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列车运行仿真、实时调度的模型及算法研究
| 论文题名： | 列车运行仿真、实时调度的模型及算法研究 |
| 关键词： | 预测控制;列车运行;实时调度;决策支持系统;替代图模型 |
| 摘要： | 在不同类型列车混合运营的铁路网络环境下,由于突发事件的干扰,列车的运行会在网络交叉点处产生冲突。解决冲突需要调度决策支持系统自动生成先进的调度策略,从而提高铁路运输效率。对目前国内外列车运行优化调度的研究现状和方法进行了分析,结合有速度调节的替代图模型提出了一种基于预测控制机理的列车运行实时预测调度策略(RTPS)。通过列车运行仿真得到了一些相关结论。 本文主要研究内容和结论如下: 1.依据车间作业调度理论的替代图模型,列车运行调度问题可以用一系列对资源占用的时间约束来表达。介绍轨道交通流运行特性在替代图中的表示方法,同时对替代图模型加入速度调整使其更切合列车实际运行情况,在替代图模型的预处理阶段采用两种简化准则以降低计算量。 2.分析列车优化调度问题的既有求解算法,结合替代图模型提出了基于预测控制机理即预测模型、滚动优化、实时反馈调整的列车实时预测调度算法,该算法可以根据预测的行车信息进行决策。本文给出了详细的RTPS的算法和具体的实现步骤。 3.利用C++语言创建列车运行仿真平台,给出详细的设计思想和编程过程,其主要功能包含按图行车、冲突检测和算法实施。针对一个大型的铁路网络进行仿真,通过设置干扰案例来实施不同的调度策略。仿真结果表明列车实时预测调度算法优于目前文献中的先到先服务、先离开先服务和避免最大当前代价的算法。本文所提出的调度算法可以为调度员提供更有效的冲突决策方案。 本文采用替代图模型,基本上实现了基于列车运行仿真预测的实时调度的研究,将列车运行仿真和基于调度的性能优化相结合。论文研究得到了预期的结果,最后给出了未来的研究方向。 |
| 作者： | 王朋 |
| 专业： | 智能交通工程 |
| 导师： | 周永华 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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