An implementation of cellular automaton model for single-line train working diagram

According to the railway transportation system's characteristics, a new cellular automaton model for the single-line railway system is presented in this paper. Based on this model, several simulations were done to imitate the train operation under three working diagrams. From a different angle the results show how the organization of train operation impacts on the railway carrying capacity. By using the non-parallel train working diagram the influence of fast-train on slow-train is found to be the strongest. Many slow-trains have to wait in-between neighbouring stations to let the fast-train(s) pass through first. So the slow-train will advance like a wave propagating from the departure station to the arrival station. This also resembles the situation of a highway jammed traffic flow. Furthermore, the nonuniformity of travel times between the sections also greatly limits the railway carrying capacity. After converting the nonuniform sections into the sections with uniform travel times while the total travel time is kept unchanged, all three carrying capacities are improved greatly as shown by simulation. It also shows that the cellular automaton model is an effective and feasible way to investigate the railway transportation system.     

基于三层C/S结构的专用铁路现车管理系统研究

专用铁路运输系统的进出车流量较大 ,由于行车信息不准 ,有时出现丢车现象 ,无法对路车在系统内的停留时间进行分析 .通过对专用铁路进出的路车信息进行统计分析 ,为行车调度人员提供准确的车辆信息 ,从而对正常列车及超时车进行监装监卸 ,建立了基于三层 C/ S体系结构的专用铁路现车管理信息系统 .     

行政垄断对铁路多经物流业绩效水平的影响研究

通过结构方程理论模型,研究行政垄断对铁路多经物流业绩效水平的影响。其中行政垄断为外生自变量,用级别、企业性质和管理关系三个指标来衡量。铁路多经物流业绩效水平为内生因变量,分别用人力绩效和财务绩效来衡量。通过LISREL8.5进行了验证性因子分析和结构方程检验。结果表明,行政垄断对人力绩效和财务绩效的影响均是负的,且均是显著的,其中人力绩效是-0.15,财务绩效是-0.3。人力绩效对财务绩效的影响是-0.05,也是显著的。     

基于单芯电缆传输的多转辙机拉力测试仪设计

高速道岔转换时需要采用多转辙机牵引,详细给出了便携式多转辙机牵引道岔转换阻力测试仪的设计过程;该测试仪以NXP公司的ARM7微处理器LPC2214为硬件核心,以uC/OS-II实时操作系统为软件核心,测试仪主机和各传感器采用树形拓扑结构的主从机方案,使用单芯电缆传输技术,将测试仪主机与各传感器联接到一起,完成的同时对1~6台在轨转辙机的牵引力的测量和为各传感器供电;实测表明,测试仪完全满足设计要求,适合铁路电务人员对多点多转辙机牵引道岔转换阻力进行在轨测量,满足实际要求。     

基于分解—集成的铁路货运需求预测研究

铁路货运量受到多种因素影响,准确的预测可以为铁路行业未来规划的编制提供重要的参考依据,也可以使铁路部门制定符合当前货运市场的运输政策。货运量数据具有非线性、不平稳的特点,利用传统的单一预测模型进行预测,很难描述整体特征,预测精度有待提高。本文基于分解—集成的原则,利用变分模态分解算法将货运量分解为高频和低频模态,针对各模态特点,分别建立预测模型,将得到的预测结果加总起来作为最终货运量的预测值。实证表明,分解—集成预测方法与传统的单一预测模型相比,提高了预测的准确率,可以很好地应用在铁路货运量需求预测的研究中。     

异物致损铁道车轴的疲劳强度及寿命评估

车轴是高速列车关键承载部件, 承受着源自车体、轨道的各种载荷,其疲劳行为直接关乎列车运行安全. 疲劳裂纹往往具有较强的隐蔽性和突然性,由车轴断裂发生的列车脱轨事件具有灾难性,因此确保车轴在运行中不发生失效事故, 对高速列车可靠运行至关重要.高速列车实际运营中, 车轴外表面受到各种异物击打, 会形成深度达毫米级的缺陷,破坏车轴表面完整性, 严重威胁车辆安全.本研究采用空气炮装置预制合金钢车轴小试样异物致损(foreign object damage, FOD)缺陷,采用扫描电子显微镜和体视显微镜观测损伤特征.开展高周疲劳试验获得光滑试样和FOD损伤小试样的疲劳S-N曲线,考虑载荷模式、表面质量和尺寸系数推证出全尺寸车轴的疲劳性能.断口分析表明, 裂纹于FOD附近多处位置萌生, 并在不同平面内连续扩展,最终汇聚为一个半椭圆形裂纹. 基于Peterson公式和El Haddad模型估算异物冲击速度100 m/s和138 m/s试样的理论疲劳极限远低于试验结果, 过于保守; 同时也远低于标准推荐值, 偏于危险. 最后,采用修正的Miner理论公式估算含FOD实物车轴的服役寿命,满足最低25年的服役寿命.      

基于DEA-博弈论模型的铁路电子车票实名制查验评价分析

将基于数据包络分析(DEA)模型和纳什讨价还价博弈论结合, 作为一种合作博弈方法, 对铁路电子车票实名制的查验进行了综合评价, 为准确评估铁路电子车票实名制查验的效率, 加强铁路客运服务水平提供决策判断。本文以20个不同等级的铁路车站为研究对象, 分人工和机器两大类, 选取身份证购票比例、通勤员工购票比例、临时身份证购票比例, 以及人工查验旅客数/小时/通道、机器查验的通过人数/闸机/小时、闸机人脸自动识别比例和延误比例等7个指标作为投入指标, 选取人、证、票三证合一的实名制查验比例作为产出指标, 基于数据包络分析(DEA)和纳什讨价还价博弈论结合的合作博弈模型, 从人工查验和机器查验两个角度对铁路电子车票实名制查验进行统一综合评价。案例结果表明, 铁路电子车票实名制查验效率呈现出人工查验和机器查验效率不均衡的态势; 车站人脸识别闸机的数量投入与所需闸机数量的不匹配是造成实名制查验效率下降的主要原因。根据评价结果, 从人工和机器查验两个角度提出了可行建议, 促进了铁路电子车票实名制查验效率的进一步提升。     

Freight railway operator timetabling and engine scheduling

In this paper we consider timetable design at a European freight railway operator. The timetable is designed by choosing the time of service for customer unit train demands among a set of discrete points. These discrete points are all found within the a time-window. The objective of the model is to minimize cost while adhering to constraints regarding infrastructure usage, demand coverage, and engine availability. The model is solved by a column generation scheme where feasible engine schedules are designed in a label setting algorithm with time-dependent cost and service times.     

一种便携式信号电缆接地故障检测仪

铁路信号室里信号线的数量众多,如何准确定位芯线接地故障的位置是个亟待解决的问题。此文针对故障芯线阻容网络的接地模型,提出了单频幅相法的故障定位方法,即用故障芯线各个测试点的幅相信息来确定故障点的位置,并且为了解决单频幅相法操作上的局限性,提出了基于折合相位差的双频幅相法定位原理。介绍了一种以TMS320C5509A数字信号处理芯片为数据处理和控制核心的便携式信号电缆接地故障检测仪,给出了该系统的工作原理及硬件、软件实现方案。经实验室测试及系统联调,实验室条件下用信号发射装置和信号接收装置对模拟故障电缆进行测试,测试结果表明,设计的测试系统能够定位 接地电阻故障。该仪器达到了一定的精度,能较好地适用于工程现场的测试。     

中国铁路路网自然垄断属性及其管制研究

以网运分离的视角,基于DEA(data envelopment analysis)数据包络分析模型,运用1993~2016年相关成本与产出指标数据,对中国铁路行业路网环节的自然垄断属性进行了实证分析。结果表明:中国铁路行业路网环节在实证研究的时间段内不存在规模报酬递增,因此不具有明显的自然垄断属性。由此,中国铁路行业路网环节的政府管制需要改革,不仅包括准入和价格管制的放松,还有适度的投资管制以及质量管制的加强。