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客流在时空维度上呈现的时变特性对城市轨道交通运营管理提出了严峻挑战,同时,需求响应式列车时刻表优化问题的复杂性对算法设计提出了更高的要求.为此,将人工智能领域的深度强化学习方法应用于地铁列车时刻表的优化问题,以提升地铁运营管理的智能化水平.首先,将时变客流需求与列车时刻表决策互动关系构建为马尔可夫决策过程,为智能体提供训练和学习环境.其中:以乘客服务、列车运量以及列车运行作为状态空间,以列车发车间隔作为动作空间,并设计"人-车-站"一体化的多维复合奖励函数.然后,开发一种基于自适应发车间隔和列车数量的多目标软演员-评论家算法来提升求解效率.接着,以小规模算例进行超参数优化,并验证需求响应式列车时刻表相对于均衡列车时刻表的优势.最后,以广州市地铁8号线进行仿真实验,实验结果表明,所提出方法相对于其他人工智能方法以及启发式算法具有较快的收敛速度和求解效率.此外,针对不同客流扰动场景,所提出方法能够在短时间内生成满意的运营方案,表明所提出方法具有较好的泛化能力.研究结果可为进一步提升地铁运营调度智能化水平提供理论和方法支撑.
时变需求列车时刻表深度强化学习软演员-评论家算法多维复合奖励
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针对城市轨道交通突发事件突发性强、影响范围广的问题,基于风险矩阵法构建突发事件分级模型.通过识别人为、设备、环境、管理四类风险因素,设计"发生可能性-影响程度"双维度评估指标体系,采用层次分析法确定指标权重,划分4级风险等级并构建4×4风险矩阵.选取两类典型事件验证模型,结果表明模型分级准确、实操性强,可有效解决现有应急响应分级模糊问题,为城市轨道交通突发事件精准处置提供理论支撑与实践依据.
城市轨道交通突发事件风险矩阵法应急响应分级模型
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TACS作为下一代城轨列控系统,凭借分布式自主控制、车-车通信等优势,逐渐成为城市轨道交通信号系统的首要选择,但当下信号系统的主流系统应用大多采用的是CBTC 列车自动控制系统,为了更好地实现系统的升级换代,从CBTC向TACS过渡将是必然趋势.受改造成本与运营连续性约束,既有CBTC线路向TACS系统升级需经历新旧系统共存、逐步过渡的阶段,兼容性问题成为 TACS规模化应用的关键.文章首先对比分析TACS与CBTC系统的核心架构差异,明确两类系统在控制主体、通信方式、可靠性等方面的本质区别;随后重点探讨系统兼容的两大核心需求及关键影响因素,深入研究混合运行场景下的协同控制机制、接口与协议兼容设计方案;为既有CBTC线路向TACS系统平滑过渡提供相应的参考.
TACS系统CBTC系统兼容性
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山地轨道交通桥梁施工面临地形复杂、曲线半径小、纵坡大等挑战,预制 T 梁架设是核心技术环节.本文以国内某山地轨道交通项目为例,分析了预制 T梁的运架设备、过孔与架梁施工工序、特殊工况处理及支座安装与附属施工工艺.施工中采用 DJ40180单臂架桥机及配套运梁车,结合精确测量与控制实现梁体位置、姿态及标高精度满足设计要求.施工质量检测表明各项指标均符合设计标准,工期平均缩短约 12%,成本节约约 8%,且施工全过程未发生重大安全事故.
山地轨道交通预制T梁架桥施工支座安装
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地铁工程常面临河道、既有地下结构等空间约束,内涝灾害严重威胁城市安全与运行效率,为统筹轨道交通工程建设与城市防洪排涝系统,本文以南京某地铁站 3、5号线联络线与换乘通道工程为研究对象,通过对工程实施关键要素分析,对下穿河道方案的评判和比选,提出了渡槽与围护结构协同设计的保流式施工方案.该方案的实践应用,不仅保障了复杂环境下的工程安全,其导流体系也满足区域防洪排涝能力,为类似工程提供参考.
地铁基坑穿河换乘节点渡槽导流渠
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树脂基结构复合材料由于其突出的比强度、比模量、耐腐蚀、抗疲劳、可设计等特点,在航空、航天、兵器、船舶、新能源、轨道交通等领域获得广泛应用,是国防建设和国民经济领域不可或缺的关键战略材料.我国树脂基结构复合材料经过 40余年的发展,基本形成完整的设计-材料-制造-考核验证的技术体系,实现关键材料的自主保障,支撑了重大装备结构轻量化发展.通过系统梳理树脂基结构复合材料技术体系,调研树脂基结构复合材料涵盖的关键原材料、热固性树脂基结构复合材料、热塑性树脂基结构复合材料以及复合材料自动化装备的国内外发展现状,结合重大装备需求,总结我国在该领域存在的问题和差距,提出高水平自立自强发展建议,以期对我国树脂基结构复合材料体系高质量发展提供参考.
树脂基结构复合材料技术体系产业体系现状展望
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构建知识图谱能够揭示课程知识脉络和不同课程间的逻辑关联,对于测绘学科交叉融合与教学实践具有重要意义.传统测绘课程知识图谱构建过程存在专业壁垒高、知识抽取精度差和知识更新效率低的问题.本研究以轨道交通测绘学科为例,建立了几何-物理-语义-行为四域关联的轨道交通测绘课程本体表达模型,提出本体增强约束与大语言模型驱动的轨道交通测绘课程知识图谱构建方法,设计了基于四域本体混合检索的轨道交通测绘知识图谱增量更新算法,并进行案例实验分析.结果表明,该方法打破了轨道交通测绘课程知识图谱构建的专业壁垒,课程知识抽取总体F1值较无本体约束的少样本提示方法提高18.6%,知识更新F1值较单一向量或本体相似度检索提升26.6%和61.2%,知识更新速率较传统人工更新方法提高5倍以上,所构建的知识图谱实体和关系准确率分别达到96.50%和94.69%,为人工智能时代下测绘学科知识图谱构建提供了新的路径和方法.
知识图谱大语言模型轨道交通测绘学科知识抽取
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共振显著加剧列车与桥梁结构的振动,不仅加速桥梁轨道系统的疲劳失稳,还影响列车运行的安全性和舒适性.在设计阶段有效避免共振、在服役阶段有效控制共振是确保高速铁路交通健康可持续发展的关键.通过系统回顾和梳理铁路列车与桥梁系统中共振与消振问题的研究进展,全面总结共振的发生机理和规律,明确消振设计与控制方法.内容包括桥梁共振与消振的基本理论、列车激励模型、不同结构形式桥梁的共振与消振问题、影响共振与消振的主要因素以及桥梁共振控制与现场试验研究等6个方面.文献回顾表明:桥梁共振与消振条件受到边界条件的显著影响,其表现通常与简支梁工况一致或略有差异;桥梁跨径与列车编组构成典型的双周期特性,当桥梁引发列车的共振速度与列车引发桥梁的共振速度一致时,可能诱发列车-桥梁"双共振"现象;车桥耦合效应会降低桥梁的共振幅值,其随机性还可能导致"随机共振"发生;在简支梁中,一阶模态主导共振位移响应,二阶模态对共振加速度的影响显著,高阶模态的影响通常可忽略不计;对于连续梁结构,二阶模态对共振位移的贡献通常较大,不可忽视;桥梁阻尼虽然能有效降低共振幅值,但可能引发"消振泄漏效应".在消振措施方面,当桥跨长度L为列车特征长度d的1.5倍时,第一阶共振显著减弱,这为铁路桥梁的最佳跨径设计提供了重要依据;此外,通过设置桥梁频率下限或调整列车编组结构等措施,亦可主动规避共振条件.大量实测结果证实,铁路桥梁的共振主要以第一阶竖弯模态共振为主,并与列车运行速度和列车特征长度(即v/d)呈显著相关性.
车桥耦合铁路桥梁共振消振
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运营中断是城市轨道交通实际运营过程中不可忽略的安全因素.针对城市轨道交通单向运营中断下的列车运行调整问题,本文提出"反向运行+小交路"组合调整策略.从乘客时间价值的角度出发,以乘客在站等待时间最小为优化目标,分中断阶段和恢复阶段建立单向运营中断下城市轨道交通列车运行调整两阶段模型;考虑到模型复杂度以及调整问题对求解效率的需求,设计适用于所构建模型的不同交路选择自适应大规模邻域搜索算法,实现对大规模算例的有效求解.案例研究表明:单向运营中断条件下基于"反向运行+小交路"策略组织列车运行调整,比采用反向运行策略的乘客等待时间减少 5.19%;相较于封闭中断方向线路,可使全线乘客的在站等待时间减少 19.80%,且上下行方向的运输服务更加均衡;此外,当中断持续时长超 15 min时,与封闭中断方向线路相比,采用"反向运行+小交路"策略组织列车运行调整可以取得更好效果.
城市轨道交通列车运行调整组合策略单向中断自适应邻域搜索算法
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针对接驳城市轨道交通的固定容量公交存在资源浪费和效率不足的问题,提出了模块化公交主路线动态调度方法.通过设计解离耦合点确定机制和动态发车模式,构建以车辆购置、运营成本和乘客时间成本最小化为目标的调度模型,采用改进麻雀搜索算法求解该模型.基于武汉市地铁1号线东吴大道站服务区域案例,结合DBSCAN算法确定合乘点并利用A*算法规划主接驳路线.实例验证表明:模块化公交主路线运行模式较固定公交运行模式和独立运行模式,系统总成本分别降低了 11.59%和 4.54%,座位利用率分别提高了 23.45%和11.50%,能够在一定程度上改善公共交通的资源配置问题.
城市交通模块化公交接驳调度解离耦合改进麻雀搜索算法
