研究团队通过采用融合运筹优化、人工智能、软件工程等前沿技术,探索并解决铁路调度指挥计划优化问题。主要研究方向包括以下几项。
(1)铁路调度指挥数字化底座构建。团队研究了多粒度的高速铁路数字路网建模技术,开发高速铁路数字路网建模系统并完成北京局管内全部高速铁路车站和线路的多粒度数字路网构建,可以满足高速铁路工务、电务、行车指挥等跨专业数据关联,为高速铁路智能调度算法研究任务提供数字化底座,支撑精细化列车运行调整算法的设计与实现。
(2)多粒度铁路列车运行调整方法研究。团队分别针对高速铁路枢纽车站、线路和区域路网研究了应急场景下的列车运行调整方法。一是构建了轨道电路级别的高速铁路枢纽车站作业模型,开发了车站作业计划冲突识别与自动调整算法,实现车站作业计划冲突的实时疏解。二是研究了考虑动车组运用、车站到发线运用等多种因素耦合的单条线路列车运行调整模型,开发了覆盖多种调整策略的列车运行调整算法,于北京局、呼和浩特局、成都局接入应急系统,助力调度员提升工作效率,快速恢复运输秩序。三是研发了高速铁路网络化列车运行调整算法,并以北京局高铁路网为例进行列车运行调整试验,以辅助路局和国铁集团级别的应急指挥决策。
(3)铁路列车运行图弹性生成和自适应提升方法。团队研究了高速铁路列车运行图弹性的生成机理,提出列车运行图弹性的定量测算方法,明晰不同运行图弹性布局运行图在面对扰动时的弹性表现,可对能力提升背景下的运行图编制提供指导意见,已在上海铁路局管内线路沪杭高铁应用。
本课题组常年招收博士生和硕士生,热忱欢迎铁路运输、管理科学、计算机、应用数学等相关专业的有志青年加入!
团队成员结构(包括共计4人,教授2人,副教授1人,讲师1人,其中2人入选国家级青年人才计划)。
孟令云,教授、博士生导师,北京交通大学交通运输学院院长,国家自然科学基金“优秀青年基金”项目、北京市卓越青年科学家计划获得者。长期从事轨道交通运营管理研究工作,主要研究方向为轨道交通调度指挥智能化。近5年来以第一或者通讯作者在Transport. Res. A、B、C、E、IEEE T. ITS.等国际顶尖/权威期刊上发表论文40余篇,授权专利10项,主持开发的列车运行智能调度算法已经在北京局、沈阳局等调度中心试用。主持国家级科研项目6项、省部级项目9项。获得国家级教学成果奖一等奖1项、教育部自然科学一等奖1项、中国铁道学会二等奖1项,三等奖1项、北京市科学技术二等奖1项。
栾晓洁,教授,博士生导师。2019年入选“荷兰科学研究组织Rubicon学者”计划,2022年入选北京交通大学“青年英才培育”计划,2023年入选国家级青年人才计划。长期从事铁路运营规划与管理、列车调度指挥等交通关键领域研究。近年来在列车运行调整优化理论与方法领域取得了一系列创新性成果,在Transport. Res. B、C、E等国际顶级/权威期刊上发表论文20余篇。主持国家级人才计划课题、中国铁道科学研究院课题、国铁集团科技研发课题任务、荷兰国家科学研究委员会Rubicon课题各1项;参与科技部-国家重点研发计划、国自然联合基金、中国国家铁路集团-科技研究开发计划、瑞士联邦铁路公司-创新基金等课题10余项。
苗建瑞,副教授,博士生导师。主要研究领域为轨道交通运输组织优化以及系统仿真。主持国家科技支撑计划子课题1项,近年来主持或参与中国国家铁路集团有限公司科技研究开发计划等铁路运输组织技术研究开发项目30余项;在Transport. Res. C等期刊上发表学术论文4篇;获得省部级科技进步奖2项。
廖正文,博士,北京交通大学交通运输学院讲师,从事轨道交通运输能力分析及运力资源配置优化研究。近五年在交通运输行业顶级和权威期刊Transportation Research Part C、《铁道学报》、《中国铁道科学》等国内外交通运输领域高水平期刊发表学术论文10余篇,授权发明专利3项。目前主持国家重点研发计划任务1项,参与国铁集团科技研究开发计划项目3项。获得中国铁道学会科学技术奖二等奖1项、中国铁路北京局科技进步奖一等奖1项,获评北京交通大学优秀博士学位论文。
三、科研成果(视频请点击播放)
(1)科研项目
[1]国家自然科学基金“联合基金项目”:高速铁路网列车运行图弹性协同生成机理和自适应提升方法
[2]国家重点研发计划:诱发性网络大客流快速预警与诱导路径重构
[3]国家自然科学基金"青年基金":高速铁路网络列车运行调整多层次异步协同优化方法
[4]北京市自然科学基金-丰台轨道交通前沿研究联合基金:四网融合条件下面向乘客出行的调度一体化与运输组织关键技术
[5]多项中国国家铁路集团有限公司科技研究开发计划课题
[6]中国铁道科学研究院集团有限公司电子计算技术研究所:北京局、成都局、呼和浩特局应急列车自动调整技术服务
[7]沈阳局、上海局、兰州局等铁路局集团公司科技研究开发计划
(2)代表性论文
[1]Long S, Meng L, Wang Y, et al. Integrated speed modeling and traffic management to precisely model the effect and dynamics of temporary speed restrictions to high-speed railway traffic[J]. Transportation research part C: emerging technologies, 2023, 152: 104148.
[2]Wang Y, Zhu S, D’Ariano A, et al. Energy-efficient timetabling and rolling stock circulation planning based on automatic train operation levels for metro lines[J]. Transportation Research Part C: Emerging Technologies, 2021, 129: 103209.
[3]Hong X, Meng L, D'Ariano A, et al. Integrated optimization of capacitated train rescheduling and passenger reassignment under disruptions[J]. Transportation Research Part C: Emerging Technologies, 2021, 125: 103025.
[4]Liao Z, Li H, Miao J, et al. Railway capacity estimation considering vehicle circulation: Integrated timetable and vehicles scheduling on hybrid time-space networks[J]. Transportation Research Part C: Emerging Technologies, 2021, 124: 102961.
[5]Luan X, De Schutter B, Meng L, et al. Decomposition and distributed optimization of real-time traffic management for large-scale railway networks[J]. Transportation Research Part B: Methodological, 2020, 141: 72-97.
[6]Meng L, Zhou X. An integrated train service plan optimization model with variable demand: A team-based scheduling approach with dual cost information in a layered network[J]. Transportation Research Part B: Methodological, 2019, 125: 1-28.
[7]Luan X, Wang Y, De Schutter B, et al. Integration of real-time traffic management and train control for rail networks-Part 2: Extensions towards energy-efficient train operations[J]. Transportation Research Part B: Methodological, 2018, 115: 72-94.
[8]Luan X, Wang Y, De Schutter B, et al. Integration of real-time traffic management and train control for rail networks-part 1: Optimization problems and solution approaches[J]. Transportation Research Part B: Methodological, 2018, 115: 41-71.
[9]Luan X, Corman F, Meng L. Non-discriminatory train dispatching in a rail transport market with multiple competing and collaborative train operating companies[J]. Transportation Research Part C: Emerging Technologies, 2017, 80: 148-174.
[10]Luan X, Miao J, Meng L, et al. Integrated optimization on train scheduling and preventive maintenance time slots planning[J]. Transportation Research Part C: Emerging Technologies, 2017, 80: 329-359.
[11]Meng L, Zhou X. Simultaneous train rerouting and rescheduling on an N-track network: A model reformulation with network-based cumulative flow variables[J]. Transportation Research Part B: Methodological, 2014, 67: 208-234.
[12]Meng L, Zhou X. Robust single-track train dispatching model under a dynamic and stochastic environment: A scenario-based rolling horizon solution approach[J]. Transportation Research Part B: Methodological, 2011, 45(7): 1080-1102.
(3)获奖情况
[1]教育部自然科学奖一等奖(2015)
[2]詹天佑科学技术奖创新团队奖(2024)
[3]中国铁道学会铁道科技奖二等奖(2022)、三等奖(2013)
[4]上海局科学技术奖一等奖(2023)
(4)专利情况
[1]廖正文,苗建瑞,孟令云,等. 一种列车运行自动调整方法
[2]苗建瑞,郝炜宁,包云,等. 一种固定列车运行线顺序下的列车运行调整优化方法
[3]孟令云,苗建瑞,李宝旭,等. 考虑企业需求的列车运行计划生成方法,
[4]孟令云,王义惠,苗建瑞,等. 基于准移动闭塞的列车轨道区段锁闭时间计算方法
[5]王莹,张进川,苗建瑞,等. 典型场景下高速铁路乘务排班计划调整的优化方法和装置
联系人:廖正文
联系方式:10141@bjtu.edu.cn