有砟轨道捣固维修分析方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种有砟轨道捣固维修分析方法及系统。该有砟轨道捣固维修分析方法包括：将满足约束条件的解设为初始解，包括维修区段及维修时间段两个维修决策参数；将初始解作为实时解后进行第一次迭代：对实时解中其中一个维修决策参数进行多次更改得到多个解；将满足约束条件的解设为修改解；根据修改解计算得到多个综合质量成本；将综合质量成本中最小值对应的修改解作为实时解；在下一次迭代时对实时解中另一个维修决策参数进行多次更改；前后两次迭代更改的维修决策参数不同；将经过多次迭代处理后的实时解作为最优解，根据最优解确定最优维修区段和最优维修时间段。本发明专利技术可以兼顾轨道质量的改善程度及维修的经济性。

【技术实现步骤摘要】
有砟轨道捣固维修分析方法及系统
本专利技术涉及轨道维修领域，具体地，涉及一种有砟轨道捣固维修分析方法及系统。
技术介绍
目前我国列车运行速度的提高导致运行密度和通过重量加大，加速了轨道几何状态恶化，使线路养护维修的作业量不断增加，运输需求和线路养护之间的矛盾日益突出。轨道维修工作很大部分目的是保持和恢复轨道的平顺性。应用大型捣固机械(简称大机)对线路进行捣固维修是成段消除有砟轨道中、长波高低、轨向等轨道不平顺病害的有效手段。在我国既有干线、高速有砟线路及重载铁路上，都采用了大型捣固机械作为长区段维修的主要方法。由于大型捣固机械价格昂贵，且捣固维修作业需要投入大量的人力和物力资源，其维修经费也成为铁路工务部门的重要支出之一。目前，我国铁路工务部门主要采用固定周期进行大型捣固机械的平推式维修作业，其作业计划的上报和制定会根据工务现场人员的经验评定，对资源的合理配置也缺少全面的考虑，整个决策过程在科学性和经济性方面有所欠缺，导致“过维修”、“欠维修”现象较为严重，不利于轨道质量的保持和维修的经济性。
技术实现思路
本专利技术实施例的主要目的在于提供一种有砟轨道捣固维修分析方法及系统，以兼顾轨道质量的改善程度及维修的经济性。为了实现上述目的，本专利技术实施例提供一种有砟轨道捣固维修分析方法，包括：根据全部维修区段及维修区段对应的维修时间段生成多个解；判断解是否满足约束条件；将满足约束条件的解设为初始解，初始解包括两个维修决策参数：维修区段及维修区段对应的维修时间段；根据初始解构成初始解空间；按照维修区段对初始解空间进行分块，生成多个初始块空间；将每个初始块空间中的初始解作为实时解，并进行第一次迭代：对实时解中的其中一个维修决策参数进行多次更改，依次得到多个与实时解对应的解；判断与实时解对应的解是否满足约束条件；将满足约束条件的解设为修改解；根据修改解计算得到多个综合质量成本；将该多个综合质量成本中的最小值对应的修改解作为实时解；在进行下一次迭代时，对该实时解中的另一个维修决策参数进行多次更改，依次得到多个与该实时解对应的修改解；前后两次迭代更改的维修决策参数不同；将经过多次迭代处理后的实时解作为每个初始解对应的局部最优解；比较每个局部最优解对应的综合质量成本的大小，选择该综合质量成本的最小值对应的局部最优解作为初始块空间的最优解；比较每个初始块空间的最优解对应的综合质量成本的大小，选择该综合质量成本的最小值对应的初始块空间的最优解作为全局最优解；根据全局最优解确定全局最优维修区段和全局最优维修时间段。本专利技术实施例还提供一种有砟轨道捣固维修分析系统，包括：解生成模块，用于根据全部维修区段及维修区段对应的维修时间段生成多个解；判断模块，用于判断解是否满足约束条件；初始解模块，用于将满足约束条件的解设为初始解，初始解包括两个维修决策参数：维修区段及维修区段对应的维修时间段；初始解空间模块，用于根据初始解构成初始解空间；解空间分块模块，用于按照维修区段对初始解空间进行分块，生成多个初始块空间；迭代模块，用于将每个初始块空间中的初始解作为实时解，并进行第一次迭代：对实时解中的其中一个维修决策参数进行多次更改，依次得到多个与实时解对应的解；判断与实时解对应的解是否满足约束条件；将满足约束条件的解设为修改解；根据修改解计算得到多个综合质量成本；将该多个综合质量成本中的最小值对应的修改解作为实时解；在进行下一次迭代时，对该实时解中的另一个维修决策参数进行多次更改，依次得到多个与该实时解对应的修改解；前后两次迭代更改的维修决策参数不同；局部最优解模块，用于将经过多次迭代处理后的实时解作为每个初始解对应的局部最优解；初始块空间最优解模块，用于比较每个局部最优解对应的综合质量成本的大小，选择该综合质量成本的最小值对应的局部最优解作为初始块空间的最优解；全局最优解模块，用于比较每个初始块空间的最优解对应的综合质量成本的大小，选择该综合质量成本的最小值对应的初始块空间的最优解作为全局最优解；确定模块，用于根据全局最优解确定全局最优维修区段和全局最优维修时间段。本专利技术实施例还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现以下步骤：根据全部维修区段及维修区段对应的维修时间段生成多个解；判断解是否满足约束条件；将满足约束条件的解设为初始解，初始解包括两个维修决策参数：维修区段及维修区段对应的维修时间段；根据初始解构成初始解空间；按照维修区段对初始解空间进行分块，生成多个初始块空间；将每个初始块空间中的初始解作为实时解，并进行第一次迭代：对实时解中的其中一个维修决策参数进行多次更改，依次得到多个与实时解对应的解；判断与实时解对应的解是否满足约束条件；将满足约束条件的解设为修改解；根据修改解计算得到多个综合质量成本；将该多个综合质量成本中的最小值对应的修改解作为实时解；在进行下一次迭代时，对该实时解中的另一个维修决策参数进行多次更改，依次得到多个与该实时解对应的修改解；前后两次迭代更改的维修决策参数不同；将经过多次迭代处理后的实时解作为每个初始解对应的局部最优解；比较每个局部最优解对应的综合质量成本的大小，选择该综合质量成本的最小值对应的局部最优解作为初始块空间的最优解；比较每个初始块空间的最优解对应的综合质量成本的大小，选择该综合质量成本的最小值对应的初始块空间的最优解作为全局最优解；根据全局最优解确定全局最优维修区段和全局最优维修时间段。本专利技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：根据全部维修区段及维修区段对应的维修时间段生成多个解；判断解是否满足约束条件；将满足约束条件的解设为初始解，初始解包括两个维修决策参数：维修区段及维修区段对应的维修时间段；根据初始解构成初始解空间；按照维修区段对初始解空间进行分块，生成多个初始块空间；将每个初始块空间中的初始解作为实时解，并进行第一次迭代：对实时解中的其中一个维修决策参数进行多次更改，依次得到多个与实时解对应的解；判断与实时解对应的解是否满足约束条件；将满足约束条件的解设为修改解；根据修改解计算得到多个综合质量成本；将该多个综合质量成本中的最小值对应的修改解作为实时解；在进行下一次迭代时，对该实时解中的另一个维修决策参数进行多次更改，依次得到多个与该实时解对应的修改解；前后两次迭代更改的维修决策参数不同；将经过多次迭代处理后的实时解作为每个初始解对应的局部最优解；比较每个局部最优解对应的综合质量成本的大小，选择该综合质量成本的最小值对应的局部最优解作为初始块空间的最优解；比较每个初始块空间的最优解对应的综合质量成本的大小，选择该综合质量成本的最小值对应的初始块空间的最优解作为全局最优解；根据全局最优解确定全局最优维修区段和全局最优维修时间段。本专利技术实施例的有砟轨道捣固维修分析方法及系统先将满足约束条件的解设为初始解，根据初始解构成初始解空间，再按照维修区段对初始解空间进行分块，生成多个初始块空间；然后将每个初始块空间中的初始解作为实时解，并进行第一次迭代：对实时解中的其中一个维修决策参数进行多次更改，依次得到多个与实时解对应的解并判断其是否满足约束条件，将满足约束条件的解设为修本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种有砟轨道捣固维修分析方法，其特征在于，包括：根据全部维修区段及所述维修区段对应的维修时间段生成多个解；判断所述解是否满足约束条件；将满足所述约束条件的解设为初始解，所述初始解包括两个维修决策参数：维修区段及所述维修区段对应的维修时间段；根据所述初始解构成初始解空间；按照所述维修区段对所述初始解空间进行分块，生成多个初始块空间；将每个初始块空间中的初始解作为实时解，并进行第一次迭代：对所述实时解中的其中一个维修决策参数进行多次更改，依次得到多个与所述实时解对应的解；判断所述与所述实时解对应的解是否满足所述约束条件；将满足所述约束条件的解设为修改解；根据所述修改解计算得到多个综合质量成本；将该多个综合质量成本中的最小值对应的修改解作为实时解；在进行下一次迭代时，对该实时解中的另一个维修决策参数进行多次更改，依次得到多个与该实时解对应的修改解；前后两次迭代更改的维修决策参数不同；将经过多次迭代处理后的实时解作为每个初始解对应的局部最优解；比较每个局部最优解对应的综合质量成本的大小，选择该综合质量成本的最小值对应的局部最优解作为所述初始块空间的最优解；比较每个初始块空间的最优解对应的综合质量成本的大小，选择该综合质量成本的最小值对应的初始块空间的最优解作为全局最优解；根据所述全局最优解确定全局最优维修区段和全局最优维修时间段。...

【技术特征摘要】
1.一种有砟轨道捣固维修分析方法，其特征在于，包括：根据全部维修区段及所述维修区段对应的维修时间段生成多个解；判断所述解是否满足约束条件；将满足所述约束条件的解设为初始解，所述初始解包括两个维修决策参数：维修区段及所述维修区段对应的维修时间段；根据所述初始解构成初始解空间；按照所述维修区段对所述初始解空间进行分块，生成多个初始块空间；将每个初始块空间中的初始解作为实时解，并进行第一次迭代：对所述实时解中的其中一个维修决策参数进行多次更改，依次得到多个与所述实时解对应的解；判断所述与所述实时解对应的解是否满足所述约束条件；将满足所述约束条件的解设为修改解；根据所述修改解计算得到多个综合质量成本；将该多个综合质量成本中的最小值对应的修改解作为实时解；在进行下一次迭代时，对该实时解中的另一个维修决策参数进行多次更改，依次得到多个与该实时解对应的修改解；前后两次迭代更改的维修决策参数不同；将经过多次迭代处理后的实时解作为每个初始解对应的局部最优解；比较每个局部最优解对应的综合质量成本的大小，选择该综合质量成本的最小值对应的局部最优解作为所述初始块空间的最优解；比较每个初始块空间的最优解对应的综合质量成本的大小，选择该综合质量成本的最小值对应的初始块空间的最优解作为全局最优解；根据所述全局最优解确定全局最优维修区段和全局最优维修时间段。2.根据权利要求1所述的有砟轨道捣固维修分析方法，其特征在于，根据所述修改解计算得到多个综合质量成本，具体包括：根据所述修改解确定所述修改解对应的维修区段及维修时间段；根据所述维修区段得到每个维修时间段对应的维修区段的个数；根据所述维修时间段得到轨道捣固质量指数；创建综合质量成本模型；输入所述轨道捣固质量指数、每个维修区段对应的维修成本、每个维修时间段对应的维修区段的个数和比重参数至所述综合质量成本模型中，得到所述综合质量成本。3.根据权利要求2所述的有砟轨道捣固维修分析方法，其特征在于，所述综合质量成本模型如下：其中，Z为综合质量成本，为第i个维修区段在第j个维修时间段的轨道捣固质量指数，m为维修区段的个数，n为维修时间段的个数，C0为每个维修区段对应的维修成本，sj为第j个维修时间段对应的维修区段的个数，λ为比重参数。4.根据权利要求3所述的有砟轨道捣固维修分析方法，其特征在于，所述约束条件包括：每个维修区段在每个维修时间段的轨道捣固质量指数均小于预设轨道捣固质量指数标准；每个维修时间段中的最远维修区段与最近维修区段的差小于预设里程；当所述维修区段在第一预设区段时，所述维修时间段在第一预设时间段；当所述维修区段在第二预设区段时，所述维修时间段不在第二预设时间段；每个维修时间段对应的维修区段的个数小于预设维修区段；每个维修区段对应的维修时间段的个数小于预设维修时间段。5.一种有砟轨道捣固维修分析系统，其特征在于，包括：解生成模块，用于根据全部维修区段及所述维修区段对应的维修时间段生成多个解；判断模块，用于判断所述解是否满足约束条件；初始解模块，用于将满足所述约束条件的解设为初始解，所述初始解包括两个维修决策参数：维修区段及所述维修区段对应的维修时间段；初始解空间模块，用于根据所述初始解构成初始解空间；解空间分块模块，用于按照所述维修区段对所述初始解空间进行分块，生成多个初始块空间；迭代模块，用于将每个初始块空间中的初始解作为实时解，并进行第一次迭代：对所述实时解中的其中一个维修决策参数进行多次更改，依次得到多个与所述实时解对应的解；判断所述与所述实时解对应的解是否满足所述约束条件；将满足所述约束条件的解设为修改解；根据所述修改解计算得到多个综合质量成本；将该多个综合质量成本中的最小值对应的修改解作为实时解；在进行下一次迭代时，对该实时解中的另一个维修决策参数进行多次更改，依次得到多个与该实时解对应的修改解；前后两次迭代更改的维修决策参数不同；局部最优解模块，用于将经过多次迭代处理后的实时解作为每个初始解对应的局部最优解；初始块空间最优解模块，用于比较每个局部最优解对应的综合质量成本的大小，选择该综合质量成本的最小值对应的局部最优解作为所述初始块空间的最优解；全局最优解模块，用于比较每个初始块空间的最优解对应的综合质量成本的大小，选择该综合质量成本的最小值对应的初始块空间的最优解作为全局最优解；确定模块，用于根据所述全局最优解确定全局最优维修区段和全局最优维修时间段。6.根据权利要求5所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：曲建军，徐菲，杨飞，高芒芒，
申请(专利权)人：中国铁道科学研究院集团有限公司，中国铁道科学研究院基础设施检测研究所，北京铁科英迈技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11