新書推薦：
《
赢家法则 ： 股市交易的底层逻辑
》
售價：HK$
74.8
《
新加坡科学之路：从1965年至今（科学文化经典译丛）
》
售價：HK$
129.8
《
1922至1923年孙中山在沪期间各地来电辑释 全3册
》
售價：HK$
657.8
《
站在自己这边
》
售價：HK$
60.5
《
micro：bit 硬件编程快速入门与综合实战
》
售價：HK$
74.8
《
南宋新出碑志文献辑补
》
售價：HK$
217.8
《
香港私募基金合规运营Q&A
》
售價：HK$
79.2
《
故宫博物院百年百事
》
售價：HK$
140.8
|
| 內容簡介： |
|
目前，我国铁路形成了高速、普速“双网融合”的贯通运营局面，随着运输需求不断增加，以定期定量的检修工作保障运营安全愈发重要。然而，目前固定的天窗方案编制模式无法解决运输组织和施工维修间的矛盾，难以兼顾铁路运输效率和运营安全。为此，《复杂路网条件下铁路天窗方案优化理论与方法》面向我国铁路“双网融合”下跨线为主的运输组织模式，从点?鄄线?鄄网多层次系统研究大规模复杂路网条件下铁路天窗方案优化理论与方法，以期创新铁路天窗方案编制模式，保障运输和维修需求间的协调兼容。
|
| 目錄：
|
|
目录第1章 绪论 11.1 背景及意义 11.2 国内外研究现状 31.3 国外天窗设置概况 61.3.1 铁路维修作业方式演变 61.3.2 铁路维修管理模式 71.3.3 铁路天窗设置流程 81.3.4 铁路天窗设置现状 81.4 国内天窗设置概况 101.4.1 铁路维修作业方式演变 101.4.2 铁路维修管理模式 111.4.3 铁路天窗设置流程 121.4.4 普速铁路天窗设置概况 131.4.5 高速铁路天窗设置概况 141.4.6 高铁与普铁天窗设置差异性分析 151.5 本书章节结构 16第2章 铁路天窗方案概述 192.1 铁路天窗基本概念 192.1.1 铁路天窗基本含义 192.1.2 天窗开设时长及时段 192.1.3 天窗开设形式 202.1.4 天窗维修作业流程 222.1.5 天窗作业内容 242.2 复杂路网条件下天窗设置分析 262.2.1 天窗设置影响因素分析 262.2.2 天窗设置原则 28第3章 复杂路网条件下铁路天窗方案优化关键技术 303.1 基于数据驱动的天窗诊断分析 303.1.1 数据驱动的天窗诊断分析意义及框架 303.1.2 基于列车运行图计划数据的天窗设置规律分析 313.1.3 文本挖掘与关联规则相结合的天窗未兑现原因诊断分析 413.1.4 天窗未兑现原因诊断分析规律总结 493.2 基于模糊软集合的铁路天窗方案评价方法 503.2.1 基于模糊软集合的天窗开设形式比选 503.2.2 天窗开设形式比选指标体系构建 513.2.3 天窗开设形式评价方法 543.3 考虑天窗设置的路网关键节点与瓶颈区段识别技术 573.3.1 路网结构分析与建模 573.3.2 考虑线路关联性的铁路网络划分 603.3.3 面向天窗设置的路网关键节点与瓶颈区段识别 653.3.4 面向天窗设置的路网关键节点与瓶颈区段识别方法 703.4 铁路编组站天窗方案优化方法 743.4.1 编组站作业基础理论 743.4.2 编组站天窗方案优化基本原理 813.4.3 基于天窗基本单元的编组站天窗方案优化模型及求解算法 873.4.4 编组站天窗方案与车流进路协同优化模型及求解算法 933.5 列车运行图天窗分段与衔接优化方法 1083.5.1 问题描述 1083.5.2 模型构建 1093.5.3 算法设计 111第4章 铁路线路列车运行图与天窗方案协同优化方法 1154.1 列车运行线与天窗方案协同优化方法 1154.1.1 问题描述 1154.1.2 列车运行线与天窗冲突机理及协同策略 1154.1.3 模型构建 1204.1.4 算法设计 1234.2 列车运行图与天窗方案协同鲁棒优化方法 1264.2.1 问题描述 1274.2.2 模型构建 1284.2.3 算法设计 140第5章 考虑维修作业需求的列车运行图与天窗方案协同优化方法 1445.1 维修周期内日维修作业类型及总量与列车运行图匹配机理 1455.2 列车运行图与天窗方案一体化时空网络 1465.3 模型构建 1485.3.1 模型假设 1485.3.2 变量说明 1485.3.3 基于维修作业与列车一体化时空网络的动态维修天窗与列车时刻表协同优化模型 1515.4 算法设计 157第6章 路网条件下列车运行图与天窗方案协同优化方法 1626.1 路网条件下天窗设置关键问题 1626.1.1 天窗设置问题分析 1626.1.2 天窗设置建模相关理论分析 1636.1.3 天窗设置协调优化框架提出 1666.2 路网条件下天窗衔接合理性分析 1686.3 路网条件下列车运行图与天窗方案协同优化模型及求解算法 1726.3.1 模型假设 1726.3.2 参数说明 1726.3.3 局部优化模型 1736.3.4 全局优化模型 1746.3.5 算法设计 1756.4 高铁夕发朝至列车运行图与天窗方案协同优化模型及求解算法 1816.4.1 问题描述 1816.4.2 模型构建 1826.4.3 算法设计 187第7章 铁路动态天窗方案编制优化原理与关键技术 1947.1 铁路动态天窗方案编制基本原理 1947.1.1 铁路动态天窗方案下检修需求确定方法 1947.1.2 铁路动态天窗方案编制基本内涵 1987.1.3 铁路动态天窗方案编制思想与流程 2017.2 铁路动态天窗方案编制优化关键问题 2037.2.1 铁路设备施工维修计划编制方法 2037.2.2 列车运行图与动态天窗方案协同编制方法 2057.3 基于重要度的设备弹性检修周期确定方法 2077.3.1 评价指标选取 2077.3.2 设备重要度评价模型建立 2097.3.3 铁路主要设备重要度评价方法 2117.3.4 设备弹性检修周期设置 2167.4 铁路动态天窗方案编制优化模型及算法 2177.4.1 问题描述 2177.4.2 模型构建 2187.4.3 算法设计 229参考文献 238
|
| 內容試閱：
|
|
第1章绪论 1.1背景及意义 2024年，我国铁路营业里程达到16.2万km，其中高速铁路营业里程达到4.8万km（见《2024年铁道统计公报》）。我国成为世界上高速铁路发展*快、系统技术最全、集成能力*强、在建规模最大、运营里程*长、运营速度*高、产品****优的国家。铁路是中国“走出去”与共建“一带一路”的重要载体，是中华民族伟大复兴的“加速器”。伴随着高速铁路线路的相继建成和开通，我国铁路已快速形成高速铁路、普速铁路“双网融合”贯通运营的大规模复杂网络，迫切需要与之适应的运输组织创新理论提供技术支持。 列车运行图是铁路运输工作的综合计划、铁路行车组织的基础，是协调铁路各部门和单位按一定程序进行生产活动的工具，直接影响铁路运输工作的安全、效益和服务水平。我国铁路运输具有需求大、客货混跑、跨线列车纵横交织、单位线路运量居世界**等特点，其复杂性与困难性较其他国家更为突出。天窗作为列车运行图中不可或缺的组成部分，是指列车运行图中不铺画列车运行线或调整、抽减列车运行线，为施工和维修作业预留的时间[见《国家铁路局关于印发〈铁路营业线施工安全管理办法〉的通知》（国铁运输监〔2021〕31号）]，以进行铁路设备养护维修作业，确保行车安全和人身安全，是妥善处理运输组织与施工维修之间矛盾的基本对策。然而，天窗的开设缩短了列车运行图中可供列车运行的时间段，对铁路通过能力造成了巨大影响，进一步加大了列车运行图编制的难度。天窗方案是为了满足施工维修计划需要而设置的，包括天窗开设形式、开设时间和开设时长，合理的天窗方案，可以有效缓解运输和施工维修两者的矛盾，提高铁路运营组织管理水平。 我国铁路采用跨线为主的运输组织模式，整个路网运行线纵横交织，列车开行种类和数量繁多、跨越区域广、线路里程及运营时间长、车流密度大，加之施工和维修对运输组织的制约，天窗设置非常困难，构建大规模复杂路网条件下天窗方案优化理论与方法迫在眉睫。其复杂性特征主要表现在以下几方面。 1.大规模复杂路网跨线运输组织条件下天窗设置难度大 高速铁路与普速铁路“双网融合”贯通运营条件下，跨线长途旅客列车运行线众多，在整个路网纵横交错。一般情况下高铁在所经过区段的合理开行时间域很窄，使得旅客列车运行线分布规律性差。天窗设置不能影响旅客列车运行线的连续性，只能在其缝隙穿插设置，并且受到开设形式、开设时长、施工维修内容、运输成本、客货列车运输组织要求、车流密度、气候条件、铁路通过能力、技术站到发线数量等众多因素的影响和制约，存在时间、成本、效率等多种目标，还需兼顾行车安全和运输效率。因此，在大规模路网、跨线运输组织、高密度列车条件下，要保证旅客列车运行图质量，优化天窗方案的技术难度很大。 2.路网条件下天窗方案耦合性强，协调大型枢纽站天窗方案尤其困难 大型枢纽站衔接多条线路，如果其衔接各线路天窗方案设置的时间不一致，枢纽站就会出现多个天窗的问题，大型枢纽站接发列车方向多、数量大，机车换挂和调车作业频繁，这样就会直接影响施工作业和枢纽站通过能力，从而极大地影响铁路通过能力和行车安全。因此，大规模路网跨线运输组织条件下，优化枢纽站各衔接区段的天窗方案，其技术难度更大。 3.高速铁路与普速铁路“双网融合”条件下天窗设置面临新挑战 高速铁路与普速铁路“双网融合”贯通运营条件下，天窗设置面临新的挑战。一方面，高比例的跨线列车是我国铁路客运市场的重要特征之一，以京沪高速铁路为例（表1-1），跨线列车比例甚至超过了80%。长途跨线动卧列车的开行范围、经行线路与班次数量均不断增加，且有夜间行车需要，而目前高速铁路开设的矩形天窗只能使长途动卧列车跨线到普速铁路运行，必然会影响普速铁路天窗设置。另一方面，我国已成功地研制了速度为250km/h的货运动车组，开展高速铁路快捷货物运输是未来趋势，目前我国高速铁路大多采用夜间开设天窗，难以满足货运动车组开行需求。另外，由于气候原因，某些高速铁路线路（如哈大线）有日间开设天窗需要等新情况，天窗设置难度进一步增大。 从以上分析可知：高速铁路与普速铁路“双网融合”贯通运营大背景下，天窗方案优化影响因素及面临的情况愈加复杂，相关理论和方法研究具有十分重要的现实意义和紧迫性。 1.2国内外研究现状 天窗是保障铁路设备状态良好、解决施工维修与运输矛盾、确保运输安全的必由之路，国内外对它的研究从来没有停止过。随着铁路运输向着高速、重载、高密度方向快速发展，铁路施工维修管理模式、施工维修计划、天窗方案优化、天窗评价等问题也成为诸多专家学者研究的热点和重点。 已有部分研究者，特别是国外学者关注了天窗施工维修计划编制策略及优化方法，分析了轨道维修计划编制策略[1]，探讨了施工维修作业中如何最大限度地保证安全[2]，阐述了利用天窗时间进行道岔改造的施工方案[3]，测试并应用一些人工经验解决铁路维修行业的实际问题[4]，提出专业化、一体化和市场化将成为高铁维护业务发展趋势[5]。在天窗施工维修计划优化方面，以维修成本*小化为目标[6]，开展了铁路维修成本建模、成本效益及能耗分析[7-13]，建立了单线铁路年度养护维修计划0-1整数规划模型[14]；以减少夜间天窗次数和维修作业量分布更均衡为目标，建立了综合维修计划编制的双目标整数规划模型[15]，提出了线路日常检修计划的编制方法[16，17]；考虑服务质量、额外的费用，以尽可能低的施工维修费用来*小化列车在运行关键点的事故率[18]，利用克罗内克（Kronecker）代数优化铁路交通流维护基础设施[19]。此外，在预防维修防护方面，提出了基于铁路基础设施状态的铁路养护维修方案评估方法，得到减少基础设施养护维修费用的维修方案[20]，基于可靠性及动静态检测数据对天窗计划编制给出了建议[21-23]；讨论了在牵引控制单元特定情况下，模糊集方法在铁路维修计划系统中的应用[24]及面向服务的智能列车维护计算方法[25]，建立了高速铁路列车预防维护计划优化模型[26-28]，设计了启发式算法来决定*优的维护频率，保证系统的可用性[29]。虽然天窗施工维修计划是保障天窗利用效率，影响天窗兑现率的重要因素，但需要指出的是，国外铁路能力富余，路网结构较简单，且多采用换乘运输组织模式，列车全程运行时间跨度较短，日本、法国、西班牙等国家一般采用垂直矩形天窗，较少使用“V”形天窗，天窗基本设置在夜间，开设时间较长，旅客列车均可安排在有效时间段内，对运输造成的影响较小（表1-2），天窗安排难度小，故侧重于天窗安排维修计划和施工计划研究[30]，涉及天窗开设形式和时段的研究不多。我国铁路路网结构复杂、天窗形式种类多（包括垂直矩形天窗、分段垂直矩形天窗、单线隔日矩形天窗、双向分隔式矩形天窗、“V”形天窗、“X”形天窗等，如表1-3所示）、路网负荷高、长距离和跨线列车多，还需要考虑高速铁路、普速铁路的运营协调与兼容，这使得天窗设置相关影响因素之间的协调难度呈几何级数增加[31]，迫切需要优化天窗方案，为铁路运输组织提供必要支撑。 也有部分研究者关注天窗方案优化问题。国外学者多基于在既有的运行图中插入维修天窗开展研究（表1-4），如在时刻表已知情况下安排轨道维修和乘务计划，旨在用最佳的方式分配乘务人员和轨道维修活动以达到*小化影响列车运行计划和减少完工时间[32]；运用成本分析理论建立了天窗设置的维修成本模型和运输需求成本模型[11]，在服从大量的商业规则下得到总花费*小的列车施工维修调度时刻表[33]及基于定期施工维修作业的旅客列车运行时刻表优化方法[34]；针对需要临时新增维修保养任务问题，建立了列车时刻表优化调整混合整数线性规划模型[35，36]，提出了允许列车改变径路或取消列车以达到列车运行图和维修计划协同编制的方法[37]；针对单线铁路构建了旨在减少列车运行和维修工作延误的实时决策支持系统[38]。国内的研究主要集中在天窗开设时段的优化和天窗方案与运行方案的协同优化两个方面（表1-5）。关于天窗开设时段的优化，以受天窗影响无法开行的列车权重之和*小为目标，建立了天窗最佳开设时段模型[39]；探讨了天窗合理开设时间、列车合理开行对数问题[40]，并利用人工智能搜索方法解决综合维修天窗的最佳位置问题[41]。但需要指出的是，天窗设置受本线和邻接线路车流规律、车站能力、线路能力、运行方案等众多影响因素的制约，已有研究仅仅考虑某个或某几个影响因素，并仅以单个区段或线路天窗开设时段为研究对象。关于天窗方案与列车运行方案的协同优化，分析了客运专线天窗设置与列车合理开行时间范围的协调优化方法[42，43]，构建了客运专线天窗与旅客列车开行方案协调优化模型[44-46]，并以京沪高铁为例进行了验证[47]；考虑维修天窗和到发线数量，建立了运行图与天窗协同优化模型[48-50]，以获得较合理的天窗计划和列车运行图[51]；还考虑了高速铁路维修计划优化的列车稳定性调度问题[52，53]，建立了基于累计流理论的列车调度与维修天窗一体化编制模型[54]。此外，也有部分研究关注天窗形式对运输组织的影响以及天窗方案的评价。但需要指出的是，已有研究主要以客运专线单一线路固定时长的矩形天窗为研究对象，迫切需要考虑“双网融合”贯通运营复杂路网条件下天窗方案优化的复杂性特征和新需求。 1.3国外天窗设置概况 1.3.1铁路维修作业方式演变 发达国家使用养路机械设备进行铁路线路维修已有几十年的历史。20世纪50年代，以奥地利Plasser & Theurer公司为代表的企业就研发制造出了中小型铁路养路机械设备，70年代已研发制造出大型铁路养路机械设备。经过不断发展完善，逐步出现综合性能强、自动化程度高的先进大型养路机械设备。这些养路机械设备广泛运用于欧洲国家既有铁路提速改造和高速铁路建设等领域，对确保线路质量、发挥作业效率、提效扩能起到决定性作用。欧洲各国较早在运行图中预留天窗，并且线路维修和检测作业主要由大型养路机械设备完成。奥地利铁路线路日常检修、保养以及大修全由大型养路机械设备承担，采用一天不安排行车的模式，
|
|
購物車/收銀台(0) | 在線留言板
| 付款方式
| 運費計算
| 聯絡我們
| 幫助中心 |
加入書簽
HOME
新書上架
