高速铁路车站通过能力仿真系统研究

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随着我国高速铁路快速发展,为了满足客流增长和运输需求,铁路部门对于了解高速铁路通过能力的需求日益迫切。车站是铁路运输的关键节点,列车在站内运行速度慢,车站内列车作业类别多,耗费时间长,导致车站成为路网能力的瓶颈点,因此计算高速铁路车站能力对于了解路网能力,实现点线协调,优化铁路运输具有重要意义。目前我国常用的车站通过能力计算方法是基于普速铁路发展而来的分析计算法,该方法建立在既有线车站客货混行、车站含有一定规模的机车走行和调车作业的基础上,与目前我国高铁车站作业特点不相适应,无法满足实际需求,需要对高速铁路车站的计算参数进行重新测定和优化。随着计算机仿真技术在铁路领域的广泛运用,使用计算机仿真模拟计算高速铁路车站通过能力成为可能。采用计算机仿真能实现对车站通过能力计算和影响因素的分析,满足了对高速铁路车站不同时段能力计算的需要。本文在高速铁路车站通过能力理论基础上,通过研究高速铁路车站仿真方法和能力计算方法,实现了高速铁路车站通过能力仿真系统。本文的主要研究内容和工作如下:(1)介绍我国高速铁路车站通过能力计算问题的研究背景和研究意义,结合国内外文献阐述高速铁路车站通过能力计算和优化的研究现状,以及国内外计算机仿真技术在铁路具体领域的应用现状。(2)从车站通过能力定义、影响因素、计算方法等角度介绍高速铁路车站通过能力相关理论。介绍我国车站通过能力传统计算方法的优缺点和局限性,描述能力计算方法的原则要求,分析仿真模拟法计算车站通过能力的过程和优势,并提出一套高速铁路车站通过能力仿真方案和仿真策略。(3)在基础理论的指导下,明确车站通过能力仿真系统的研发目标,基于此目标对系统进行业务、功能、性能方面需求的分析,提出系统的功能设计方案和架构,细化了系统的数据和界面设计方案。(4)对系统实现的关键技术进行分析。基于图元设计的方法构建了车站仿真模型;基于列车力学模型、运动学模型和站内运行控制算法形成列车运行仿真模型,使系统内对于列车运动描述和运行时分的计算更为精确。在系统采用混合仿真的方案基础上,引入多主体仿真概念,描绘了仿真实体间的交互关系,同时对离散仿真的调度方式进行了优化,明确事件类型,采取分类处理方式,降低了系统逻辑实现难度。(5)基于上述工作,采用C#语言和.net框架实现高速铁路车站通过能力仿真系统,并对仿真功能实现过程和仿真结果进行了分析。
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