次,为了评价解的质量,根据原问题的拉格朗日对偶形式总是小于等于原问题最优值的性质设计了一种求下界的方法。最后,通过开源的所罗门数据集验证了改进的交替方向乘子法的优越性能。（4）设计研发了城市轨道交通乘务排班计划编制系统,实现了乘务排班计划的自动编制等各项功能,并基于西部某城市轨道交通四号线的数据进行了验证。首先通过与运营机构既有的排班计划进行比较,证明了系统自动编制的排班计划在运营成本和工作休息平衡等多项指标上实现了优化,可以为相关技术人员提供辅助管理支持。最后对比了本文改进的交替方向乘子法与标准的拉格朗日松弛算法的迭代过程,证明了本文算法在解决大规模乘务排班问题上的优越性。图34幅,表10个,参考文献60篇。
蒲茜[5]（2021）在《考虑多目标优化的城市轨道交通列车运行控制策略研究》文中认为城市轨道交通系统作为疏解城市公共交通压力的重要设施,具有方便、快捷、准时、安全及大容量的优点。作为城市轨道交通系统研究的重点内容之一,列车运行控制策略优化在提升旅客乘坐体验与城市轨道交通系统节能方面均意义重大,且随着相关技术的发展可以得到进一步提升。当前城市轨道交通列车运行控制策略优化涉及的研究点众多,其中以列车速度曲线优化、列车运行图优化以及列车运行跟踪控制器设计为关注重点。但当前诸多研究并没有将研究点之间的优势集合起来,且没有充分利用相关优化技术。因此,本文旨在提供一种系统性的列车运行控制策略优化方法。本文从多目标的角度出发对列车运行控制策略进行优化,提出了一系列针对列车运行中不同层面的优化方法并进行仿真系统集成应用。在综述国内外相关研究的基础上,深入分析列车运行动力学机理,并确立了列车运行控制策略涉及的多维度优化目标及评价指标;提出了一种列车运行混合方案来拓宽寻优范围,并通过改进的多目标优化算法求解列车站间速度曲线集;将优化后的速度曲线集融入列车运行图优化模型,可以实现单车运行图的邻车能耗协同优化;为了保证列车对速度曲线的跟踪效果,结合智能技术设计了自适应列车运行跟踪控制器。本文的主要内容及取得的成果如下:（1）建立列车动力学模型以及不同层面的多维度运行优化目标。列车动力学模型考虑了参数的时变特点,并对模型假设、参数以及列车受力分析进行说明。同时,根据研究对象特征,细分列车运行策略在站间速度曲线优化、列车运行图优化以及列车运行跟踪控制的目标与评价指标,并给出相关计算表达式,确定研究优化方向。（2）提出了一种基于列车运行混合方案的站间速度曲线帕雷托优化方法,以实现多维度的优化。该混合方案融合多种列车运行模式且扩大了参数范围,使得最优解搜索域更广,并可通过搭建的列车性能仿真（train performance simulation,TPS）计算模型获取其对应的多目标函数值及速度曲线。研究设计的混合方案多目标粒子群优化（hybrid scheme multi-objective particle swarm optimization,HS-MOPSO）算法用于求解站间速度曲线帕雷托集,其效率在同样条件下较原有算法显着优化。算例分析验证了该优化方法的有效性以及合理性。（3）提出了一种结合站间速度曲线解集对单列车运行图进行邻车能耗协同优化的方法。在邻车协同的再生制动分析与建模的基础上,建立单列车的运行图优化模型。同时,将列车运行图与站间速度曲线进行基于时间序列化的匹配,用于单车运行图的线路运行净能耗值计算,实现了两者优化效果的叠加。研究采用粒子群优化（particle swarm optimization,PSO）算法对运行图优化模型进行求解,并输出各站间推荐速度曲线。算例分析显示,该运行图优化方法有效降低了长下坡线路段的列车运行净能耗。（4）设计了基于比例-积分-微分（proportional-integral-derivative,PID）结构的无模型自适应列车运行跟踪控制器。本文采用无模型自适应控制的方式处理轨道交通列车这一复杂非线性系统,提出的相关控制器对当前应用广泛的PID结构继承良好,并且避免了与被控对象的冲突。重点设计了一种神经网络比例积分微分（neural network proportional-integral-derivative,NNPID）控制器,该控制器可以应对PID增益范围与执行器限制问题,其Simulink仿真表现相较于其他几种控制器综合性能更优。（5）搭建了列车运行优化仿真系统并进行案例应用。该系统综合了以上研究成果并进行整体性的界面、功能以及架构规划。该系统包括速度曲线解集生成子系统、线路运行图优化子系统以及列车运行跟踪控制子系统,其整体线路应用验证了本文提出的多目标优化的列车运行控制策略。
胡鹏[6]（2020）在《地铁车辆段调度信息管理系统的设计与实现》文中进行了进一步梳理随着经济的迅速发展,地铁作为一种重要的交通工具越来越受到关注,地铁具有占地面积小、速度快、效率高等众多优点。地铁车辆段是地铁运营的一个重要组成部分,其主要的职责是完成对车辆的停放、检修、维护等任务,科学的提高车辆段的运转效率对地铁的运营尤为重要,目前,传统车辆段调度管理手段较为落后,其计划的编制还停留在手动编制、纸质文档交流的阶段,各调度员之间的信息交互仍采用口头电话交流的方式,关键调度信息无法得到实时的共享,并且调度之间存在信息“孤岛”的现象,这些情况都极大的影响的车辆段的运作效率。针对上述问题,本文设计开发了一种调度信息管理系统,以实现对调度信息的综合管理。首先,本文对课题的研究背景和意义进行了介绍,对国内外车辆段研究现状进行详细的分析,对车辆段的运营生产流程进行详细的说明;其次,在分析地铁车辆段调度信息管理系统需求的基础上,阐述了系统的总体结构,对系统功能模块进行划分,根据场段调度和检修调度的工作内容,将其划分为检调信息管理模块、场调信息管理模块和技术作业图表显示模块,并且对功能模块进行详细的设计说明;同时,对系统的数据库结构、网络结构等进行详细介绍。然后,针对计划的自动编制问题,将发车计划和收车计划的编制问题归结为指派问题,采用一种基于成本节点的人工蚁群算法对发车计划编制模型进行求解,采用计算机辅助决策的方式实现收车计划的编制。同时,采用技术作业图表思想,将车辆段内关键调度信息进行图形化综合显示,集中且直观的展现车辆段内各个时间段的生产作业信息。最后,依托校企研发的“车辆段综合自动化系统”,在Windows环境下,基于MFC软件架构、C++编程语言和C/S系统结构,通过Oracle数据库为数据管理软件,完成对车辆段调度信息管理系统的开发。地铁车辆段调度信息管理系统的应用可以加快地铁信息化建设。对消除车辆段内的信息“孤岛”、降低调度人员的作业强度、提高地铁车辆段管理效率、降低运营成本具有积极作用,其可以满足当前车辆段调度信息化管理的需求。
刘桐林[7]（2020）在《基于弹性的高速铁路运行图调整策略评估》文中研究表明近年来我国高速铁路发展迅速,相比于航空、公路、水路等运输方式,高速铁路具备运量大、安全性高、乘坐舒适、准点率高等优势,在中等距离运输上拥有较强的竞争力,是我国综合交通运输体系的核心。随着高铁线路的增多,路网规模的增大,恶劣天气、设备故障以及人为因素等系统干扰逐渐增多,使得列车运行状态异常,进而偏离既定的运行计划导致列车晚点。面对系统扰动的影响,调度员根据历史经验以及现场情况按照技术规范实时调整运行图,重新安排晚点车次的发车顺序和时刻,尽快恢复线路有序运行。高速铁路列车运行速度快、运行密度高,系统扰动所引起的列车晚点范围广、传播快,使得人工调整工作量大、实时性强、难度高。鉴于调度员经验和能力的不同,面对同样的系统扰动,调度员的应对效果差异巨大。因此,建立运行图调整策略的评价指标和体系对于量化分析调度员的业务能力,提升调度员的业务水平具有重要意义。本文首先从列车运行图入手,以列控系统的安全防护机制以及牵引供电能力为约束条件,建立运行图调整的数学模型,采用遗传算法对模型进行求解,将所得最优解作为调度员策略评估的依据;其次,选取弹性理论分析从系统干扰的事前、事中和事后三个阶段对调度员的运行图调整策略进行评估;最后,设计并实现运行图调整及验证仿真平台,针对实际运行场景得出突发情况下的调整方案及量化分析结果。论文的主要创新点如下:1、基于遗传算法的多运行场景下列车运行图最优调整方案计算方法。遗传算法搜索能力全面,易于寻求全局最优解。相比于传统的约束条件,本文的研究中将综合考虑列车运行过程中供电系统的能力与ATP最大限速,并将列车总晚点时间最短与能耗最低作为优化目标,对运行图调整问题进行求解。2、基于弹性理论的运行调整方案评估方法。弹性理论可以对干扰发生前、干扰过程中、干扰结束后各个阶段系统的性能水平做出直观的分析评价,以运行图为基础,对调整前后的各项指标进行数学描述,建立评价指标体系,为仿真验证提供理论基础和评估依据。3、基于多约束条件下实际干扰场景中的运行图调整过程仿真验证分析方法。使用C#语言设计编程实现仿真系统,使用该系统,可以实现列车运行计划的下达以及运行图的生成,通过设置干扰场景,采用遗传算法求解最优调整方案,生成调整后的运行图,并采用弹性评估理论分析验证调整方案的有效性。
李毓磊[8]（2020）在《基于CTCS-3级列控的CTC仿真系统的设计与实现》文中进行了进一步梳理随着我国高速铁路的快速普及,CTC系统作为CTCS-3级列车运行控制系统的重要组成部分得到了快速的发展和应用。对于CTC系统的操作人员和相关专业在校学生而言,不仅需要掌握CTC的相关理论知识,还要熟悉CTC系统的整体架构和操作流程,才能更好的理解和发挥CTC系统在运输组织作业中的巨大指挥优势。针对CTC在CTCS-3级列控系统中所发挥的调度指挥作用和教学仿真需求,基于实验室CTCS-3级列控仿真平台,对CTC仿真系统进行设计和实现。CTC仿真系统具有良好的实用价值,一方面能直观清晰展示列车运行的闭环控制流程,有利于了解和学习CTC系统的操作方法和控制理念,另一方面也完善了实验室CTCS-3级列控仿真平台的整体架构,可为CTC和列车运行控制相关的理论研究提供一定平台支撑。首先,通过查阅CTC系统的相关资料和国内外相关研究成果,学习了解CTC系统的实际架构和核心功能。基于实验室CTCS-3级列控仿真平台和CTC系统本身的功能要求,对CTC仿真系统进行功能需求分析,并设计了CTC仿真系统的整体架构和功能模块组成。其次,基于CTC仿真系统的需求分析,对各功能模块的具体内容和实现流程进行了详细设计,包括CTC调度中心系统相关的运行图、调度命令和临时限速模块,CTC车站系统相关的进路选排、命令签收和行车日志模块以及站场监控、网络通信和教学功能等公共模块。最后,在Visual Studio 2012平台上采用C++编程语言和MFC框架对CTC仿真系统进行编程实现。结合实验室CTCS-3级列控仿真平台,以郑西线华山北至临潼东车站范围内的真实线路信息作为仿真数据,对CTC仿真系统各功能模块的仿真成果进行展示。
李姝欣[9]（2020）在《基于CTC调度作业的铁路多工种联合仿真培训系统研究》文中研究指明随着我国铁路的高速发展,铁路运输已成为社会经济、日常生活中不可或缺的一部分,在推动经济发展、缓解交通压力方面作出了巨大贡献。调度集中系统作为铁路运营指挥中心,统一调度策划运行和协调铁路运输各部门的工作,铁路运营相关工种作业人员尤其是调度作业人员的工作水平和职能素养将直接影响整个铁路运营效率、关系列车行车安全。铁路的快速发展大大增加了铁路作业人员的培训需求,由于现场设备用于铁路运营工作,能提供给运营相关工种作业人员进行培训尤其是联合培训的机会较少,因此分析设计铁路多工种联合仿真培训系统对“车机工电辆”运营相关作业人员进行培训具有重要的现实意义。本文基于现有铁路综合运营仿真培训系统结合铁路现场实际需求开发基于铁路现场实际故障、非正常与相关工种标准作业的相关实操场景,结合教学实际培训需求与业务技能项点,对CTC调度作业相关场景所涉岗位工种作业人员进行理论与实操一体化协作联合培训,并根据场景相关处置流程及作业技能实现对受训学员进行主客观考评。本文主要包括4个部分。（1）研究既有调度集中CTC系统,分析CTC系统功能拓扑结构,学习调度指挥作业流程。（2）分析铁路多工种联合作业功能与培训需求,设计系统总体实现方案,将系统分为教员培训管理系统、行车调度仿真系统、车站作业仿真系统、列车驾驶模拟器仿真系统、地面环境服务器5个子系统,对各系统进行需求分析。（3）设计教员培训管理系统、行车调度仿真、车站作业仿真系统详细功能,重点阐述教员系统中的课程场景编辑、管理、评价考核功能流程。以Visual Studio为集成开发环境,采用MFC、QT框架进行界面开发,结合SQL Server数据库、TCP/IP协议、故障注入等技术对系统功能进行实现。（4）运用高铁成遂线的线路数据对铁路多工种联合仿真培训系统进行功能验证,测试系统仿真与培训功能。根据验证结果显示,本文所设计的铁路多工种联合仿真培训系统能进行标准及故障场景培训,能评价考核参训人员的培训结果,有效降低培训成本、提高培训效率、减轻教师负担。
王荣笙[10]（2020）在《大风临时限速下高速列车运行自动调整研究》文中进行了进一步梳理高速铁路以其安全便捷和舒适准点等优点,成为促进国民经济发展和交通强国建设的重要组成部分。高铁路网的日益复杂和客运量的不断提升和对运营服务质量和行车指挥能力提出了更高要求。高铁日常运营过程中,列车按照其阶段计划安全准点运行。当发生自然灾害和设备故障等突发事件时,列车阶段计划若发生偏移则需要通过人工经验进行调整,调度员工作强度较大,应急处置效率有待提高。目前随着国内外轨道交通智能化趋势,高速列车运行调整也逐渐向自动化和自主化发展,研究高速列车运行调整自动化对降低调度员劳动强度和提升铁路运营效率具有重要的理论和实践意义。本文针对大风影响下列车到站发车晚点、单区段和多区段临时限速等典型场景,展开基于强化学习的高速列车运行自动调整研究,主要内容如下:首先,针对大风下列车到站和发车晚点场景,提出基于蒙特卡罗树搜索的列车发车次序调整方法。建立车站作业和区间运行约束下的列车运行自动调整模型,挖掘列车运行图时空约束特性并构建强化学习环境,设计包括状态空间、动作集、状态转移概率和奖励函数的马尔科夫决策过程。基于蒙特卡罗树搜索给出列车发车次序最优决策方法,在列车到站和发车晚点场景下,验证该方法给出的最优发车次序可有效减小列车晚点时间。其次,针对大风单区段临时限速场景,提出列车发车次序和作业时分的自动调整方法。基于运行图冗余时间特性改进列车运行自动调整模型,解决车站缓冲时间和区间可恢复时间的优化问题。设计列车车站区间作业时分的计算方法,用于改进强化学习环境中的实际到发时刻,刻画高速列车运行图区间冲突检测与消解过程。不同限速值的大风单区段临时限速场景下,基于蒙特卡罗树搜索给出列车发车次序和车站区间作业时分的自动调整方法,可有效减小列车晚点和抑制延误传播。最后,针对大风多区段临时限速场景,研究基于晚点预测的列车运行自动调整策略。根据列车最大牵引和最大制动特性,预测其在不同临时限速区段速度、时间的运行态势,揭示区间可恢复时间、列车晚点与列车运行工况之间的内在关系。研究列车运行态势下基于最大牵引、最大制动和晚点传播规律的列车晚点预测方法,在不同临时限速等级和限速区段长度下,给出晚点更小的列车运行自动调整策略。图38幅,表31个,参考文献110篇。
二、列车运行图自动生成系统的设计与实现（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、列车运行图自动生成系统的设计与实现（论文提纲范文）
（1）高速铁路列车群运行仿真系统技术研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究内容 |
| 1.3 研究意义 |
| 1.4 论文结构 |
| 1.5 论文资助 |
| 2 国内外研究综述 |
| 2.1 国外研究现状 |
| 2.1.1 仿真系统维度综述 |
| 2.1.2 模型构建维度综述 |
| 2.1.3 设备仿真与扰动调整综述 |
| 2.2 国内研究现状 |
| 2.2.1 列车运行控制维度综述 |
| 2.2.2 调度运营仿真维度综述 |
| 2.3 既有研究借鉴及总结 |
| 2.4 小结 |
| 3 高速铁路列车群运行仿真技术 |
| 3.1 高速铁路动车组运动模型 |
| 3.1.1 动车组受力分析 |
| 3.1.2 动车组运动模型 |
| 3.2 高速铁路动车组列控模型 |
| 3.2.1 动车组ATP列控模型 |
| 3.2.3 动车组ATO列控模型 |
| 3.3 同异步架构下的多并发列车群运行控制模型 |
| 3.3.1 多并发列车集群运行框架 |
| 3.3.2 CTCS-2/3 信号系统逻辑 |
| 3.3.3 多并发列车集群运营周期 |
| 3.3.4 CTC调度集中控制仿真实现 |
| 3.4 高速铁路列车群动态显示仿真技术 |
| 3.4.1 仿真底层基础数据输入 |
| 3.4.2 仿真线程池动态管理机制 |
| 3.4.3 仿真基础路网图构建策略 |
| 3.5 小结 |
| 4 高速铁路列车群运行仿真系统 |
| 4.1 列车群运行仿真架构 |
| 4.1.1 系统整体架构 |
| 4.1.2 数据架构 |
| 4.2 列车群运行仿真基础数据模块 |
| 4.2.1 底层数据输入模块 |
| 4.2.2 路网铺画模块 |
| 4.3 列车群运行仿真动车组模块 |
| 4.3.1 列控配置模块 |
| 4.3.2 动车组配置模块 |
| 4.3.3 列车配置模块 |
| 4.4 列车群运行仿真运营模块 |
| 4.4.1 时刻表模块 |
| 4.4.2 进路编排模块 |
| 4.4.3 计划运行图模块 |
| 4.5 列车群运行仿真输出模块 |
| 4.6 小结 |
| 5 高速铁路列车群运行仿真系统运用实证 |
| 5.1 区段追踪间隔方案可行性分析 |
| 5.1.1 区段追踪间隔方案仿真原理 |
| 5.1.2 可行性分析仿真实现 |
| 5.2 改进Rotor模型的区段通过能力计算仿真应用 |
| 5.2.1 数据处理及Rotor模型 |
| 5.2.2 改进Rotor模型通过能力计算方法 |
| 5.3 高速铁路列车群仿真晚点传播 |
| 5.3.1 正常真实行车数据场景仿真 |
| 5.3.2 突发事件对后行列车产生的影响 |
| 5.3.3 列车群运行晚点传播影响 |
| 5.4 小结 |
| 6 结论 |
| 6.1 主要研究工作 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的科研成果 |
| 学位论文数据集 |
（2）基于统筹运行时刻和到发线的调图工作优化研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外的研究现状分析 |
| 1.2.1 国外的研究现状分析 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.2.3 国内外研究综述小结 |
| 1.3 问题研究综述 |
| 第2章 以包头站为例分析客车作业现状和调整列车运行图存在的问题 |
| 2.1 包头站旅客列车运输组织作业现状 |
| 2.1.1 包头站基础设备设施现状 |
| 2.1.2 包头站客运作业组织情况 |
| 2.1.3 包头站客车接发作业组织情况 |
| 2.1.4 包头站客车车底调动作业组织情况 |
| 2.1.5 包头站客车整备运用作业情况 |
| 2.1.6 包头站客车作业统筹分析 |
| 2.2 包头站历年来调整列车运行图情况及问题 |
| 2.2.1 运行区段调整列车运行图技术标准 |
| 2.2.2 包头站调整列车运行图技术作业标准 |
| 2.2.3 包头站历年调整列车运行图对比分析 |
| 2.2.4 包头站在调整列车运行图面临的问题分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 基于优化时刻和到发线的调图整体设计方案 |
| 3.1 编制列车运行图基本要求和目标 |
| 3.2 包头站客车挂线图的作用和目的 |
| 3.3 改进车站挂线图铺划方式的整体方案 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 计算机编制客车挂线图的模型设计 |
| 4.1 搭建客车挂线图计算机编制系统 |
| 4.2 客车挂线图计算机编制系统的逻辑处理 |
| 4.2.1 对列车车次所隐含信息的逻辑处理 |
| 4.2.2 按列车类型计算股道占用时间逻辑 |
| 4.2.3 客车整备线的使用权限逻辑 |
| 4.3 客车挂线图计算机编制系统实现目的 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 计算机编制客车挂线图的应用与人工对比 |
| 5.1 计算机编制客车挂线图系统的应用实例 |
| 5.2 人工铺划和系统生成的对比分析 |
| 5.2.1 计算机编制挂线图的优劣势分析 |
| 5.2.2 人工铺划挂线图的优劣势分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 结论 |
| 6.1 本文研究结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读学位期间取得的科研成果 |
| 学位论文数据集 |
（3）面向调度控制一体化的列车运行自动调整方法研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 缩略语 |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 2 列车调度与控制一体化中的基本概念和问题 |
| 2.1 列车速度曲线 |
| 2.2 列车运行图 |
| 2.3 列车运行调整 |
| 2.4 符号与记号 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 面向乘客需求的列车运行自动调整方法 |
| 3.1 问题描述 |
| 3.2 考虑列车与站台容量限制的列车运行调整模型 |
| 3.3 基于布谷鸟搜索的列车运行调整算法 |
| 3.4 仿真算例 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于预置推荐速度曲线的列车运行自动调整方法 |
| 4.1 问题描述 |
| 4.2 考虑区间运行等级选择的列车运行调整模型 |
| 4.3 基于大M法的模型线性化重构与求解 |
| 4.4 仿真算例 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 预置速度曲线下基于组合策略的列车运行自动调整方法 |
| 5.1 问题描述 |
| 5.2 考虑扣车与压缩时分策略的列车运行调整模型 |
| 5.3 基于仿真优化的列车运行调整算法 |
| 5.4 仿真算例 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 基于深度学习和混合搜索的列车调度与控制一体化方法 |
| 6.1 问题描述 |
| 6.2 基于卷积神经网络的列车速度曲线特征学习 |
| 6.3 列车运行调整与运行控制一体化模型 |
| 6.4 基于混合搜索的列车运行调整算法 |
| 6.5 仿真算例 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读博士学位期间所取得的成果 |
| 学位论文数据集 |
（4）城市轨道交通乘务排班计划编制优化研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 乘务排班计划编制方法研究现状 |
| 1.2.2 交替方向乘子法研究现状 |
| 1.2.3 国内外研究现状总结 |
| 1.3 研究内容与路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 2 城市轨道交通乘务排班问题研究 |
| 2.1 城市轨道交通运营计划组成 |
| 2.2 城市轨道交通乘务排班计划构成要素 |
| 2.2.1 城市轨道交通值乘方式 |
| 2.2.2 列车交接位置与乘务作业片段 |
| 2.2.3 乘务相关时间标准 |
| 2.3 城市轨道交通乘务排班问题特点分析 |
| 2.4 城市轨道交通乘务排班计划流程与实例 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 城市轨道交通乘务排班计划编制优化模型 |
| 3.1 模型构建前的准备工作 |
| 3.1.1 VRPTW问题描述 |
| 3.1.2 时空状态网络搭建 |
| 3.1.3 城市轨道交通乘务排班问题的转化 |
| 3.2 模型构建 |
| 3.2.1 符号说明 |
| 3.2.2 模型假设 |
| 3.2.3 目标函数 |
| 3.2.4 约束条件 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 乘务排班计划编制优化模型求解算法设计 |
| 4.1 问题与算法分析 |
| 4.2 改进的交替方向乘子法 |
| 4.2.1 交替方向乘子法概述 |
| 4.2.2 模型的重构 |
| 4.2.3 子问题的求解 |
| 4.2.4 评价解的质量 |
| 4.2.5 算法流程 |
| 4.3 算法性能验证 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 城市轨道交通乘务排班计划编制系统设计与实现 |
| 5.1 城市轨道交通乘务排班计划编制系统设计 |
| 5.1.1 系统设计目标 |
| 5.1.2 系统功能设计 |
| 5.2 城市轨道交通乘务排班计划编制系统实现 |
| 5.2.1 基础数据管理模块 |
| 5.2.2 乘务排班计划编制模块 |
| 5.2.3 乘务排班计划评价模块 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 案例分析 |
| 6.1 案例介绍 |
| 6.2 基本参数设定 |
| 6.3 排班结果与数据分析 |
| 6.4 算法效果分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要工作与结论 |
| 7.2 下一步展望 |
| 参考文献 |
| 附录 A 前向动态规划算法的部分C#代码 |
| 附录 B 改进的交替方向乘子法的部分C#代码 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（5）考虑多目标优化的城市轨道交通列车运行控制策略研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 缩略词表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 列车速度曲线优化研究现状 |
| 1.2.2 列车运行图优化研究现状 |
| 1.2.3 列车运行跟踪控制研究现状 |
| 1.3 研究内容与方法 |
| 1.4 论文篇章结构 |
| 2 列车动力学模型建立与运行优化多维目标 |
| 2.1 考虑时变参数的列车动力学模型建立 |
| 2.1.1 模型假设 |
| 2.1.2 牵引制动力 |
| 2.1.3 运行阻力 |
| 2.1.4 列车动力学模型建立 |
| 2.2 站间速度曲线优化目标 |
| 2.2.1 列车站间运行时间 |
| 2.2.2 列车站间运行能耗 |
| 2.2.3 列车站间运行舒适度 |
| 2.3 单列车运行图优化目标 |
| 2.3.1 列车线路运行净能耗 |
| 2.3.2 列车线路运行总时间 |
| 2.3.3 列车线路运行舒适度 |
| 2.4 列车跟踪控制评价指标 |
| 2.4.1 跟踪运行时间误差绝对值 |
| 2.4.2 跟踪运行停车误差绝对值 |
| 2.4.3 跟踪运行最大急动度绝对值 |
| 2.4.4 跟踪运行最大速度误差绝对值 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 基于列车运行混合方案的站间速度曲线帕雷托优化 |
| 3.1 列车运行混合方案设计 |
| 3.1.1 列车运行命令 |
| 3.1.2 基础运行模式 |
| 3.1.3 混合方案模型 |
| 3.2 列车运行TPS计算模型搭建 |
| 3.2.1 TPS计算模型设计 |
| 3.2.2 TPS计算模型流程 |
| 3.3 多目标站间速度曲线集求解 |
| 3.3.1 多目标优化求解算法 |
| 3.3.2 MOPSO算法简介 |
| 3.3.3 HS-MOPSO算法构建 |
| 3.3.4 算法度量 |
| 3.4 算例测试 |
| 3.4.1 基础数据 |
| 3.4.2 算法对比 |
| 3.4.3 帕雷托解集分析 |
| 3.4.4 运行模式分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于站间速度曲线集与邻车协同的单车运行图优化 |
| 4.1 再生制动与相邻列车能耗协同 |
| 4.1.1 再生制动能分析 |
| 4.1.2 邻车能耗协同规则 |
| 4.2 单列车运行图优化模型构建 |
| 4.2.1 模型预设条件 |
| 4.2.2 运行图时间序列化 |
| 4.2.3 有效再生制动能计算 |
| 4.2.4 运行图优化模型 |
| 4.3 运行图及对应速度曲线求解 |
| 4.3.1 速度曲线解集预处理 |
| 4.3.2 求解编码设计 |
| 4.3.3 能耗适应度值计算 |
| 4.3.4 PSO算法求解 |
| 4.4 算例分析 |
| 4.4.1 基础数据 |
| 4.4.2 结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 基于PID的无模型自适应列车运行跟踪控制器设计 |
| 5.1 经典PID控制与模糊控制 |
| 5.1.1 PID控制器 |
| 5.1.2 模糊控制器 |
| 5.2 FPID自适应控制器设计 |
| 5.2.1 FPID控制器结构 |
| 5.2.2 变量隶属度函数 |
| 5.2.3 模糊规则 |
| 5.3 NNPID自适应控制器设计 |
| 5.3.1 NNPID控制器结构 |
| 5.3.2 神经网络控制规则 |
| 5.3.3 神经网络参数更新规则 |
| 5.3.4 输出PID增益范围 |
| 5.3.5 执行器限制的控制策略 |
| 5.4 控制器SIMULINK模型搭建 |
| 5.4.1 PID控制器模型 |
| 5.4.2 模糊控制器模型 |
| 5.4.3 FPID控制器模型 |
| 5.4.4 NNPID控制器模型 |
| 5.5 算例对比 |
| 5.5.1 基础数据 |
| 5.5.2 结果对比 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 列车运行优化仿真系统搭建及其案例应用 |
| 6.1 仿真系统功能与架构 |
| 6.1.1 系统设计原则 |
| 6.1.2 仿真系统功能 |
| 6.1.3 仿真系统架构 |
| 6.2 仿真系统界面与模块结构 |
| 6.2.1 基础数据设置界面 |
| 6.2.2 速度曲线解集生成子系统 |
| 6.2.3 列车运行图优化子系统 |
| 6.2.4 列车运行跟踪控制子系统 |
| 6.3 仿真系统集成应用案例 |
| 6.3.1 案例基本数据 |
| 6.3.2 站间速度曲线集获取 |
| 6.3.3 单车全线运行图优化 |
| 6.3.4 列车运行跟踪控制 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 论文工作总结 |
| 7.2 论文创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（6）地铁车辆段调度信息管理系统的设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 论文主要内容 |
| 2 地铁车辆段作业流程和系统需求分析 |
| 2.1 车辆段概况 |
| 2.1.1 设备组成与线路布局 |
| 2.1.2 主要涉及岗位与职责 |
| 2.2 生产任务分析 |
| 2.2.1 发车作业任务 |
| 2.2.2 收车作业任务 |
| 2.2.3 检修生产任务 |
| 2.2.4 调车作业任务 |
| 2.2.5 问题分析 |
| 2.3 需求分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 地铁车辆段调度信息管理系统设计 |
| 3.1 总体设计说明 |
| 3.2 系统结构设计 |
| 3.3 系统数据库设计 |
| 3.4 系统功能设计 |
| 3.4.1 场调信息管理模块设计说明 |
| 3.4.2 检调信息管理模块设计说明 |
| 3.4.3 技术作业图表功能模块设计说明 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 地铁车辆段调度信息管理系统计划编制算法模型 |
| 4.1 发车计划编制模型和算法研究 |
| 4.1.1 模型的建立 |
| 4.1.2 人工蚁群算法概述 |
| 4.1.3 基于成本节点的蚁群算法模型 |
| 4.1.4 算例分析 |
| 4.2 收车计划编制模型和策略研究 |
| 4.2.1 模型的建立 |
| 4.2.2 基于计算机辅助的编制策略 |
| 4.2.3 算例分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 地铁车辆段调度信息管理系统的实现 |
| 5.1 系统开发环境 |
| 5.2 系统模块实现 |
| 5.2.1 场调信息管理模块 |
| 5.2.2 检调信息管理模块 |
| 5.2.3 技术作业图表 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（7）基于弹性的高速铁路运行图调整策略评估（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 运行图调整方法 |
| 1.2.2 运行图评估方法 |
| 1.2.3 研究现状小结 |
| 1.3 论文内容和结构安排 |
| 2 高速铁路列车运行调整问题概述 |
| 2.1 高速铁路调度指挥系统 |
| 2.1.1 列车调度指挥系统 |
| 2.1.2 调度集中系统 |
| 2.2 高速铁路列车运行图分析 |
| 2.2.1 高速铁路列车运行图概述 |
| 2.2.2 高速铁路列车运行图编制原则 |
| 2.2.3 高速铁路列车运行图的构成 |
| 2.3 列车晚点问题研究 |
| 2.3.1 晚点定义及分类 |
| 2.3.2 列车晚点原因分析 |
| 2.3.3 列车晚点传播分析 |
| 2.4 列车运行调整问题研究 |
| 2.4.1 调整原则 |
| 2.4.2 约束条件 |
| 2.4.3 调整方式 |
| 2.4.4 调整过程 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 基于遗传算法的列车运行调整算法研究 |
| 3.1 遗传算法概述 |
| 3.1.1 遗传算法原理及特点 |
| 3.1.2 遗传算法求解步骤 |
| 3.2 列车运行调整算法模型的建立 |
| 3.2.1 模型参数与变量 |
| 3.2.2 模型条件假设 |
| 3.2.3 遗传算法模型 |
| 3.3 ATP限速约束 |
| 3.3.1 ATP工作原理 |
| 3.3.2 列车动力学模型 |
| 3.3.3 多车追踪场景下ATP限速仿真 |
| 3.4 供电能力约束 |
| 3.4.1 高速铁路供电系统概述 |
| 3.4.2 牵引供电计算 |
| 3.4.3 违反供电约束条件解决方案设计 |
| 3.5 算法设计 |
| 3.5.1 编码设计 |
| 3.5.2 适应度函数设计 |
| 3.5.3 遗传参数设计 |
| 3.5.4 终止条件设计 |
| 3.5.5 遗传过程设计 |
| 3.6 遗传算法有效性验证 |
| 3.6.1 算例数据描述 |
| 3.6.2 有效性验证 |
| 3.6.3 结果分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 基于弹性理论的列车运行调整方案评估方法研究 |
| 4.1 弹性 |
| 4.1.1 弹性定义 |
| 4.1.2 弹性评估方法研究 |
| 4.2 列车运行调整方案弹性评估方法 |
| 4.2.1 列车运行调整弹性三要素 |
| 4.2.2 列车运行调整弹性量化模型 |
| 4.2.3 列车运行调整弹性因子设计 |
| 4.3 列车运行调整方案弹性评估方法验证 |
| 4.3.1 列车运行调整仿真算例及晚点场景 |
| 4.3.2 列车运行调整弹性评估结果 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 列车运行调整及评估系统仿真验证 |
| 5.1 开发环境介绍 |
| 5.2 需求分析及模块划分 |
| 5.2.1 需求分析 |
| 5.2.2 模块划分 |
| 5.3 列车运行调整及评估系统设计 |
| 5.3.1 软件界面设计 |
| 5.3.2 数据输入模块设计 |
| 5.3.3 遗传算法模块设计 |
| 5.3.4 弹性评估模块设计 |
| 5.4 实际场景下的仿真验证 |
| 5.4.1 仿真算例描述 |
| 5.4.2 仿真算例验证及结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论 |
| 6.1 主要工作总结 |
| 6.2 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 图索引 |
| 表索引 |
| 作者简历及攻读硕士/博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（8）基于CTCS-3级列控的CTC仿真系统的设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外CTC研究现状 |
| 1.2.1 国外CTC研究现状 |
| 1.2.2 国内CTC研究现状 |
| 1.3 研究内容和结构 |
| 第2章 CTC仿真系统概述 |
| 2.1 实际铁路CTC概述 |
| 2.2 列控仿真平台概述 |
| 2.2.1 列控仿真平台架构 |
| 2.2.2 相关列控子系统概述 |
| 2.3 CTC仿真系统功能需求分析 |
| 2.3.1 CTC调度中心系统的功能需求 |
| 2.3.2 CTC车站系统的功能需求 |
| 2.3.3 教学方面的功能需求 |
| 2.4 CTC仿真系统总体设计 |
| 2.4.1 运行图模块 |
| 2.4.2 调度命令模块 |
| 2.4.3 临时限速模块 |
| 2.4.4 进路选排模块 |
| 2.4.5 命令签收模块 |
| 2.4.6 行车日志模块 |
| 2.4.7 站场监控模块 |
| 2.4.8 网络通信模块 |
| 2.4.9 教学功能模块 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 CTC仿真系统设计 |
| 3.1 运行图模块设计 |
| 3.1.1 新增计划线 |
| 3.1.2 计划线调整 |
| 3.1.3 阶段计划下达 |
| 3.1.4 实绩运行图绘制 |
| 3.1.5 其他辅助操作 |
| 3.2 调度命令模块设计 |
| 3.2.1 调度命令的拟定下发 |
| 3.2.2 调度命令的管理和查询 |
| 3.3 临时限速模块设计 |
| 3.3.1 数据交互过程 |
| 3.3.2 具体流程 |
| 3.4 进路选排模块设计 |
| 3.4.1 进路序列生成 |
| 3.4.2 进路自动选排 |
| 3.4.3 进路人工选排 |
| 3.5 命令签收模块设计 |
| 3.5.1 阶段计划签收 |
| 3.5.2 调度命令签收 |
| 3.6 行车日志模块设计 |
| 3.6.1 列车自动采点 |
| 3.6.2 行车日志界面 |
| 3.7 站场监控模块设计 |
| 3.7.1 监控显示内容 |
| 3.7.2 显示绘图技术 |
| 3.8 网络通信模块设计 |
| 3.8.1 通信内容 |
| 3.8.2 通用信息包格式 |
| 3.8.3 通信流程 |
| 3.9 教学模块设计 |
| 3.9.1 通信教学 |
| 3.9.2 理论教学 |
| 3.9.3 故障模拟 |
| 3.9.4 三维同步展示 |
| 3.10 本章小结 |
| 第4章 CTC仿真系统实现 |
| 4.1 CTC调度中心核心功能实现 |
| 4.1.1 运行图 |
| 4.1.2 调度命令 |
| 4.1.3 临时限速 |
| 4.2 CTC车站核心功能实现 |
| 4.2.1 进路选排 |
| 4.2.2 命令签收 |
| 4.2.3 行车日志 |
| 4.3 公用功能模块实现 |
| 4.3.1 站场监控 |
| 4.3.2 网络通信 |
| 4.3.3 教学功能 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表论文及科研成果 |
（9）基于CTC调度作业的铁路多工种联合仿真培训系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 .研究背景及意义 |
| 1.1.1 .研究背景 |
| 1.1.2 .研究意义 |
| 1.2 .国内外研究现状 |
| 1.2.1 .培训管理体系研究现状 |
| 1.2.2 .铁路应急演练研究现状 |
| 1.2.3 .调度集中系统研究现状 |
| 1.3 .主要研究内容及结构安排 |
| 1.3.1 .主要研究内容 |
| 1.3.2 .文章结构安排 |
| 第2章 CTC调度集中系统指挥作业流程分析 |
| 2.1 .CTC调度集中系统概述 |
| 2.1.1 .CTC系统总体结构分析 |
| 2.1.2 .CTC系统功能分析 |
| 2.1.3 .CTC系统与其他系统接口 |
| 2.2 .CTC系统调度指挥作业流程 |
| 2.2.1 .行车调度台作业流程 |
| 2.2.2 .助理调度台调车作业流程 |
| 2.2.3 .车站调车作业流程 |
| 2.3 .本章小结 |
| 第3章 铁路多工种联合仿真培训系统需求分析 |
| 3.1 .系统建设目标 |
| 3.2 .系统需求分析 |
| 3.2.1 .教员培训管理系统需求分析 |
| 3.2.2 .行车调度子系统需求分析 |
| 3.2.3 .车站作业子系统需求分析 |
| 3.2.4 .列车模拟器子系统需求分析 |
| 3.2.5 .地面环境服务器子系统需求分析 |
| 3.3 .本章小结 |
| 第4章 铁路多工种联合仿真培训系统设计 |
| 4.1 .系统整体设计 |
| 4.1.1 .系统架构设计 |
| 4.1.2 .系统接口设计 |
| 4.1.3 .数据库设计 |
| 4.1.4 .开发语言 |
| 4.2 .教员培训管理系统设计 |
| 4.2.1 .培训考核需求分析 |
| 4.2.2 .课程场景编辑 |
| 4.2.3 .课程场景再现与实时评价 |
| 4.2.4 .评价分析反馈建议 |
| 4.3 .仿真子系统设计 |
| 4.3.1 .行车调度子系统设计 |
| 4.3.2 .车站作业子系统设计 |
| 4.3.3 .其他系统功能展示 |
| 4.4 .基于故障注入的演练场景再现模块设计 |
| 4.4.1 .故障注入原理及模型概述 |
| 4.4.2 .故障注入模块设计 |
| 4.4.3 .场景案例数据库设计 |
| 4.4.4 .注入案例场景再现设计 |
| 4.5 .本章小结 |
| 第5章 铁路多工种联合培训演练实例 |
| 5.1 .系统环境配置 |
| 5.2 .课程编辑 |
| 5.2.1 .场景流程梳理 |
| 5.2.2 .培训业务系统组织 |
| 5.2.3 .课程场景编辑 |
| 5.3 .课程培训实施 |
| 5.4 .培训课程评价 |
| 5.5 .本章小结 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果 |
（10）大风临时限速下高速列车运行自动调整研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 不同突发事件下的高速列车运行调整 |
| 1.2.2 高速列车运行调整模型及求解方法 |
| 1.2.3 强化学习应用 |
| 1.3 本文研究框架 |
| 2 预备知识 |
| 2.1 高速列车运行自动调整 |
| 2.1.1 高速列车运行自动调整目标及策略 |
| 2.1.2 高速列车晚点成因 |
| 2.2 大风临时限速场景 |
| 2.3 强化学习 |
| 2.3.1 马尔可夫决策过程 |
| 2.3.2 蒙特卡罗树搜索 |
| 3 基于蒙特卡罗树搜索的列车运行自动调整 |
| 3.1 问题描述 |
| 3.2 到站和发车晚点下列车运行自动调整建模 |
| 3.2.1 车站作业约束 |
| 3.2.2 区间运行约束 |
| 3.3 基于蒙特卡罗树搜索的列车发车次序调整方法 |
| 3.3.1 强化学习环境 |
| 3.3.2 列车发车次序调整 |
| 3.3.3 最优发车次序调整方法 |
| 3.4 算例仿真 |
| 3.4.1 参数设置 |
| 3.4.2 仿真分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 单区段临时限速下列车作业时分自动调整 |
| 4.1 问题描述 |
| 4.2 单区段临时限速下列车运行自动调整建模 |
| 4.2.1 车站作业约束 |
| 4.2.2 区间运行约束 |
| 4.3 列车作业时分自动调整方法 |
| 4.3.1 强化学习环境 |
| 4.3.2 无冲突列车运行图生成方法 |
| 4.4 算例仿真 |
| 4.4.1 场景设置 |
| 4.4.2 仿真分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 多区段临时限速下基于晚点预测的列车运行自动调整 |
| 5.1 问题描述 |
| 5.2 多区段临时限速下列车运行自动调整建模 |
| 5.2.1 列车动力学建模 |
| 5.2.2 临时限速区段边界点的速度时间计算 |
| 5.2.3 区间运行时分计算 |
| 5.3 列车晚点预测 |
| 5.3.1 晚点类型分析 |
| 5.3.2 晚点传播建模 |
| 5.3.3 晚点时间计算 |
| 5.4 算例仿真 |
| 5.4.1 场景设置 |
| 5.4.2 仿真分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
四、列车运行图自动生成系统的设计与实现（论文参考文献）
- [1]高速铁路列车群运行仿真系统技术研究[D]. 李和壁. 中国铁道科学研究院, 2021
- [2]基于统筹运行时刻和到发线的调图工作优化研究[D]. 屈兴旺. 中国铁道科学研究院, 2021(01)
- [3]面向调度控制一体化的列车运行自动调整方法研究[D]. 侯卓璞. 北京交通大学, 2021
- [4]城市轨道交通乘务排班计划编制优化研究[D]. 滕士尧. 北京交通大学, 2021(02)
- [5]考虑多目标优化的城市轨道交通列车运行控制策略研究[D]. 蒲茜. 北京交通大学, 2021(02)
- [6]地铁车辆段调度信息管理系统的设计与实现[D]. 胡鹏. 兰州交通大学, 2020(01)
- [7]基于弹性的高速铁路运行图调整策略评估[D]. 刘桐林. 北京交通大学, 2020(03)
- [8]基于CTCS-3级列控的CTC仿真系统的设计与实现[D]. 李毓磊. 西南交通大学, 2020(07)
- [9]基于CTC调度作业的铁路多工种联合仿真培训系统研究[D]. 李姝欣. 西南交通大学, 2020(07)
- [10]大风临时限速下高速列车运行自动调整研究[D]. 王荣笙. 北京交通大学, 2020
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