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高速鐵路技術論文范文第1篇

關鍵詞：混行運輸；通過能力；元胞自動機

1 高速鐵路運輸組織模式概況及論文主要內容

我國高速鐵路朝著規(guī)模龐大、規(guī)劃科學、高效安全的方向建設發(fā)展，逐步實現以“四縱四橫”為基本框架向“五縱五橫十聯”發(fā)展的目標。但是在全國高速鐵路網形成的初期，鐵路依然面臨著運能與運量之間的突出矛盾，跨線列車混跑的現象依然不可避免，隨之就產生了新的運輸組織模式：高速列車與中速列車共線混行的運輸組織模式。

這種運輸組織模式的直觀表現是：高速鐵路的本線列車運行速度一般為300-350km/h，而同時在高速鐵路上跨線開行的中速列車只能達到200-250km/h的運行速度。這種運輸模式不僅為旅客提供多樣化的客運服務，滿足不同出行需求的旅客選擇適合的客運產品[1]，而且在我國已有的車輛技術和線路狀況能夠實現這種運輸模式的情況下，能夠實現客流運輸的直達性，減少旅客換乘的問題，合理利用高速列車在開行量不大時的線路。

這種混合開行模式雖然能夠高效利用高鐵線路，但也會降低高鐵線路的設計通過能力?；诖耍瑸榱撕侠?、高效的實現不同時速的列車共線混行，就要深入研究混行運輸對高速鐵路通過能力的影響程度，提出混行列車數的比例，為編制合理的列車開行方案提供理論依據。

2 影響高速鐵路通過能力的因素和計算方法

在通常情況下，線路設備狀態(tài)和高速列車的組織開行方式是影響高速鐵路通過能力的兩個主要因素。其中，影響前者的主要因素有線路對否平順、停站次數多少、牽引機車功率大小和閉塞方式等，而影響后者的主要因素是混行列車比例、開行列車間的相對速度差、列車間必須保持的運行安全距離和列車運行圖鋪畫方式等。

高速鐵路要實現混行，就會出現非平行運行圖的現象?？紤]到上述多方面的影響因素，按照普通鐵路線路通過能力的計算方法，采取扣除系數法是比較合理有效的一種計算方法。此時高速鐵路扣除系數法就指當需要運行一列普通列車時，原有的高速列車通過對數必須進行相應的扣除來保證普通列車的運行安全。

很顯然，當高速鐵路運行普通列車時，兩者之間的速度差必然會導致原有的高速鐵路運行對數的扣除，同時還受到列車間不同的停站方式和停站時間的影響，導致原有的平行運行圖也就相應的變?yōu)榉瞧叫羞\行圖，扣除系數也會隨之變化。

“高中混行”模式下，通過能力計算公式為[2]：N高中=N高+N中=（N全-N中？著中）+ N中，其中N高中為“高中混行”模式下，高速鐵路的通過能力，對或列；？著中為中速列車的平均扣除系數。

3 移動閉塞條件下的元胞自動機模型

文章為了減少對原有高速鐵路運行對數的過大扣除，以及普速列車對高速鐵路線路的影響，將只考慮200-250km/h的中速列車對停站較少的高速列車的影響。同時不考慮不同線路區(qū)間內的施工天窗和線路具體特性的影響，以及列車在經過車站和道岔時的速度與區(qū)間運行速度一致。

在學習理解NaSch模型的基礎上建立移動閉塞條件下列車追蹤運行的元胞自動機模型。將所要研究的高速鐵路區(qū)間劃分為間隔距離形同的L個節(jié)點，模擬列車區(qū)間占有和空閑的兩種狀態(tài)，即在某一時間點，兩節(jié)點間的線路被高速列車或者中速列車所占有，或出現閑置狀態(tài)。同時為了簡化列車運行速度計算，就將其進行取整運算。特別的，因為混行運輸模式并不是一種運行組織常態(tài)，因此模擬的時間區(qū)段也將是費連續(xù)型的，且在這段時間內列車速度是隨時變化發(fā)展的。

高速鐵路技術論文范文第2篇

1. 引言

近年來，伴隨著國家綜合國力的全面提升，我國高速鐵路建設取得歷史性跨越，進入全面建設時期。無砟軌道作為一種穩(wěn)定性高、軌道剛度均勻、具有較強的結構耐久性、容易維護、可降低橋梁二期恒載、減少隧道凈空開挖、綜合效益高的軌道結構形式，因此，對無砟軌道施工技術進行研究是很有必要的。

2. 無砟軌道施工技術難點

與普通鐵路有砟軌道相比，高速鐵路無砟軌道系統(tǒng)的施工工藝更為復雜，技術含量更高，其難點主要體現在以下五個方面：

（1）軌道基礎地基沉降變形規(guī)律難以控制。無砟軌道整體形態(tài)是通過扣件系統(tǒng)進行維持，因此，必須采取技術經濟合理的處理措施保證軌道地基的穩(wěn)定性。

（2）精密測量技術。傳統(tǒng)的測量技術已經無法滿足高速鐵路無砟軌道系統(tǒng)的施工建設需求，需要采用高精度的現代工程測量方法來保證保證無柞軌道線路平順性。

（3）軌道平順度控制。高速鐵路與普通有砟鐵路的最顯著區(qū)別是需要一次性建成可靠、穩(wěn)固的軌道基礎工程和高平順性的軌道結構。軌道的高平順性是實現列車高速運行的最基本條件。

（4）無砟道岔施工。道岔區(qū)無砟軌道施工應嚴格按相關規(guī)程進行，在保證無砟軌道的道岔間無縫的同時還要注意與不同區(qū)間、不同標段間無縫線路施工相互協(xié)調。

3. 無砟軌道施工關鍵技術

3.1 無砟軌道測量

無砟軌道施工階段測量主要包括三個內容：線下施工測量、無砟軌道鋪設測量以及竣工測量。線下施工階段測量主要工作是控制網的復測和控制網加密；對于無砟軌道鋪設階段測量，關鍵工作就是CPⅢ控制網的布設，平面測量要求滿足五等導線精度，線路起閉于CPⅠ或CPⅡ控制點。導線長度不超過2km，點間距150～200m之間，距線路中線3～4m，需要再線下施工完成后無砟軌道鋪設前進行施測，控制點需要用鋼筋混凝土包樁，以保證其精度不受環(huán)境影響。高程測量采用起閉于二等水準點的精密水準測量施測，水準線路不超過2km?？⒐るA段測量主要是維護基樁測量和軌道幾何形狀測量。

3.2 水硬性混凝土支承層鋪設

水硬性混凝土應按設計方案配比，集中拌合，用運輸車運輸、傾倒。攤鋪時沿測定位樁拉線，控制攤鋪機走行方向；注意控制并調整攤鋪機的碾壓力、集料投料速度等工藝參數；同時及時拉線檢查支承層的頂面高程。在支承層水硬性混凝土攤鋪完畢12小時內，用鋸縫機在支承層表面鋸切間距5m深度l0cm的伸縮縫；同時修整支承層邊緣輪廓尺寸。最后在支撐層上覆蓋保濕棉墊，在保證混凝土上表面濕潤，且不受陽光直射和風吹的前提下覆蓋養(yǎng)生3天。

3.3 軌道安裝定位

軌道安裝定位的主要工序依次分別為首先鋪設軌枕、安裝工具軌然后進行軌道調整定位再進行軌道電路參數檢查最后軌道精確調整和固定。施工時，一般100m為一個施工單元組織施工。

3.3.1 鋪設軌枕、安裝工具軌

軌枕鋪設使用散枕機施工。散枕機通過挖掘機特殊改裝而成，挖掘機上安裝專用液壓軌枕夾鉗，進行軌枕的吊裝、并按照正確的軌枕問距直接將軌枕擺放到位。

3.3.2 軌道調整定位

軌道調整定位施工采用專用支撐架、雙向調整軸架完成，支撐架間隔2.5m設置，雙向調整軸架每隔3根軌枕對稱設置，雙向調整軸架基座預先安裝在鋼軌底面。

支撐架內安裝宅鋼軌夾鉗和豎直調整裝置。首先使用水準儀測量軌道面高程，起落豎直調整裝置，使軌頂標高滿足設計值。允許誤差為±10mm；用扳手上緊雙向調整軸架的豎直螺栓。螺栓端頭與墊板頂死、受力。

在每一組雙向調整軸架基座間安裝傳力桿后，用扳手旋轉傳力桿，逐點調整軌道至設計中線位置．容許偏差為±5mm，并用全站儀精確測量復核。軌道調整定位合格后，在細調定位支座的預埋位置鉆孔，安裝定位支座。

3.3.3 軌道精確調整和固定

軌道精確調整在道床板混凝土澆筑前l(fā).5～2小時前進行。按照細調定位支座位置劃分檢測斷面，使用軌檢小車和全站儀逐一檢測每一個檢測斷面線路的水平、高低、軌向等幾何形位和中線位置。根據軌檢小車輸出的檢測數據確定檢測斷面處軌道精確調整的量值。

用扳手微動調整雙向調整軸架的豎直螺栓絲桿，調整線路的幾何行位，直至滿足設計要求。在細調定位支座上安裝螺旋調整器，旋轉調整手柄，使調整刻度達到調整量值．確認軌道中線位置調整到位。將“U”形卡板插入細調定位支座內卡緊，然后將卡板與軌枕的鋼筋桁架焊牢，完成軌道固定。

3.4 道床板混凝土澆筑

混凝土入模后，立即插入振動棒振搗。對軌枕底部位置混凝土要加強振搗，確保混凝土的密實性；搗固時防止振動棒觸碰雙向調整軸架的豎直螺栓和其它固定裝置。道床板混凝土表面用平板式振動器振平并以人工抹平，確保道床板的頂面高程、平整度和排水坡度符合設訓標準。同一配比每班次應制作5組試件。

道床板餛凝土澆筑2～5小時后，松開雙向調整軸架的豎直螺栓和其它固定裝置?；炷凉嘧⑼瓿珊髴⒓催M行表面覆蓋?；炷两K凝后噴灑養(yǎng)護劑養(yǎng)護14天左右，防止其表面產生裂紋。雙向調整軸架的豎直螺栓取出后，遺留的螺栓孔應采用高標號的砂漿封堵。

4. 結語

我國高速鐵路已進行了多年的技術準備，研究和攻克了不少重大難題，但無砟軌道施工技術對于我國鐵路建設來說仍然是一個既復雜又新穎的課題，在建設中仍有許多問題值得研討。本論文主要分析了高速鐵路無砟軌道施工的技術難點和施工中的關鍵技術，期望能對高速鐵路無砟軌道施工提供有益的參考。

參考文獻

[1] 何華武. 無砟軌道技術[M]. 北京：中國鐵道出版社，2005.

[2] 雷位冰. 秦沈客運專線無砟軌道鋪設技術. 成都：西南交通大學工程碩士學位論文，2003．

高速鐵路技術論文范文第3篇

摘要：隨著經濟全球化的快速發(fā)展，我國制造業(yè)的轉型升級成為必然，發(fā)展現代制造服務業(yè)，是加快制造業(yè)產業(yè)升級和轉型升級的重要途徑。文章以公共服務平臺建設為例，簡要闡述了發(fā)展現代制造服務業(yè)的模式和途徑，并提出了企業(yè)發(fā)展現代制造服務業(yè)的建議。

關鍵詞 ：現代制造服務業(yè) 制造業(yè) 轉型升級

一、現代制造服務業(yè)的內涵及發(fā)展現狀

2014年08月國務院《國務院關于加快發(fā)展生產業(yè)促進產業(yè)結構調整升級的指導意見》，進一步明確了生產業(yè)是全球產業(yè)競爭的戰(zhàn)略制高點?，F代制造服務業(yè)融合了互聯網、通信、計算機等信息化手段和現代管理思想與方法，圍繞制造業(yè)的各個環(huán)節(jié)所開展的各類專業(yè)的服務活動，屬于生產業(yè)范疇。發(fā)展現代制造服務業(yè)，是從生產型制造向服務型制造轉變的戰(zhàn)略需求，是加快制造業(yè)產業(yè)升級和結構調整的重要途徑。

當前，我國現代制造服務業(yè)仍處于剛起步和較為新興的發(fā)展階段，服務業(yè)總體規(guī)模仍然偏小，發(fā)展程度尚較低，服務水平不高，結構不合理，機制創(chuàng)新滯后，整體發(fā)展水平與發(fā)達國家相比還有較大的差距。

二、建設公共服務平臺是發(fā)展現代制造服務業(yè)的重要手段

《意見》指出建立專業(yè)化、開放型的公共服務平臺是當前我國發(fā)展現代制造服務業(yè)的主要任務之一。公共服務平臺是根據區(qū)域經濟、科技、社會發(fā)展需求，以科技資源集成開放和共建共享為目標，通過有效優(yōu)化和整合各類科技資源，向社會提供開放共享的一類科技創(chuàng)新服務載體。公共服務平臺為企業(yè)發(fā)展提供技術開發(fā)、試驗、推廣以及產品設計、加工、檢測、中試、信息共享、技術基礎設施等以及投資融資、教育培訓等公共服務。以企業(yè)為主體建立的公共服務平臺可顯著地強化企業(yè)的服務供給、提升企業(yè)服務水平、優(yōu)化企業(yè)資源、促進企業(yè)由生產型企業(yè)向服務型企業(yè)轉型升級。

三、公共服務平臺發(fā)展模式探討

為了研究公共服務平臺的發(fā)展模式，本文以株洲時代新材料科技股份有限公司（以下簡稱時代新材）建設的“高速鐵路機械系統(tǒng)仿真技術服務平臺”為案例進行分析。

1.高速鐵路機械系統(tǒng)仿真技術服務平臺介紹

時代新材主要從事高分子減振降噪產品、高分子復合改性材料和特種涂料及新型絕緣材料三大系列產品的研制開發(fā)、生產、銷售和服務，是目前我國交通機械裝備行業(yè)整體科技實力最強的高分子復合材料減振降噪技術專業(yè)研究、開發(fā)基地。2013年公司依托強大的高速鐵路機械仿真核心技術建立了高速鐵路機械系統(tǒng)仿真技術服務平臺。平臺由高性能計算平臺和機械設計仿真的功能平臺組成，承擔各高速鐵路產業(yè)相關單位新產品研發(fā)、基礎性和前沿性技術研究中的機械設計計算與仿真分析任務，整合機械結構仿真分析方向的技術和人力資源，為基礎性研究的產業(yè)化應用提供理論和技術基礎。

2.高速鐵路機械系統(tǒng)仿真技術服務平臺服務模式

經過探索和實踐，時代新材建立了“技術研發(fā)、技術推廣、技術信息一體化服務”的服務模式，即在企業(yè)本身開展研發(fā)的同時，為其它企業(yè)提供技術研發(fā)、產品檢測等服務，并向企業(yè)提供相關技術信息、技術培訓等。通過一體化技術服務和市場化推廣策略的結合，初步實現了平臺的組織網絡化、功能社會化、服務產業(yè)化、手段現代化的運營目標。技術服務平臺由依托層、核心層以及應用層組成。

（1）服務依托層。服務依托層圍繞長沙國家超算中心，由研發(fā)與技術數據庫、專業(yè)技術人才庫組成。研發(fā)與技術數據庫是對湖南省內乃至全國近三年來高速鐵路機械設計領域內新登記的科技成果、專利及論文，進行收集與進度跟蹤，整理形成最新的研發(fā)技術與數據庫。專業(yè)技術人才庫的建設主要包括兩個方面的內容，一方面是專業(yè)人才庫共建工程；二是專業(yè)技術人才的培養(yǎng)工程。專業(yè)技術人才庫共建工程是通過收集高速鐵路機械仿真技術領域一批熟練掌握專業(yè)技術知識、具有精湛操作技能的專業(yè)技術人才；針對企業(yè)人才需求，及時推薦最適合企業(yè)發(fā)展的技術人才。其次是做好人才儲備服務，通過與提供專業(yè)技術人才的院校和科研機構合作，建立人才對接機制，源源不斷地為企業(yè)提供急需的專業(yè)技術人才。

（2）服務核心層。此層充分發(fā)揮公司的優(yōu)勢，構成公共服務平臺的技術服務核心力量，由仿真計算平臺、仿真管理平臺、仿真驗證平臺三部分組成。

（3）服務應用層。服務平臺以長沙國家超算中心、研發(fā)與技術數據庫、專家人才庫為依托，以時代新材料公司的仿真管理平臺、仿真技術平臺、仿真驗證平臺為核心，通過多種措施與途徑向高速鐵路產業(yè)領域機械仿真設計企業(yè)提供技術服務。

3.高速鐵路機械系統(tǒng)仿真技術服務平臺效益分析

公共服務平臺的建設，在整合、發(fā)揚湖南省高速鐵路這一優(yōu)勢產業(yè)，優(yōu)化集群內產業(yè)結構，提升關鍵材料與制品研發(fā)、試驗、生產及配套能力，解決行業(yè)關鍵技術問題，促進高速鐵路行業(yè)整體技術水平提高的基礎上，有效的提升了相關企業(yè)的產品開發(fā)成功率、縮短了開發(fā)周期；提升了公司的服務水平和服務能力，促進了公司由傳統(tǒng)制造業(yè)向現代制造服務業(yè)的轉變。

四、企業(yè)發(fā)展現代制造服務業(yè)的建議

時代新材公司依托核心技術、以信息化建設為紐帶，整合優(yōu)勢資源，立足于區(qū)域產業(yè)特色，實現傳統(tǒng)制造業(yè)向現代服務制造業(yè)的轉變。

1.核心技術服務化，逐步由傳統(tǒng)制造業(yè)向現代制造服務業(yè)轉化

現代制造服務業(yè)對技術有較高的要求，只有掌握差別化的核心技術，才能提供差異化、個性化的集成服務。制造企業(yè)應依托自身的核心技術發(fā)展制造服務業(yè)，逐漸將經營重心從加工制造轉向提供技術服務、流程控制、產品研發(fā)等生產。

2.加強企業(yè)信息化建設，提升企業(yè)制造服務能力

制造業(yè)正在向全面信息化邁進，研發(fā)、設計、采購、制造、服務等各個環(huán)節(jié)都與信息技術密切相關；從產品的發(fā)展特征來看，產品的知識化、智能化、系統(tǒng)化、信息化、服務化得到全面提升。企業(yè)發(fā)展現代制造服務業(yè)必定要加強企業(yè)信息化建設，利用信息技術改造傳統(tǒng)產業(yè)，實現高效益、高可靠性、提高企業(yè)制造服務能力。

3.轉化觀念，提升現代制造服務業(yè)的戰(zhàn)略地位

企業(yè)要進一步打破“大而全”、“小而全”的格局，分離和外包非核心業(yè)務，提升現代制造服務業(yè)的戰(zhàn)略地位，制定服務業(yè)務發(fā)展的戰(zhàn)略和規(guī)劃，分階段、有重點地開展服務業(yè)務，培育企業(yè)品牌競爭優(yōu)勢向價值鏈高端延伸，促進企業(yè)逐步由生產制造型向生產服務型轉變。

參考文獻

[1]李浩,顧新建,祁國寧,紀楊建,陳笈熙.現代制造服務業(yè)的發(fā)展模式及中國的發(fā)展策略[J].中國工程機械,2012(7)

[ 2 ] 薛金山.中國制造業(yè)轉型路徑與階段性探討[ J ] .中國機電工業(yè),2010(10)

高速鐵路技術論文范文第4篇

關鍵詞：高鐵；列車運行圖；換乘；冗余時間；遺傳算法

Abstract： With the continuous development of our economy， and more requirement of higher quality of travel， the quality of the railway service that the passengers expect has a great improvement， in order to ensure that passengers in high-speed rail hub transfer efficiency， based on analyzing the role of buffer time of the high-speed train timetables and comprehensively considering the cost of traveling time and delay time of the passenger， we establish relatively model which is a stochastic expected value model， the algorithm based on genetic algorithm is applied to solve the model by the soft MATLAB， and make validation on calculation example， and then make a optimization scheme of the slack time layout.

Key words： high-speed railway train； train operation diagram； transfer； redundant time； genetic algorithm

引 言

隨著我國高速鐵路的迅猛發(fā)展，以及人們對高速鐵路運輸服務的準時性有著較高的要求，高速鐵路樞紐的換乘高效性和可靠性越來越受到重視?；趽Q乘銜接角度，本文通過分析列車運行干擾對換乘影響的作用機理，建立了考慮換乘銜接的冗余時間整體布局優(yōu)化模型。該研究不但為考慮換乘銜接的冗余時間布局提供了研究方法，而且為高速鐵路樞紐站運行詳細的鋪畫提供了參考和借鑒意義。目前，國內外專家學者對冗余時間的布局優(yōu)化做了一些研究，國內孟令云[1]提出列車調整雙層模型，寧驥龍[2]提出偏質量最小模型，并用遺傳算法進行求解，但二者均未從換乘角度出發(fā)進行考慮和研究冗余時間的作用機理。趙宇剛[3]以概率分析的方式對追蹤間隔時間進行研究，未考慮換乘條件下綜合冗余時間的布局。文超[4]以運行圖沖突疏解的角度研究了綜合冗余時間對運行圖的影響，但未研究冗余時間在各站的布局。趙俊鐸[5]建立了考慮換乘銜接的高速鐵路運行圖冗余時間布局優(yōu)化模型，但并未考慮追蹤列車間隔緩沖時間。劉伯宏[6]在分析各種冗余時間的基礎上，以列車旅行和到發(fā)站延誤時間最短為優(yōu)化目標，建立運行圖冗余時間布局優(yōu)化模型，但該模型未考慮旅客換乘銜接的冗余時間。國外JoneR.Birge，Francois對晚點期望值進行了研究[7]。Michiel. Vromans和ROB. M. P. Goverde[8]針對晚點傳播過程及相應指標和評價指標進行了深入研究。Nils. E. Olsson[9]針對冗余時間設置對運行圖穩(wěn)定性的影響進行了研究，但上述文獻均未從晚點累加和換乘銜接的角度進行冗余時間的研究。文獻[10]在單線鐵路資源約束條件下，對列車運行圖進行了優(yōu)化，該研究采用分枝定界算法進行求解，并提出了三種縮小解空間的策略。文獻[11]結合了線性規(guī)劃、隨機規(guī)劃和魯棒優(yōu)化技術，提出了精確地啟發(fā)式算法來提高列車運行圖魯棒性。文獻[12]采用阻塞時間理論模型對列車運行調度實施過程進行描述，為列車運行過程中的實時調度提供了參考意見。

1 列車運行冗余時間的含義和分類

含義：在鋪畫列車運行圖時，在列車停站作業(yè)和區(qū)間運行以及列車運行線間人為的預留的時間。

冗余時間按作業(yè)性質分為兩類：

（1）緩沖時間，其設置在涉及多列或兩列列車的作業(yè)中，并能夠抑制列車之間的晚點傳播。

（2）自身恢復時間，其包括區(qū)間運行和車站停站作業(yè)的撒點，設置在一趟列車的某個單項作業(yè)中。

2 列車運行干擾的作用

列車運行中會受到各種外界因素的干擾，其主要包括機器問題、自然條件惡劣與人為失誤等各種不確定因素的擾動。列車運行干擾的產生導致了列車運行偏離原計劃，即列車發(fā)生晚點，晚點傳播[13]，是指列車自身晚點及其引起其后列車連帶晚點的現象。列車的換乘同樣會受到列車運行干擾的影響。

3 冗余時間優(yōu)化模型

3.1 模型分析

列車運行圖編制情況：初始布點階段、詳細鋪畫階段、后評價階段，本文研究的是在已完成初始布點的列車運行圖的基礎上，設置各項作業(yè)的冗余時間。

結合乘客旅行時間成本和乘客總延誤時間成本目標，建立考慮換乘冗余時間的隨機雙層期望值模型，基于全局考慮上層提出冗余時間的布局方案，并傳遞至下層，結合既定擾動方案，基于上層的基礎下層進行以乘客總延誤時間為目說腦誦型嫉髡，并將乘客總延誤期望值傳遞給上層。上下層模型的決策是相互獨立、互不干擾的。

3.2 模型假設

（1）不包含其他指標的優(yōu)化，只以該模型目標函數值為優(yōu)化目標。（2）冗余時間總值和乘客總延誤時間權重已知。（3）不考慮車站能力約束。（4）不考慮追蹤列車間隔緩沖時間。（5）不考慮因列車大范圍延誤而做出的運行調整。

3.3 模型建立

3.3.1 上層模型

目標函數：

其中，冗余時間布局方案下所有列車的冗余時間總值為cx，冗余時間布局方案在相應擾動方案下乘客總延誤時間為qx，ω，冗余時間布局方案x的可行解集為Λ。

式（1）中：

在目標函數中ux，y表示在擾動方案ω下，通過調整列車運行圖，最終產生的列車運行圖較初始運行圖的乘客總延誤時間。y表示在給定冗余時間布局方案x和擾動方案ω下列車調整后的運行方案。通過該目標最小化，得出在干擾方案ω下運行調整優(yōu)化方案。旅客因列車晚點到達產生的時間延誤和旅客因未實現換乘而額外產生的等待時間延誤，以及旅客因列車早點到達產生的額外早點時間構成了乘客總延誤時間。

4 模型求解過程

根據本文模型的特點，我們對上層模型和下層模型分別設計了相應算法進行求解。

4.1 遺傳算法，是一種基于自然選擇和遺傳學原理的有效搜索方法，它從一個種群開始，利用選擇、交叉、變異等遺傳算子對種群進行不斷進化，最后得到全局最優(yōu)解[14]。

4.2 下層模型的算法設計及求解。通過插入基于期望值的換乘關系保留決策過程和設置換乘冗余時間，結合基于優(yōu)先級的模擬人工沖突疏解算法調整帶有沖突的列車運行態(tài)勢圖，從而能保證了換乘關系的實現，并得到最優(yōu)結果。

5 算例分析

本文為檢驗上述模型和算法的可行性，以某一條已建成運行的高速鐵路部分區(qū)段為背景進行研究，選取全長212公里的區(qū)段，其中包含4個車站3個區(qū)間，該區(qū)段的線路拓撲結構圖如圖1所示，站間數字為兩站距離（單位：公里）。

如圖1所示，令B站為換乘車站，并以B站部分始發(fā)列車作為換乘列車與A站部分始發(fā)列車進行換乘。

在列車實際運行中，由于受到初始干擾的復雜性，其難以進行量化統(tǒng)計，因此，需要對統(tǒng)計得到的列車實際到發(fā)時刻數據進行處理。列車到發(fā)時刻反映的是列車受到的初始干擾和連帶干擾的加和，研究發(fā)現列車晚點的概率分布服從負指數分布規(guī)

律[15]。

本算例的統(tǒng)計數據為其在前方車站通過且在后方車站停車的時間。該數據是以excel數據形式進行存儲的。

本文設置高等級列車5列進行模型算例分析，及η=1，其中設置1對換乘列車。

擾動方案樣本數量設置為5。由已有列車運行圖歷史數據統(tǒng)計可計算得出各區(qū)間車站概率密度的累計分布概率，并可求出每種擾動方案ω發(fā)生的概率ρω。為了更好地測試模型的優(yōu)化能力，本算例不考慮列車正點的情況。對已有數據統(tǒng)計可得該區(qū)段已有運行圖的冗余時間總值約為20min，故可設置冗余時間上限值t為20min。

本算例通過借鑒已有研究，假定冗余時間總值和乘客總延誤時間的權重系數η為4，設φ為15min，ξ為30min，求解模型過程中，設每列車乘客數為1，且在每站的下車人數平均，則每站下車乘客比是0.33，且設列車1在車站B下車的一半乘客均換乘至列車2，可得換乘乘客比例0.165。

上層模型遺傳算法的求解過程中相關參數設定為：POP_SIZE=50，M=20，chrom1取已有運行圖的冗余時間布局方案，如表1所示。

6 結 論

（1）不同的冗余時間設置方案對于列車在運行過程中的干擾吸收也是不同的。

（2）智能算法能夠高效解決冗余時間布局方案的優(yōu)化問題。

（3）通過研究高速鐵路換乘冗余時間的布局優(yōu)化方案，可提高高鐵的行車組織效率。

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高速鐵路技術論文范文第5篇

關鍵詞：高鐵調度指揮應急安全

中圖分類號：U292文獻標識碼： A

一、高鐵調度指揮特點

隨著我國高鐵的陸續(xù)開通運營，高鐵速度快、密度大、要求嚴以及新技術、新設備的不斷運用給調度指揮帶來了新的嚴峻挑戰(zhàn)。

1、調度設備技術先進

列車運行控制系統(tǒng)、TSR、GSM-R、CTC、防災系統(tǒng)等新技術、新裝備的大量使用，對列車調度綜合素質提出了更高要求。如何認識、駕馭先進技術設備，保證列車運行安全是難點。

2、列車調度直接面對行車安全

高鐵調度指揮采用調度集中系統(tǒng)（CTC），車站只設應急值守人員，在中心控制方式下不參與行車工作。列車調度由原來的指揮行車變成集指揮者與執(zhí)行者于一身，除擔當列車調度職責外，還兼有車站值班員、信號員職責，負責CTC控制區(qū)域內所有的行車設備操作、調度命令及交付、設備故障登銷記、行車閉塞辦理和進路排列等工作，并直接向司機等行車人員發(fā)出指令，直接面對行車安全。

3、應急處置要求高

正常情況下高鐵CTC系統(tǒng)使調度員的勞動強度大大降低，列車按計劃自動運行。但是，不良氣候、設備故障、地質災害等會對高鐵正常運營產生巨大的影響。高鐵嚴格的行車條件和旅客維權意識的迅速提高，迫切要求在非正常情況下實現調度安全萬無一失和列車運輸秩序快速恢復的雙重目標，對調度的應急處置有了更高的要求。

二、高鐵調度應急處置中存在的主要問題

通過對全路高鐵CTC區(qū)段調度應急處置方面的案例分析總結，本人認為主要存在以下問題：

1、安全生產意識有待提高

部分CTC區(qū)段調度員對調度安全工作重要性認識不足，沒有擺正安全與效益的關系，對安全信息缺乏必要的敏感性，主要表現在沒有嚴格執(zhí)行各項崗位作業(yè)標準，存在盲目蠻干和僥幸思想，沒有意識到可能造成的后果。如X年CTC區(qū)段“5.27”事故，列車調度與助理調度安全責任意識差，簡化作業(yè)程序是主要原因。

2、調度命令不規(guī)范

在高鐵CTC區(qū)段，調度命令直接通過無線傳送系統(tǒng)發(fā)給司機，缺少車站值班員卡控這一環(huán)節(jié)，對調度命令的正確性要求極為嚴格。但在應急處置實際工作中，由于時間緊迫、責任心不強等原因，調度命令錯誤、錯傳漏傳調度命令等仍時有發(fā)生，給調度安全帶來較大隱患。

3、高鐵團隊協(xié)同作戰(zhàn)能力不強

遇突況，各崗位間會出現職責界定不清、信息通報傳遞不暢、現場處理較為忙亂等現象，調度應急處置缺乏統(tǒng)一的指揮、決策、協(xié)調、組織。特別是列車大面積晚點后對現場車站通報和協(xié)調組織方面有待進一步提高。

4、高鐵調度員業(yè)務素質不過硬

高鐵CTC系統(tǒng)對列車調度的綜合素質有較高要求，過硬的業(yè)務素質是保證調度安全的前提。目前高鐵調度大多是從既有線調度中選的，由于調度人員流動性差、培訓時間短等因素，部分調度員對新技術、新設備接受能力較差，自我學習能力不強，對管轄區(qū)段線路、設備和人員情況不熟悉，在應急處置中分析處理問題方面受到一定的局限，難以準確把握設備故障后的放行列車條件，如果處理不當很可能瞬間就會發(fā)生事故。如列車調度不清楚“進路、憑證（信號）”先后順序的重要關系，在未準備相關進路的情況下盲目用作允許列車運行行車憑證的調度命令，是造成“6.27”事故的主要原因。

5、規(guī)章制度冗余繁雜

鐵總、路局以及調度所的各項規(guī)章制度和卡控措施的不斷出臺，且各項制度變化更新較為頻繁，在遇有設備故障查找相關規(guī)定時費時費力，需要對技術資源進行有效整合并及時更新，進一步優(yōu)化規(guī)章制度體系，明確各項應急處置標準，防止非正常情況下發(fā)生因錯誤執(zhí)行相關標準而導致事故的發(fā)生。

三、強化高速鐵路調度安全的對策和措施

目前，高鐵人員、設備等情況總體趨于穩(wěn)定，列車運行安全態(tài)勢良好。但是各種影響列車運行安全的隱患仍然不斷暴露，突出表現在調度員盲目樂觀情緒抬頭，安全意識、業(yè)務素質下滑。如何進一步加強安全管控，確保高鐵的長治久安需要深入思考。

1、更新安全管理理念，推行安全文化建設

如何解決列車調度慣性違章違紀、安全意識起伏不定等問題是安全管理、控制的難點。急需在列車調度作業(yè)中推行以人為本的安全文化建設，營造濃厚的安全文化氛圍。管理者要摒棄人盯人的安全管理控制模式，把精力放在規(guī)章制度、處置措施的細化完善及宏觀安全形勢的預判上，努力為處于操作執(zhí)行層面的列車調度營造自我約束、自我控制、自我調整的安全氛圍。

2、規(guī)范調度命令的工作

在高鐵應急處置中，調度命令工作的質量直接關系到行車指揮的安全。調度部門要加強調度命令的管理工作，并經常檢查監(jiān)督，考核命令的質量，及時糾正錯誤與漏洞。為此要組織演練在各種模擬情況下處理問題和調度命令的技能，特別是要鍛煉在各種緊急情況下判斷情況、采取對策、正確調度命令的能力，達到熟練、果斷、準確、迅速的程度，使調度命令的切實做到正確、完整、清晰，保證行車安全。

3、進一步強化作業(yè)的自控與互控

進一步強化調度在應急處置方面的組織協(xié)調，落實應急處置分工和專業(yè)管理責任，認真落實逐級負責制和非正常行車干部盯控制度。并通過深入全面地開展自控型班組建設，提高班組、崗位的自控能力；加強班組、崗位之間的互控，營造“個體自控、群體互控”的良好環(huán)境；強化監(jiān)控手段，落實干部巡查制度，加強對重點崗位和關鍵環(huán)節(jié)的監(jiān)控，形成自控、互控、監(jiān)控三位一體的卡控機制。對關鍵時間、關鍵地點、關鍵作業(yè)實行重點卡控，筑起牢不可破的安全屏障，實現整個高速鐵路網的安全。

4、創(chuàng)新安全教育培訓方式，注重多樣化培訓

古板、命令式的課堂講授，陳舊內容的反復灌輸已不適應當前列車調度員的學習需求。突破傳統(tǒng)的“灌輸式”“填鴨式”的教育培訓方式。嘗試菜單式培訓、互動式教學、演練式考核等多樣化培訓，調動列車調度員對教育培訓的激情，激發(fā)學習熱情，提升業(yè)務素質。

5、優(yōu)化高速鐵路調度指揮規(guī)章制度體系

進一步規(guī)范高速鐵路規(guī)章制度的體系建設，保持規(guī)章制度的嚴肅性。整頓規(guī)章下發(fā)部門的權限，禁止非主管部門隨意下發(fā)文電，及時清理、匯總、完善各項規(guī)章，廢止過期及不適用的規(guī)章，消滅規(guī)章不統(tǒng)一、雜亂、相互矛盾等現象，建立一套完整規(guī)范、科學實用的規(guī)章制度。制作列車調度應急處置指導書，使列車調度在遇到突況時能有的放矢，以有力的措施、最快的速度，提高應急效率。

6、構建調度安全信息管理體系，提高安全預警能力

積極引入并構建調度安全信息管理系統(tǒng)。運用控制論方法和故障診斷模型來分析安全信息，提高安全預警能力，找出傾向性、關鍵性、前瞻性問題，及時采取控制措施。扭轉安全控制事后滅火的窘態(tài)。

四、結束語

高鐵應急處置能力的提高是一項長期而細致的工作，需要從基礎做起，理論聯系實際，長期堅持。隨著國家高鐵網逐步建成，需要在今后的工作中不斷總結分析CTC列車調度作業(yè)中的問題，及時制定對策、采取措施，確保高鐵列車運行絕對安全。

參 考 文 獻