高速铁路概论论文(收集5篇)

高速铁路概论论文篇1

关键词：铁路，网络，路由器，故障诊断

0.引言

随着铁路的发展，网络在铁路中的应用越来越广，比如TDCS、CTC、办公网、微机监测等设备。网络故障诊断是管好、用好这些设备，使网络发挥最大作用的重要技术工作之一。本文首先简单介绍网络在铁路设备中的应用，简述网络及路由器的基本概念,简术网络故障诊断及处理，结合讨论路由器2T模决故障诊断。

1.网络在铁路设备中的应用

铁路运输生产过程是在全国纵横交错的铁路网上进行的，铁路部门的庞大的作业网，必须贯彻高度集中、统一指挥的原则。随着铁路设备的发展，计算机网络的大量使用，从而提高铁路干线的运输能力和效率，全面提高行车安全程度。

2.网络与路由器概述

计算机网络是由计算机集合加通信设施组成的系统，即利用各种通信手段，把地理上分散的计算机连在一起，达到相互通信而且共享软件、硬件和数据等资源的系统。

路由器是一种网络设备，是用于网络连接、执行路由选择任务的专用计算机。路由器能够将使用不同技术的两个网络互连起来，能够在多种类型的网络之间（局域网或广域网）建立网络连接。它内部使用高档微处理器，用高速的内部总线连接适合各种网络协议的接口卡（铁路设备中一般使用2T模块）。

CISCO路由器是目前铁路设备中，网络建设使用最多的一种路由器，铁路设备目前常用的有1760、1721、2801等几个型号，本文以1760型号为例讨论。

CISCO用户界面中有两级访问模式：一般用户模式和特权模式。第一种模式只能查看路由器状态及各端口连接的情况，不能对路由器内部配置进行更改；第二种模式，访问允许查看路由器配置、打开和关闭路由器端口、清除配置、写入配置等功能。

3.网络故障诊断

3.1网络处理工具

我们在平时网络诊断中主要使用路由诊断命令和网络管理工具。CISCO提供的路由诊断命令可以方便快速的处理故障.所以利用TCP/IP协议中的trace、ping命令和Cisco的show命令是获取故障诊断有用信息的最有力的工具。论文参考网。我们最常用方法是使用ping命令，用ping命令Ping目标地址，如果成功的话，即可确定到那个目标IP之间，网络通讯正常。这用PING命令的时候配合打环可以更方便查找网络故障。如果在网络通讯正常后想了解它的运行情况，可以使用showinterface命令查看路由器接口的通讯情况，这里主要看，路由器端口是否正常连接，看有无错误包，输入输出数据情况等。铁路设备连网方式上也有两种,一种用ADSL方式，另一种为OPPPE方式。ADSL方式比较常见，比如TDCS设备、微机监测设备、办公网设备等都使用这种方式；OPPPE方式用的比较少，只有CTC设备使用。如果为ADSL协议则可以使用PING命令；如果为OPPPE协议则不能用PING命令,只能在路由中用showint命令看网络运行情况

3.2网络故障处理步骤

由于铁路设备通讯的重要性，对铁路网络故障诊断必须达到以下两个要求：能快速准确的确定故障点，并能快速恢复网络的正常运行。所以我们一般排除故障时采用以下步骤可以快速判断故障：第一步，当判断故障时，首先要弄清楚故障现象，然后根据路由器工具确定造成这种故障现象的原因。例如，本站与邻站或网管通信中断，可能的故障原因是2T模块故障、路由器死机、协议转换器故障等。第二步，在网络中打环，然后用PING命令测试，直到找到故障点。第三步，找到故障点后，直接对故障设备进行更换，为了能快速处理故障，替换法是就快捷的方式。第四步，更换完后，使用PING命令或SHOWINT命令检查网络通信情况。第五步，处理完故障后，在模拟环境中对故障设备进行测试，检查设备是硬件故障还是软件故障。

4.路由器2T模块故障排除

铁路设备网络使用的路由器一般使用2T模块通讯，排除2T模块故障，一般使用showinterfaceserial命令，根据它的输出内容，判断模块端口故障。该内容包括了端口状态及与网络协议状态。端口状态和与网络协议状态的组合有三种情况，①端口运行、网络协议状态正常，这是正常工作情况。说明数据通信正常。②端口运行、网络协议关闭，这说明路由器与转议转换器连接，但与远程网络通信中断，造成这种情况有以下几个原因：铁通线路故障、本地或远端协议转换器故障、远端路由器端口故障、本地线路故障等。论文参考网。③端口通信、网络协议都关闭，可能是本地协转故障、本地线路故障造成。

有时候端口运行、网络协议运行都正常，线路通信也正，但是不排除有丢包情况出现，所以处理完故障后，需要用ping命令对通信进行检查，确定没有丢包现象，排除潜在的故障。论文参考网。

5.结语

网络发生故障是不可避免的。网络建成运行后，网络故障诊断是网络管理的重要技术工作。搞好网络的运行管理和故障诊断工作，提高故障诊断水平是重中之重。

参考文献

[1]网络化的调度监督、调度集中及DMIS.郑州铁路局,2008,2:1.

高速铁路概论论文篇2

关键词：高速铁路路基沉降沉降观测预测模型

中图分类号：U215

文献标识码：A

文章编号：1007-3973（2012）005-037-02

1前言

铁路路基暴露在室外，加之我国地域广阔，地形、地质、水文、气候等情况复杂：路基边坡和坡脚受坡面雨水冲刷、日晒雨淋将引起土的干湿循环、气温变化将引起土的冻融变化、河水对边坡或坡脚处地基不断的冲刷和淘刷等，使路基常年处于升降动态循环之中，路基附加应力受其很大影响。路基填料级配不良、排水失效、过渡段碎石级配失效或不养生、路基横向碾压、填料含水率超标等将引起路基沉降。铁路两旁新修建的建筑物尤其是特大型建筑也会对路基产生影响，所以铁路路基沉降在一定意义上讲不可避免。但过大的变形沉降将直接影响旅客舒适度以及行车安全，所以必须对高速铁路路基沉降加以防治。本文着重介绍高速铁路路基沉降观测及预测技术。

2高速铁路路基沉降测量控制要求

只有做好高速铁路路基沉降测量工作，才能保证沉降控制工作的顺利完成，为接下来的工作提供数据资料。所以工程技术人员要采用科学正确的方法，高效的完成测设工作，要保证测量精度要求，利用配套计算机对所有观测值进行严密平差，保证整个控制精度完全能够符合国家工程测量技术规范和工程设计要求。

2.1设备要求

高速铁路沉降观测要求高精度，为了精确测量路基的沉降情况，一般规定测量的误差应小于变形值的1/10—1/20。采用一般仪器，会受到周围环境的影响而导致误差过大，所以对观测仪器的精度要求极高。观测时应优选受环境影响小的仪器，比如精密水准仪。

2.2观测人员要求

高速铁路沉降观测要求高精度，工程技术人员应该有较高的职业技术水平和职业道德。观测人员应该专业、准时、高效的完成测量任务，对观测数据认真负责，坚决杜绝补测或修改数据等恶劣行为。

2.3实际观测的具体要求

观测前，要对观测地点的地形、地貌、地质、水文以及气候等情况加以调查，联系实际情况选择最适宜的观测方法，既要保证观测的高效，又要保持正精度的要求。

2.4观测点的选取

高速铁路沉降观测精度高，所以对观测点的选取要求也很高，在保证方便观测的前提下，选择合适的观测点，最好是视野开阔，地势平坦的稳定位置。

2.5观测周期及观测时间

施工阶段，应随施工进度及时进行。观测次数与时间间隔应视地基与加荷情况而定。在观测过程中，如有路基附近荷载突然增减、长时间连续降雨等情况，均应及时增加观测次数。若路基发生大量沉降、不均匀沉降或严重裂纹时，应该立即进行逐日甚至一天数次的连续观测。

3路基沉降预测模型的应用

对高速铁路路基沉降进行预测传统的方法有三种：(1)采用分层总和法计算最终沉降量，利用简化固结公式计算固结度，然后推算沉降的发展规律与趋势。(2)根据固结理论，结合室内试验获得土的各种本构模型，利用有限元方法预测最终沉降量以及其发展规律。(3)基于前期沉降量实测资料来建立沉降量与时间关系数学模型的预测方法。

3.1曲线拟合法

曲线拟合，就是通过实验获得有限对测试数据（xi,yi）,利用这些数据来求取近似函数y=f(x)。式中x为输出量，y为被测物理量。即通过分析实测资料与时间的关系，建立适当的沉降与时间的函数关系，进而推测沉降的发展规律。曲线拟合法是将沉降近似看做按照某种规律变化的过程，对实际测量的沉降数据进行拟合，建立某种相适应的曲线模型，采取适宜的优化方法，反推出计算公式所需的参数，在运用于后期的沉降预测。此方法参数较少并且易于确定，所以应用广泛。工程中常用的曲线拟合法包括：双曲线法、星野法、指数曲线法、三点法、沉降速率法、Asaoka法、S形成长曲线模型。

3.2灰色系统理论

灰色系统理论是20世纪80年代，由中国华中理工大学邓聚龙教授首先提出并创立的一门新兴学科，它是基于数学理论的系统工程学科。灰色系统理论，是一种研究少数据、贫信息不确定性问题的新方法。灰色系统理论以“部分信息已知，部分信息未知”的“小样本”、“贫信息”不确定性系统为研究对象，主要通过对“部分”已知信息的生成、开发，提取有价值的信息，实现对系统运行行为、演化规律的正确描述和有效监控。

3.3人工神经网络

人工神经网络是一种应用类似于大脑神经突触联接的结构进行信息处理的数学模型。在工程与学术界也常直接简称为神经网络或类神经网络。神经网络是一种运算模型，由大量的节点和之间相互联接构成。每个节点代表一种特定的输出函数，称为激励函数。每两个节点间的连接都代表一个对于通过该连接信号的加权值，称之为权重，这相当于人工神经网络的记忆。网络的输出则依网络的连接方式，权重值和激励函数的不同而不同。而网络自身通常都是对自然界某种算法或者函数的逼近，也可能是对一种逻辑策略的表达。利用人工神经网络理论建立预测路基沉降的BP模型和Elman模型，两种模型在预测路基沉降时，不需要建立任何土工模型，只要采集训练网络的样本就可以比较精确的预测路基沉降。

3.4遗传算法

遗传算法是由美国的J.Holland教授1975年首先提出，是一类借鉴生物界的进化规律（适者生存，优胜劣汰遗传机制）演化而来的随机化搜索方法。其主要特点是直接对结构对象进行操作，不存在求导和函数连续性的限定；具有内在的隐并行性和更好的全局寻优能力；采用概率化的寻优方法，能自动获取和指导优化的搜索空间，自适应地调整搜索方向，不需要确定的规则。

路基沉降预测模型的建立对于高速铁路沉降预测与控制至关重要。适宜的预测模型可以很好地预测路基沉降的发展趋势，对于工程施工以及线路运营阶段的管理都有指导作用。通过路基沉降预测模型与实测数据，推算最终沉降量，若预测沉降超限，应及时采取相应的工程措施。

4一种新的沉降测量方法：计算机视觉测量技术

计算机视觉测量技术是近年来测量领域中迅速发展起来的崭新技术，它是以现代光学为基础，融合计算机技术、激光技术、图像处理与分析技术等现代科学技术为一体，组成光电一体化的综合测量系统。视觉测量技术的检测仪器设备能够实现智能化、数字化、小型化、网络化和多功能化，具有精度高、非接触、在线检测、实时分析与控制、连续工作等特点。计算机视觉也称为机器视觉，是指利用计算机对采集的图像或者视频进行处理，从而代替人眼的视觉功能，实现对客观世界的三维场景的感知、识别和理解的技术。计算机视觉使用计算机及相关设备对生物视觉进行模拟。其主要任务是通过对采集的图像或视频进行处理，以获得相应场景的三维信息。计算机视觉使用的理论方法主要基于几何、概率、运动学计算和三维重构等视觉计算机理论，其基础包括摄影几何学、刚体运动学、概率论与随机过程、人工智能等理论。运用计算机视觉测量技术，可以实现高速铁路沉降的远程自动化观测，方便、快捷、实时性强，即可以保证测量的精度，又减轻了工程技术人员的负担，是一项有待发展的新兴测量技术。

5结论

综上所述，高速铁路路基沉降对于工程建设、旅客舒适度、运营安全有着致命影响，所以路基沉降观测是必须采取的。采用正确的观测方法，严格按照基本要求和规范观测，建立正确的陈建预测模型，保证路基沉降在标准的允许范围之内是高速铁路建设的关键。随着新兴技术的发展，沉降观测及防治措施必定越来越多，越来越精确，我国的高速铁路事业也必将更上一层楼。

参考文献：

[1]仝校涛.试论高速铁路路基沉降控制方法[J].黑龙江科技信息,2011,(27).

[2]李春光.高铁路基沉降分析及控制[J].建筑科技与管理,2011,(3).

[3]易思蓉.铁道工程(第二版)[M].中国铁道出版社,2009.

高速铁路概论论文篇3

【关键词】地铁公交交通现状

【中图分类号】U491.1+7【文献标识码】A【文章编号】2095-3089（2016）06-0011-01

一、北京和首尔公共交通概况分析

1.城市基本情况

1.1北京城市基本情况

北京是中华人民共和国首都，是全国的政治中心、文化中心、国际交往中心、科技创新中心，北京又是一座历史文化底蕴非常丰厚的古城，现在来北京旅游的国内外游客数量已经超过2.7亿人次。2015年末，北京市公路里程21876千米，高速公路里程982千米，城市道路里程6435千米，公共电汽车运营线路876条，运营线路长度20315公里，运营车辆24347辆，全年客运总量39.8亿人次；年末轨道交通运营线路18条，运营线路长度554公里，运营车辆4946辆，全年客运总量32.5亿人次。

1.2首尔城市基本情况

首尔是大韩民国的首都，也是韩国最大的城市，是韩国的经济、科技和文化中心，拥有605.77平方千米的土地面积和1037万常住人口，占城市总人口的45%，常住人口密度为每平方千米17134人，韩国首尔外籍人口数在2015年猛增5.4倍，逼近27万人，其中中国人占比高达72.3%。

2.北京和首尔地铁对比

2.1北京和首尔地铁概况

北京地铁始建于1965年，至今已有40多年历史，共有18条运营线路，包括17条地铁线路和1条机场轨道，总长约554千米，运营车辆为4946辆。北京地铁年客运量30多亿人次，日均客流量约为878万人次，最高日客运量突破1100万人次。

首尔最早的地铁是在1974年开始投入使用的，共有19条运营线路，总长为314公里，是世界上单日载客量最大的铁路系统之一。

2.2北京和首尔公交概况

北京公交始建于二十世纪初，至今已有95年的历史。

首尔于1953年开通了第一条公共交通线路，之后经历了一段低迷时期，韩国政府于2004年开始全面实施公共交通系统改革，让韩国公交系统重新焕发了生机。政府收回了公共交通的部分决定权，采取政府与私人企业合营的运营方式，允许公交车之间及公交与地铁之间免费换乘。还建立了全新的公共交通管理信息系统，为每一辆公交车安装了全球定位系统（GPS），又建立了智能公交车站。

北京公交虽然比首尔公交早开通了30多年，但发展的速度却没有首尔快，首尔实行智能化公交的时间要比北京早10年，首尔的公交信息手机查询软件和智能公交车站都非常先进。韩国覆盖全首尔的公交专用车道大大提高了公交的速度，北京虽然已经开通了公交专用车道，但是只开通了几条线路，并没有覆盖到全北京，公交堵塞问题并没有得到很好的解决。

3.公共交通运营模式

3.1北京地铁和公交的运营模式

北京地铁目前采取的是建设、管理、运营“三分开”的经营模式。另外，北京地铁还进行广告、地下通信、商贸、旅游度假、教育培训、建筑安装等多元化的资源开发，？政府负责监督运营商的运营安全和服务质量。

北京公交实行国有主导、企业经营、政府规制的运营模式。政府通过对公交价格、进入和退出市场规则以及质量的规制避免公交行业的企业性垄断，以满足人们最基本的生活。

3.2首尔地铁和公交的运营模式

首尔地铁采用的是有竞争条件下的官办官营模式，地铁线路和经营权都归政府所有，政府制定运营计划、规定票价、按车辆运营里程确定企业收益，并对企业的服务质量进行考核，考核未通过的公司政府有权与其终止合作。

首尔公交实行政府与企业合营的运作模式，他们通过招标方式获得线路的经营权，根据政府的要求统一制定并执行相应的任务，互相之间也起到监督和制约的作用。

二、北京和首尔公共交通存在的主要问题

北京和首尔地铁的逃票问题都比较严重，“钻洞”、“跨栏”、“尾随”的现象时有发生。北京地铁和公交之间的换乘也不方便，北京公交站点布局比较分散，地铁出站口距离公交站点较远，有的需要7～8分钟的步行时间，有的出站口没有清晰的引导设施，不熟悉北京地铁的人经常不知道从哪个出站口出站，还有的出站口附近没有公交，通行的人较少，人们多集中在一个出站口出行，导致换乘通道非常拥挤。

三、针对北京公共交通存在的常见问题提出对策思考

1.发挥法律的约束力

2.加大宣传力度，提高公民意识

3.发挥政府的优势

参考文献：

[1]任子森.青岛城市公共交通综合对策研究[D].青岛理工大学学士学位论文，2007

[2]黄志刚，荣朝和.北京城市客运交通枢纽存在的问题及分析[J].综合运输，2008（6）：34-39

[3]季朗超.北京公交场站基础设施现状问题及对策研究.[C]中国土木工程学会城市公共交通学会2009规划与管理专业委员会年会论文集，2010

[4]敖汉华.我国地铁的运营模式研究[D].华南师范大学论文，2007年5

[5]于杰娜，卢红民，陈丽.我国公交行业运营模式的变迁研究―以北京为例[D].科技信息，2008（第26期）

高速铁路概论论文篇4

关键词：高铁；列车运行图；换乘；冗余时间；遗传算法

Abstract：Withthecontinuousdevelopmentofoureconomy，andmorerequirementofhigherqualityoftravel，thequalityoftherailwayservicethatthepassengersexpecthasagreatimprovement，inordertoensurethatpassengersinhigh-speedrailhubtransferefficiency，basedonanalyzingtheroleofbuffertimeofthehigh-speedtraintimetablesandcomprehensivelyconsideringthecostoftravelingtimeanddelaytimeofthepassenger，weestablishrelativelymodelwhichisastochasticexpectedvaluemodel，thealgorithmbasedongeneticalgorithmisappliedtosolvethemodelbythesoftMATLAB，andmakevalidationoncalculationexample，andthenmakeaoptimizationschemeoftheslacktimelayout.

Keywords：high-speedrailwaytrain；trainoperationdiagram；transfer；redundanttime；geneticalgorithm

引言

随着我国高速铁路的迅猛发展，以及人们对高速铁路运输服务的准时性有着较高的要求，高速铁路枢纽的换乘高效性和可靠性越来越受到重视。基于换乘衔接角度，本文通过分析列车运行干扰对换乘影响的作用机理，建立了考虑换乘衔接的冗余时间整体布局优化模型。该研究不但为考虑换乘衔接的冗余时间布局提供了研究方法，而且为高速铁路枢纽站运行详细的铺画提供了参考和借鉴意义。目前，国内外专家学者对冗余时间的布局优化做了一些研究，国内孟令云[1]提出列车调整双层模型，宁骥龙[2]提出偏质量最小模型，并用遗传算法进行求解，但二者均未从换乘角度出发进行考虑和研究冗余时间的作用机理。赵宇刚[3]以概率分析的方式对追踪间隔时间进行研究，未考虑换乘条件下综合冗余时间的布局。文超[4]以运行图冲突疏解的角度研究了综合冗余时间对运行图的影响，但未研究冗余时间在各站的布局。赵俊铎[5]建立了考虑换乘衔接的高速铁路运行图冗余时间布局优化模型，但并未考虑追踪列车间隔缓冲时间。刘伯宏[6]在分析各种冗余时间的基础上，以列车旅行和到发站延误时间最短为优化目标，建立运行图冗余时间布局优化模型，但该模型未考虑旅客换乘衔接的冗余时间。国外JoneR.Birge，Francois对晚点期望值进行了研究[7]。Michiel.Vromans和ROB.M.P.Goverde[8]针对晚点传播过程及相应指标和评价指标进行了深入研究。Nils.E.Olsson[9]针对冗余时间设置对运行图稳定性的影响进行了研究，但上述文献均未从晚点累加和换乘衔接的角度进行冗余时间的研究。文献[10]在单线铁路资源约束条件下，对列车运行图进行了优化，该研究采用分枝定界算法进行求解，并提出了三种缩小解空间的策略。文献[11]结合了线性规划、随机规划和鲁棒优化技术，提出了精确地启发式算法来提高列车运行图鲁棒性。文献[12]采用阻塞时间理论模型对列车运行调度实施过程进行描述，为列车运行过程中的实时调度提供了参考意见。

1列车运行冗余时间的含义和分类

含义：在铺画列车运行图时，在列车停站作业和区间运行以及列车运行线间人为的预留的时间。

冗余时间按作业性质分为两类：

（1）缓冲时间，其设置在涉及多列或两列列车的作业中，并能够抑制列车之间的晚点传播。

（2）自身恢复时间，其包括区间运行和车站停站作业的撒点，设置在一趟列车的某个单项作业中。

2列车运行干扰的作用

列车运行中会受到各种外界因素的干扰，其主要包括机器问题、自然条件恶劣与人为失误等各种不确定因素的扰动。列车运行干扰的产生导致了列车运行偏离原计划，即列车发生晚点，晚点传播[13]，是指列车自身晚点及其引起其后列车连带晚点的现象。列车的换乘同样会受到列车运行干扰的影响。

3冗余时间优化模型

3.1模型分析

列车运行图编制情况：初始布点阶段、详细铺画阶段、后评价阶段，本文研究的是在已完成初始布点的列车运行图的基础上，设置各项作业的冗余时间。

结合乘客旅行时间成本和乘客总延误时间成本目标，建立考虑换乘冗余时间的随机双层期望值模型，基于全局考虑上层提出冗余时间的布局方案，并传递至下层，结合既定扰动方案，基于上层的基础下层进行以乘客总延误时间为目说脑诵型嫉髡，并将乘客总延误期望值传递给上层。上下层模型的决策是相互独立、互不干扰的。

3.2模型假设

（1）不包含其他指标的优化，只以该模型目标函数值为优化目标。（2）冗余时间总值和乘客总延误时间权重已知。（3）不考虑车站能力约束。（4）不考虑追踪列车间隔缓冲时间。（5）不考虑因列车大范围延误而做出的运行调整。

3.3模型建立

3.3.1上层模型

目标函数：

其中，冗余时间布局方案下所有列车的冗余时间总值为cx，冗余时间布局方案在相应扰动方案下乘客总延误时间为qx，ω，冗余时间布局方案x的可行解集为Λ。

式（1）中：

在目标函数中ux，y表示在扰动方案ω下，通过调整列车运行图，最终产生的列车运行图较初始运行图的乘客总延误时间。y表示在给定冗余时间布局方案x和扰动方案ω下列车调整后的运行方案。通过该目标最小化，得出在干扰方案ω下运行调整优化方案。旅客因列车晚点到达产生的时间延误和旅客因未实现换乘而额外产生的等待时间延误，以及旅客因列车早点到达产生的额外早点时间构成了乘客总延误时间。

4模型求解过程

根据本文模型的特点，我们对上层模型和下层模型分别设计了相应算法进行求解。

4.1遗传算法，是一种基于自然选择和遗传学原理的有效搜索方法，它从一个种群开始，利用选择、交叉、变异等遗传算子对种群进行不断进化，最后得到全局最优解[14]。

4.2下层模型的算法设计及求解。通过插入基于期望值的换乘关系保留决策过程和设置换乘冗余时间，结合基于优先级的模拟人工冲突疏解算法调整带有冲突的列车运行态势图，从而能保证了换乘关系的实现，并得到最优结果。

5算例分析

本文为检验上述模型和算法的可行性，以某一条已建成运行的高速铁路部分区段为背景进行研究，选取全长212公里的区段，其中包含4个车站3个区间，该区段的线路拓扑结构图如图1所示，站间数字为两站距离（单位：公里）。

如图1所示，令B站为换乘车站，并以B站部分始发列车作为换乘列车与A站部分始发列车进行换乘。

在列车实际运行中，由于受到初始干扰的复杂性，其难以进行量化统计，因此，需要对统计得到的列车实际到发时刻数据进行处理。列车到发时刻反映的是列车受到的初始干扰和连带干扰的加和，研究发现列车晚点的概率分布服从负指数分布规

律[15]。

本算例的统计数据为其在前方车站通过且在后方车站停车的时间。该数据是以excel数据形式进行存储的。

本文设置高等级列车5列进行模型算例分析，及η=1，其中设置1对换乘列车。

扰动方案样本数量设置为5。由已有列车运行图历史数据统计可计算得出各区间车站概率密度的累计分布概率，并可求出每种扰动方案ω发生的概率ρω。为了更好地测试模型的优化能力，本算例不考虑列车正点的情况。对已有数据统计可得该区段已有运行图的冗余时间总值约为20min，故可设置冗余时间上限值t为20min。

本算例通过借鉴已有研究，假定冗余时间总值和乘客总延误时间的权重系数η为4，设φ为15min，ξ为30min，求解模型过程中，设每列车乘客数为1，且在每站的下车人数平均，则每站下车乘客比是0.33，且设列车1在车站B下车的一半乘客均换乘至列车2，可得换乘乘客比例0.165。

上层模型遗传算法的求解过程中相关参数设定为：POP_SIZE=50，M=20，chrom1取已有运行图的冗余时间布局方案，如表1所示。

6结论

（1）不同的冗余时间设置方案对于列车在运行过程中的干扰吸收也是不同的。

（2）智能算法能够高效解决冗余时间布局方案的优化问题。

（3）通过研究高速铁路换乘冗余时间的布局优化方案，可提高高铁的行车组织效率。

参考文献：

[1]孟令云.客运专线列车运行图动态性能及仿真研究[D].北京：北京交通大学（博士学位论文），2009.

[2]宁骥龙.城际客运专线列车运行图冗余时间布局优化研究[D].成都：西南交通大学（硕士学位论文），2013.

[3]赵宇刚，毛保华，蒋玉琨.基于列车运行时间偏离的地铁列车运行图缓冲时间研究[J].中国铁道科学，2011，32（1）：118-121.

[4]文超，彭其渊，陈芋宏.高速铁路列车运行冲突机理[J].交通运输工程学报，2012，12（2）：119-126.

[5]赵俊铎.考虑换乘衔接的高速铁路运行图冗余时间布局优化模型研究[D].北京：北京交通大学（硕士学位论文），2014.

[6]⒉鸿，令小宁，吕振扬.高铁列车运行图冗余时间优化布局方法研究[J].计算机工程与应用，2016（7）：248-252.

[7]JoneR.Birge，FrancoisLouveaux.IntroduetiontostoehastieProgranuning[M].NewYork：Springer，2008.

[8]Michiel.Vromans，ReliabilityofRailwaySystems[D].TheNetherlands：ErasmusUniversityRotterdam，2005.

[9]Nils.E.Olsson，HansHaugland.Influencingfactorsontrainpunctuality-resultsformsomeNorwegianstudies[J].Transportpolicy，2004，22（2）：28-29.

[10]X.Zhou，M.zhong.Single-tracktraintimetablingwithguaranteedoptimalityBranchandboundalgorithmswithenhancedlowerbounds[J].TransportationResearchPartB，2007，41（3）：320-341.

[11]M.Fischetti，D.Salvagnin，A.Zanette.Fastapproachestoimprovetherobustnessofarailwaytimetable[J].TransportationScience，2009，43（3）：321-335.

[12]M.B.Khan，X.Zhou.Stochasticoptimizationmodelandsolutionalgorithmforrobustdoubletracktraintimetablingproblem[J].IEEETransactionsonIntelligentTransportationSystem，2010，11（1）：81-89.

[13]胡思继，孙全欣，胡锦云，等.区段内列车晚点传播理论的研究[J].中国铁道科学，1994，15（2）：41-54.

高速铁路概论论文篇5

铁路站场煤炭综合物流园运营流程优化研究以及系统建设、项目运营管理是铁路多元化经营战略中一项新颖的工作。通过对国内外煤炭储运系统现状的阐述及分析，应用运营管理理论和方法，综合铁路站场煤炭综合物流园功能及工艺系统布置方式和运营管理方案，同时应用瓶颈管理——约束理论，提出煤炭综合物流园系统功能、运营流程和运营管理方面存在的一些问题，利用理论和技术分析方法提出解决思路和优化方案，为下一步煤炭综合物流园系统的优化升级提供一定的支持和帮助，从而有利于促进铁路站场煤炭综合物流园的建设与推广，并利用管理理论达到指导铁路站场煤炭综合物流园系统运营流程设计及项目运营管理更加优化与科学。

二、国内外研究发展现状综述

从国内外相关文献检索结果来看，随着经济建设和社会的飞速发展，运输和物流业得到了迅速发展，特别是铁路站场配套的物流园区的建设正在迅猛崛起，都在进行大规模的现代化建设和技术改造。

1、国外研究发展现状

国外铁路枢纽及货运站的规划、布局、建设在不断完善。随着物流业的发展和运输方式的优化整合，欧美铁路系统采取了整合车站、集中作业；新建和扩建了一些大型货物站和物流园区，采用了先进的信息管理设备和装卸机械；规划建设专业化货场和物流园；组织大宗货物的直达运输。货运站整合与物流园建设在发达国家开始较早，是伴随着国家工业发展而产生的。随着工业经济的发展和科技进步，综合交通运输体系逐步形成，货运集中化与现代物流园成为铁路货运的必然趋势。国外铁路货运集中化开始于货运站整合，一直持续到20世纪80年代甚至更晚，90年代以后开始建立现代意义上的铁路货运服务中心。

2、国内研究发展现状

目前，我国关于战略装车基地和综合物流园的规划研究处于起步阶段，铁道部运输局2008年12月颁布了《关于全路建设战略装车点的指导性意见》，对铁路系统建设战略装车点的认识、规划建设、遵循原则、建设内容、组织实施等做了一系列地指导。从文献检索的研究内容中可以看出，研究和阐述铁路战略装车点的理论和文献相对较少，而研究和阐述煤炭综合物流园的理论和文献更是分毛羚角。李灵玉在2009年12月北京交通大学专业硕士学位论文《呼铁局古城湾战略装车基地建设项目管理研究》中，应用现代项目管理理论及铁路货物运输发展趋势，对战略装车基地建设现状、基本构想和发展趋势进行了分析和研究；靳雄焕在2009年6月北京交通大学专业硕士学位论文《铁路战略装车点布局规划研究》中，对铁路货运站布局及整合的基本情况、战略装车点的基本特征、规划现状及存在的问题做了较为深入的阐述，并对铁路运输组织创新和发展趋势进行了分析；董潇杰2009年发表在中国电力教育《储煤场及设备的选择与布置》一文，对运煤系统中的储煤场及其设备的方案，进行了分析比较，使设备的选择与布置方案设计得到了优化；李艳萍2009年10月发表的北京交通大学交通运输学院论文《浅谈铁路煤炭运输拓展现代物流》，概括介绍了铁路煤炭运输拓展现代物流的重要意义，详细的从技术，管理，改革等方面提出了建设意见。项目运营管理与规划布局等理论是铁路战略装车基地和综合物流园的规划研究的理论基础，因此，本文将以铁路站场综合物流园的运营流程优化研究为主。

三、铁路站场综合物流园系统优化与流程再设计实施框架

1、运营系统

运营系统均有着自己的运动规律即：输入资源要素，经过转换输出产品或劳务，并且在转换过程中不停地进行信息反馈或顾客用户的参与。

2、铁路站场综合物流园系统优化与流程再设计的系统实施框架

在先进制造技术环境下，生产系统功能优化与生产流程再设计应以系统论为指导思想，具体实施框架如图2所示。

1）组建专门机构、确定指导方针和评价标准、制定工作计划等。

2）生产系统与生产流程建模。

3）通过对模型分析，发现其中存在的问题，依据目标确定优化与再造方案。

4）实施保障系统，如生产战略的指导、组织支持及人力资源管理的保障等。

5）运用科学地方法评价再造取得的效果，巩固成绩，发现不足，并向系统进行反馈，以更加有针对性地进行下一轮优化与再造。

四、瓶颈管理——约束理论。TOC概念、及五大核心步骤

1、TOC概念

约束理论（TOC）的基本理念是：限制系统实现企业目标的因素并不是系统的全部资源，而仅为系统“瓶颈”的个别资源。约束理论就是帮助找出和改进瓶颈，使系统（企业）效能最大化的管理哲理，是事半功倍的管理哲理。

2、TOC五大核心步骤

1）分析系统，寻找瓶颈。即指出系统限制；

2）理清瓶颈，寻找突破。决定如何充分利用系统限制；

3）立足突破，提出措施。全力配合步骤二所做的决策：

确保非限制能够全力配合限制所要的——保护产出；

确保非限制不要做出超出限制所要的——控制成本。

4）深化动作，扩充瓶颈。即打破系统限制；

5）积极提升，团队前进。如果系统限制在步骤四被打破，回到步骤一。

3、生产物流系统中瓶颈的识别

瓶颈资源限制了整个企业出产产品的数量，是生产物流系统中物流量最小的地方。识别生产系统中的瓶颈是进行生产物流系统优化设计的重中之重。要判别一个资源是否为瓶颈，应从该资源的实际生产能力与它的生产负荷来考察。

4、生产物流系统优化设计

1、生产物流系统优化设计的原则

1）功最小原则

物流“距离”要短，搬运“量”要小。

2）流动性原则

流动顺畅，消除无谓停滞，力求生产流程的连续性。并应尽量避免工序或作业间的逆向、交错流动或发生与其他物料混杂的情况。

3）高活性指数原则

采用高活性指数的搬运系统，减少二次搬运和重复搬运量。

4）综合性原则

进行生产物流系统设计，要站在全局的立场，考虑工厂的长远发展，全面分析和处理各种影响因素。适应性原则

在实施供应链管理和市场经济前提下，生产物流系统一定要具有柔性、适应性要强。

5）经济性原则

生产物流系统设计既要满足生产的要求为生产服务，又要尽量节省投入。

五、铁路站场煤炭综合物流园优化设计原则、目的与系统选择

1、优化设计原则、目的

在分析和设计将资源转化为产品和服务的流程时，即在进行铁路站场煤炭综合物流园优化设计时，应当考虑如下问题：

流程设计的方法研究是为了得到最优的生产流程；

该生产流程设计是为了获得在产品差异、响应或低成本方面的竞争优势；

该生产流程可以减少那些不增加价值的环节；

该流程能如顾客所感知的那样使顾客价值最大化；

该流程能够帮助公司赢得更多的订单。

2、设备与技术的选择

对铁路站场煤炭综合物流园生产系统运营流程优化设计做决策时，还需要生产设备、工艺设施和技术方面的决策。选择性价比最好的设备是基于对煤炭综合物流园生产系统运营流程和生产技术的了解。设备的选择，比如运煤专用老K车、输煤设备、分级振动筛以及装煤设备等，均要考虑成本、质量、生产能力和柔性，同时还要考虑每一台设备与系统的匹配性。因此，运作管理人员需要认真分析对比每种方案的功能、生产能力、设备特性及维修互换要求，这些属性中的每一个都可能成为备选方案的决定性因素。

在铁路站场煤炭综合物流园生产系统运营流程优化设计方法研究中，正确的工艺系统和设备的选择，必然为企业带来竞争优势，在满足用户差异化需求、降低成本和提高质量方面，这种竞争优势可能会产生很高的柔性；而技术创新和设备改造也可能产生更加合理、顺畅和稳定的生产流程，这个流程需要更少的调整、维护和操作人员的培训，同时为企业赢得更多的订单。

现代技术的应用能够促使系统扩大生产的范围。因此，新设备或流程选择的一种重要特性是具有柔性的设备；柔性是指对时间、成本或顾客价值快速响应的能力。生产技术的选择重点考虑：

1生产设备的技术。如呼准铁路甲兰营站场煤炭综合物流园生产系统设备，要满足卸、装、输送、筛分的综合功能；

2流程控制。即使用信息技术来监测并控制实物流程。典型的流程控制方式：

传感器——收集数据；

模拟设备定期读取数据，或许一分或者一秒一次；

测量值转化为数字化信号后传送到电子计算机；

计算机程序读取文件并且分析数据；

输出。

3可视化系统。监控生产系统。

4自动化生产物流系统。通过程序设定和计算机控制，按工艺顺序运行系统并生产满足要求的产品。

3、设备布置类型与方法

在决定铁路站场煤炭综合物流园生产系统优化设计运作效率的决策中，设备布置是关键性的决策之一。这是因为设备布置不仅能够造就系统在生产能力、流程、柔性和成本方面的竞争优势，而且可以造就系统生产性能、客户的感觉以及外观形象等方面的竞争优势。有效的设备布置策略有助于企业的差别策略、低成本策略或快速响应策略的实施。

任何情况下，煤炭综合物流园生产系统设备布置设计都必须考虑并满足以下要求：

1原煤输送、生产设备；

2提高空间、设备和人员的利用率；

3提高信息、原煤或人员的流动；

4提供安全舒适的工作环境；

5生产能力的要求；

6环境与美学；

7信息流。对于组织，沟通是必要的，所以设备的布置必须方便信息的流动；

8在各个工作区间的运输成本最低。

六、结论

1、结论

铁路站场煤炭综合物流园主要是针对目前我国煤炭生产、运输以及流通环节的特点和经济社会发展的要求，结合市场需求和竞争的需要，铁路运输与煤炭物流领域的一次创新。通过整合铁路运输能力大、成本低和煤炭物流生产流程化增值服务，是铁路运输优势、煤炭资源优势、物流生产增值优势得到优化组合和运用，综合生产效率和经济效益大为提高。铁道部提出规划建设战略装车基地的指导思想，各地政府也正在加大力度试图通过整合小煤场和提升系统功能以求解决小煤场小而散、黑乱粗的问题。本论文正是基于此，对铁路站场运营流程优化进行研究，希望能为以后类是项目的建设以及管理部门的决策提供一些借鉴和思路。