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基于模拟退火算法的铁路闭塞分区优化研究
| 论文题名： | 基于模拟退火算法的铁路闭塞分区优化研究 |
| 关键词： | 牵引计算;闭塞分区;追踪间隔;模拟退火算法;高速铁路 |
| 摘要： | 近年来我国铁路事业蓬勃发展，大量高速铁路等工程项目等待建设。铁路线路的建设要兼顾以下两个方面:不仅要使列车安全运行，还要确保列车的通过能力。铁路闭塞分区的划分受到诸多因素（列车的制动距离、列车追踪间隔、闭塞分区的信号制式、轨道电路的极限长度）的制约，对列车的运行的安全和效率有重要的影响。闭塞区间的设计只有在闭塞分区划分之后才能进行其它的相关工作。所以想要提高区间设计的工作质量和效率必须快速合理地划分闭塞分区。 铁路闭塞分区的划分问题相当于区间通过信号机的布置。相邻信号机之间的距离就是闭塞分区的长度，闭塞分区的划分实际就是确定区间里闭塞分区的划分的个数以及相邻的闭塞分区区段的分界点的位置。论文在研宄列车牵引计算知识、闭塞分区制式的基础上，根据列车制动距离的空间间隔方法，并在考虑闭塞分区划分约束条件的基础上设计闭塞分区的划分模型，使最终得到的闭塞分区的划分方案在保证列车运行安全的基础上提高列车的通过能力。 研究的主要内容包括以下几个方面: (1)为快速地得到合理的闭塞分区划分方案，论文在详细分析闭塞分区划分的优化目标和相关影响因素的基础上，针对四显示固定闭塞和准移动闭塞两种运行模式分别建立了优化模型。 (2)在闭塞分区划分实践的基础上，探讨利用计算机进行闭塞分区划分的基本原理和运用模拟退火算法和禁忌搜索算法分别对上述两种运营模式进行了求解。在优化的结果中的每一个向量即是一种闭塞分区的划分方案，向量中的每一个分量就代表一个分界点的位置，把搜索过程中的最小适应度函数值所对应的方案作为最终方案。 (3)在建立的优化模型的基础上，针对两种算法优化的结果从适应度函数下降的速度、适应度函数的最终值以及列车的追踪间隔时间的角度来对两种算法进行了对比。 (4)通过两种算法的铁路闭塞分区优化方案的对比表明:禁忌搜索算法无论从搜索的适应度函数的下降速度还是适应度函数值的精度均不及模拟退火算法的优化结果，而且禁忌搜索算法优化到的方案的追踪间隔时间也不如模拟退火算法的优化方案。验证了模拟退火算法对闭塞分区划分问题的有效性和优越性。 |
| 作者： | 左政伟 |
| 专业： | 交通信息工程及控制 |
| 导师： | 王思明 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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