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1、客运专线列车运行图动态性能及其仿真评估系统研究文拿未交博士学位论文客运专线列车运行图动态性能及其仿真评估系统的研究..作者:孟令云导杨肇夏教授北京交通大学年月学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。保密的学位论文在解密后适用本授权说明导师签名学位论文作者签名:彩参签字日期日签字日期:锄咖年月侈日客运专线列车运行图动态性能及其仿真评
2、估系统的研究作者姓名:孟令云学号:导师姓名:杨肇夏职称:教授学位类别:工学学位级别:博士学科专业:交通运输规划与管理研究方向:运输管理现代化与信息技术北京交通大学年月致谢感谢我的导师杨肇夏教授。导师在论文研究方向的选择、研究题目的确定、以及研究过程中都给予了我莫大的帮助,论文中的每个字、每个标点莫不浸透了恩师的心血。师恩难忘,感激之情,难以为表,谨向敬爱的导师致以最诚挚的谢意导师严谨求实的治学作风,对事业孜孜不倦的追求,高屋建瓴的学术造诣,都将是我永远的楷模感谢李海鹰副教授,从大一入学我还是一个懵懂的孩子,到今天博士毕业,即将走向工作岗位,李老师多年来在
3、我的学习、科研和生活中都给予了非常多的关心和指导,倾注了很多的心血。在她的关怀和帮助下,我逐渐成长起来,在此表示最真心的谢意感谢刘军教授,他在科研工作中,给了我很多的关怀和帮助,当我在科研的道路上感到困惑的时候,他帮助我解除谜团。在此表示最衷心的感谢感谢蒋熙副教授、苗建瑞老师和贺振欢老师多年来对我的关心和指导,多年来各位老师的悉心教导对于我的成长起了很大的帮助,衷心的感谢你们。感谢杨浩教授、聂磊教授、周磊山教授、何世伟教授在研究和论文撰写过程中给予我的帮助和指导。感谢交通运输学院和轨道交通控制与安全国家重点实验室北京交通大学各位老师的支持和帮助。感谢美国
4、大学周学松博士对我的帮助,感谢巴基斯坦国家科技大学矗博士,与他的交流让我获益匪浅。感谢荷兰大学的教授对论文提出的宝贵意见感谢实验室师兄、师姐、师弟和师妹们在论文撰写过程中的大力帮助,在这个充满温暖和友爱的大家庭里度过的每一天都令我难以忘怀。感谢王莹同学,在做论文的过程中与她多次讨论,让我收获颇丰。感谢王伟同学,在和他一起开发仿真系统的日子里我学到了很多。同时向评阅本论文的各位专家学者,以及在论文写作和答辩过程中给我指导、帮助的所有专家和老表示感谢对所有曾经关心、鼓励和帮助过我的朋友和同学们表示感谢。感谢我的父亲和母亲,感谢他们的养育之恩。感谢包云,感谢她
5、的默默付出,感谢她敏锐的洞察力,她的支持和信任给了我前进的信心和力量。学海无涯,学无止境,毕业后我会继续努力,不断进取,不辜负导师、亲人和朋友们的殷切希望。中文摘要北京交通大学博士学位论文中文摘要摘要:随着我国铁路客运专线的规划建设和陆续开通运营,铁路运输能力不断提高,铁路长期以来实行的客货混线运输将逐步向客货分线运输转变,这为提高铁路运输服务质量,尤其是满足人们对铁路旅行准时性日益增长的要求提供了有利条件。列车运行图的动态性能是影响铁路运输组织水平和服务质量的关键所在,本论文在借鉴既有研究成果的基础上,结合客运专线运输组织的特点,对客运专线列车运行图动
6、态性能的相关问题展开研究,主要进行了以下五项工作:研究了客运专线列车运行图动态性能的含义、评价指标以及相应的数据获取和指标计算方法,从客观和主观两方面论述了客运专线列车运行图动态性能的影响因素,并基于随机项目调度理论和方法对客运专线列车运行图动态性能问题进行了概念建模。研究了客运专线列车运行图动态性能与冗余时间布局的关系。首先,给出了冗余时间的含义与分类,探讨了冗余时间对列车运行图动态性能的影响过程,并分析了多种冗余时间之间的关系。接着,对冗余时间布局的经验做法进行了分析。然后,阐述了优化列车运行图冗余时间布局的带补偿的随机期望值模型的框架结构,并在此基
7、础上给出了相应模型的形式化描述。针对该模型的上层冗余时间布局模型,设计了改进的遗传算法;针对下层列车运行调整模型,设计了分枝定界冲突疏解算法。最后,以武汉至广州的客运专线作为算例背景,设计了扰动方案,对给定列车运行图的冗余时间布局进行优化,检测了算法的收敛性能,分析了算法的时间复杂度和空间复杂度,展示了算法寻优的过程,并分别给出了列车和车站的正晚点估计值。研究了客运专线列车运行图动态性能与列车运行线时空分布的关系。首先,给出了在列车种类和数量一定条件下衡量运行线时空分布的指标??列车运行图的异质性。接着,研究了异质性与列车间速度差和冗余时间的关系,异质性
8、与晚点传播过程的关联性。然后,以武汉至广州的客运专线为背景,就列车运行线均匀铺画
