铁路网车流拥堵预判及疏解优化研究

研究铁路网车流拥堵预判及疏解问题,目标是基于实际车流径路数据实现路网车流拥堵情况的准确预判,并在保证路网运输能力的同时有效疏解车流拥堵情况.结合实际车流走行径路进行路网车流的动态推演,比较实时车流量与运输能力的大小,预判车流拥堵.结合给定的铁路运输物理网络,建立离散时空网络描述车流运输组织过程,以最小化运输里程和最大化运输计划完成率为目标,考虑列车改编作业、车站实时存车能力、区段列车最大编组能力等约束,构建混合整数规划模型,对车流组织作业进行优化,从而实现车流拥堵的有效疏解.选取包含19个站点、22个区段的铁路运输网络作为算例,设计不同OD车流规模大小的4个案例,采用数学规划优化器Gurobi求解,所有案例均能在1 h内获得最优解.选取案例4求解结果展开分析,识别路网车流拥堵的产生时刻及持续时间;对比疏解前后,路网运能利用变化情况,并对时间间隔参数τ进行敏感性分析.结果表明：所提出的模型能有效实现铁路车流拥堵的疏解.     

基于元胞自动机的路面车流荷载

引入微观交通流模型中的元胞自动机模型来模拟路面上的车流荷载,用元胞的演变规则分析车流行驶过程中各个车辆的速度以及它们之间车距的变化;车辆振动模型采用1/4车身结构的2自由度模型,并根据国家标准GB7031-86规定生成路面轮廓的时域信号.分析了某盾构隧道在车流荷载作用下的动力响应,为研究车流荷载作用下隧道结构动力响应提供了数值参考.     

考虑路网点线能力协调的铁路车流径路优化模型

针对铁路实际运输中路网点线能力协调影响因素,对其径路优化进行研究.基于宏观层面路网点线能力利用率之间的适配关系,将车站能力利用率和衔接线路能力利用率的差值约束在某一合理范围内,以车流总费用最小化和路网点线能力协调为目标,考虑车站改编作业能力、线路运输能力和车流改编次数约束,建立了铁路车流径路优化模型,并利用数学规划优化器GUROBI进行求解,通过算例验证了模型的有效性.优化后的点线能力利用率大部分集中在40％～70％范围内,可以达到路网点线能力利用基本协调.此外,通过对目标函数权重值变化影响分析,得出在保持合理的运输总费用的情况下,可以在一定程度上实现路网整体协调.     

基于桥面退化模型的在役桥梁冲击系数研究

由于各种荷载及风、雨、雪等不利环境因素的持续作用,桥面平整度在运营期内不断降低,加剧了移动车辆对在役桥梁的冲击效应,因此有必要基于现有桥面平整度及交通量状况,提出一种能预测在役桥梁冲击系数的分析方法。本文依据国内外公认的桥面平整度指数与时间、交通量及环境等参数之间的关系,分析了20年运营期内桥面平整度系数随这些参数变化的规律,得到了相应的桥面平整度系数退化值;基于三维车桥耦合振动模型,统计分析了桥面退化模型对冲击系数的影响,并修正了现有桥规冲击系数公式,获得了在役桥梁冲击系数随时间的变化规律,为评估在役桥梁使用阶段受力性能提供理论基础。     

随机车流作用下大跨度悬索桥振动分析

引入元胞自动机随机车流模拟方法,采用已建立的能考虑车辆空间振动的18个自由度整车模型模拟车流中重型车辆,利用单自由度车辆模型模拟车流中其他车型,模拟了能考虑邻近车辆对车流的影响桥上随机车流模型.通过车轮与桥面间的变形与接触力协调关系,建立了桥梁与车流耦合作用下运动方程.分析表明:车流中相邻车辆是否考虑对桥梁振动位移的影响较大,且随机车流作用下引起的悬索桥主梁及索塔的空间振动不能被忽视.     

中法高速公路车流及荷载特性对比

选取中国和法国的两组利用动态称重设备实测的高速公路车辆数据进行统计,对实测车流的车型组成特性、车流时变特性及车辆到达特性,车辆特性,不同车道车流及荷载等特性进行了详细的对比与分析,总结了车流及车辆荷载的一般分布规律.数据显示,国内车重、轴重及交通量等参数都显著高于法国,相对《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)中车辆荷载基础数据也提高很大;每天的交通量在低谷期重车比例最高,高峰期重车比例最低;各车道之间车流及荷载特性差异性很大,并不符合互不相关假定;我国实测车辆荷载的效应极值外推结果远大于现行规范值.综合这些特性,建议对特殊桥梁的设计或评估,采用特定地点的车辆荷载;各车道汽车荷载模型应分别考虑;不同加载长度的汽车荷载模型应区别分析.     

适用于随机车流的二维桥梁动态称重应用

为解决桥梁动态称重（Bridge weigh-in-motion,BWIM）中多车共存时的轴、总重识别难题,基于桥梁的二维（2D）结构特性,考虑车辆的横向位置,提出了一种2D-BWIM算法. 该算法仅利用移动车辆所在车道下方的梁底响应信号以及结构梁底影响线来计算轴重,利用横向分布系数的概念将轴重分配至各片梁上. 桥梁每...     

随机车流作用的公路斜拉桥振动响应分析

目的 分析随机车流荷载对公路斜拉桥振动响应的影响,探究斜拉桥纵梁、桥塔和斜拉索的振动响应规律.方法 基于某高速公路的动态称重系统实测数据,建立考虑车型、车道、车速、车体质量、车辆间距和桥面不平顺的随机车流模型;采用MATLAB软件编程求解公路斜拉桥在随机车流荷载作用下的振动响应.结果 采用蒙特卡洛法随机抽样生成的随机车...     

事故占道对城市交通影响的数学模型分析

随着人们生活水平的不断提高,对于机动车的需求和使用量有了飞速的增长,从而导致了城市交通量的激增,并由此引发了各种交通事故的发生。文中就交通事故的占道对道路交通的影响进行数学分析,论述了事故占道的形成机理。结合路内停车现状及调查数据,对事故占道行为和道路通行能力的评价指标进行了研究,分析了不同形式的事故占道对动态交通的影响情况。着重探讨了事故占道对道路交通、路段车流及理论模型的分析方法。     

探析准东二期增建二线运输组织的作用

准东线是鄂尔多斯地区“三横四纵”中三横的主要组成部分,分两期工程,准东线二期工程虎石至准格尔召为单线电力牵引,运输组织效率低,线路能力受限,制约了准东线全线路网通道作用的发挥.结合地方运量的增长水平,分析了准东二期工程增建二线,对提高运输组织效率和线路能力的作用.