基于滚动时域事件影响分析的货物列车调度方法及系统技术方案

一种基于滚动时域事件影响分析的货物列车调度方法及系统。本发明专利技术首先编制出初始的列车运行图，然后在突发事件发生时，根据突发事件所对应的特征数据，利用列车运行计划调整模型依次滚动计算各个滚动时域所对应的列车运行图。本发明专利技术可通过滚动计算的方式，模拟出对列车运行计划所进行的调整，直至获得能够克服突发事件影响的输出结果。由此，本申请可以自动根据突发事件的特征值，筛选出最直接的调度调整方案。本申请的列车运行计划调整模型可通过迭代方式，利用简单的计算步骤，快速获得较为理想的调度结果。为理想的调度结果。为理想的调度结果。

【技术实现步骤摘要】
基于滚动时域事件影响分析的货物列车调度方法及系统


[0001]本专利技术涉及轨道运输系统，具体而言涉及一种基于滚动时域事件影响分析的货物列车调度方法及系统。

技术介绍

[0002]铁路列车在行车过程中，难免会遇到各种各样的影响因素，导致列车不能按图行车，因此就需要采取调整措施，尽快使列车恢复正常行车。
[0003]一般情况下，发生突发事件后，指挥中心应急管理者需要结合现场反馈回来的信息，根据事故的不同性质采用不同的事故后果模拟软件或者是相关的风险后果分析模型才能够对事故进行后果计算，确定潜在的事故后果及损失，预测现场对应急策略。
[0004]现有轨道交通调度算法都是通过数学建模采用预测算法，例如遗传算法、粒子群算法等进行列车运行预测，然后根据预测进行发车、停站调度。但是，现有的算法往往只能根据单一模型获得特定条件下的优选调度方案。现有技术无法及时响应突发状况，也不具备从历史大数据中筛选最优方案的学习能力。现有调度系统所提供的调度方案往往只适用于调度模型的特定场景下，因此调度效率和调度效果均不理想。

技术实现思路

[0005]本专利技术针对现有技术的不足，提供一种基于滚动时域事件影响分析的货物列车调度方法及系统，本专利技术采用滚动时域的方法，能够自动对突发时间的影响和发展过程进行迭代更新，因此能够及时准确地响应突发事件，尽快使列车恢复正常行车。本专利技术具体采用如下技术方案。
[0006]首先，为实现上述目的，提出一种基于滚动时域事件影响分析的货物列车调度方法，其步骤包括：第一步，根据列车所对应的始发终到站、始发时刻、区间运行时分、途经车站停站作业时分，在满足列车始发时刻约束、区间最小运行时分约束、停站最小作业时间约束、列车运行顺序约束的条件下，编制出初始的列车运行图；第二步，构建目标函数为的列车运行计划调整模型，其中的决策变量包括，调整后的列车发车时刻XF
i,j
,调整后的列车到达时刻XD
i,j
，车站经停状态目标函数中的w
i
表示列车i的等级，N表示调整时间段内的列车数，M表示调整区段内的车站数；第三步，在突发事件发生时，根据当前突发事件所对应的特征数据，利用所述列车运行计划调整模型计算当前滚动时域所对应的调整后的列车运行图；第四步，在下一个滚动时域中，将第三步所获得的列车运行图作为该滚动时域所对应的列车运行图；第五步，以第四步中更新后的列车运行图重复第三步至第四步的运算过程，直至突发事件结束，输出列车运行计划调整模型最终所输出的列车运行图。
[0007]可选的，如上任一所述的基于滚动时域事件影响分析的货物列车调度方法，其中，所述列车运行计划调整模型还具有以下的约束条件：其中，TS
i,j
表示列车i在车站j的最小作业标准时间，I
i
表示追踪列车i时的最小追踪间隔时间，i,(i+1)∈L,j∈C分别表示列车集合和车站的集合，表示列车占用该站的到发线总数，其中DFX
j
表示车站j的到发线数目。
[0008]可选的，如上任一所述的基于滚动时域事件影响分析的货物列车调度方法，其中，所述第三步，计算调整后的列车运行图，具体包括以下步骤：步骤301，根据当前突发事件所对应的特征数据计算当前滚动时域中，突发事件的影响特征；步骤302，根据所述影响特征计算当前调整时域内受影响的列车的集合；步骤303，对集合中所包含的列车，利用所述列车运行计划调整模型，分别计算其当前滚动时域下其所对应的调整后的列车运行图。
[0009]可选的，如上任一所述的基于滚动时域事件影响分析的货物列车调度方法，其中，所述调整时域与当前的滚动时域的起始时间相同，所述调整时域的持续时间不低于当前的滚动时域的持续时间。
[0010]可选的，如上任一所述的基于滚动时域事件影响分析的货物列车调度方法，其中，各所述滚动时域之间起止时间连续，且无间断。
[0011]同时，为实现上述目的，本专利技术还提供一种基于滚动时域事件影响分析的货物列车调度系统，其包括：初始化列车运行图单元，用于根据列车所对应的始发终到站、始发时刻、区间运行时分、途经车站停站作业时分，在满足列车始发时刻约束、区间最小运行时分约束、停站最小作业时间约束、列车运行顺序约束的条件下，编制出初始的列车运行图；列车运行计划调整模型构建单元，用于基于列车出发事件和到达事件，根据单列车事件间和多列车间事件之间的关系，构建基于列车事件的列车运行计划调整模型；突发事件滚动时域计算单元，用于在突发事件发生时，根据当前突发事件所对应的特征数据，利用所述列车运行计划调整模型计算当前滚动时域所对应的调整后的列车运行图，然后，在下一个滚动时域中，将上一个滚动时域中所获得的列车运行图作为当前滚动时域所对应的列车运行图重复上述计算过程，直至根据计算所得的列车运行图判断突发事件结束；调度单元，用于根据突发事件滚动时域计算单元最终所获得的列车运行图调度各货物列车。
[0012]可选的，如上任一所述的基于滚动时域事件影响分析的货物列车调度系统，其中，所述列车运行计划调整模型构建单元中，列车出发事件、列车到达事件、单列车事件间和多列车间事件由以下决策变量表征：调整后的列车发车时刻XF
i,j
,调整后的列车到达时刻XD
i,j
，车站经停状态
[0013]可选的，如上任一所述的基于滚动时域事件影响分析的货物列车调度系统，其中，
所述列车运行计划调整模型具有以下的目标函数：所述列车运行计划调整模型具有以下的约束条件：其中，TS
i,j
表示列车i在车站j的最小作业标准时间，I
i
表示追踪列车i时的最小追踪间隔时间，i,(i+1)∈L,j∈C分别表示列车集合和车站的集合，表示列车占用该站的到发线总数，其中DFX
j
表示车站j的到发线数目。
[0014]可选的，如上任一所述的基于滚动时域事件影响分析的货物列车调度系统，其中，所述突发事件滚动时域计算单元具体按照以下步骤计算当前滚动时域所对应的调整后的列车运行图：步骤301，根据当前突发事件所对应的特征数据计算当前滚动时域中，突发事件的影响特征；步骤302，根据所述影响特征计算当前调整时域内受影响的列车的集合；步骤303，对集合中所包含的列车，利用所述列车运行计划调整模型，分别计算其当前滚动时域下其所对应的调整后的列车运行图。
[0015]有益效果
[0016]本专利技术首先编制出初始的列车运行图，然后在突发事件发生时，根据突发事件所对应的特征数据，利用列车运行计划调整模型依次滚动计算各个滚动时域所对应的列车运行图。由此，本专利技术可通过滚动计算的方式，模拟出对列车运行计划所进行的调整，直至获得能够克服突发事件影响的输出结果。本申请可以自动根据突发事件的特征值，筛选出最直接的调度调整方案。本申请的列车运行计划调整模型可通过迭代方式，利用简单的计算步骤，快速获得较为理想的调度结果。
[0017]进一步的，本申请直接根据列车安全运行的要求，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于滚动时域事件影响分析的货物列车调度方法，其特征在于，步骤包括：第一步，根据列车所对应的始发终到站、始发时刻、区间运行时分、途经车站停站作业时分，在满足列车始发时刻约束、区间最小运行时分约束、停站最小作业时间约束、列车运行顺序约束的条件下，编制出初始的列车运行图；第二步，构建目标函数为的列车运行计划调整模型，其中的决策变量包括，调整后的列车发车时刻XF
i,j
,调整后的列车到达时刻XD
i,j
，车站经停状态目标函数中的w
i
表示列车i的等级，N表示调整时间段内的列车数，M表示调整区段内的车站数；第三步，在突发事件发生时，根据当前突发事件所对应的特征数据，利用所述列车运行计划调整模型计算当前滚动时域所对应的调整后的列车运行图；第四步，在下一个滚动时域中，将第三步所获得的列车运行图作为该滚动时域所对应的列车运行图；第五步，以第四步中更新后的列车运行图重复第三步至第四步的运算过程，直至突发事件结束，输出列车运行计划调整模型最终所输出的列车运行图。2.如权利要求1所述的基于滚动时域事件影响分析的货物列车调度方法，其特征在于，所述列车运行计划调整模型还具有以下的约束条件：其中，TS
i,j
表示列车i在车站j的最小作业标准时间，I
i
表示追踪列车i时的最小追踪间隔时间，i,(i+1)∈L,j∈C分别表示列车集合和车站的集合，表示列车占用该站的到发线总数，其中DFX
j
表示车站j的到发线数目。3.如权利要求1
‑
2所述的基于滚动时域事件影响分析的货物列车调度方法，其特征在于，所述第三步，计算调整后的列车运行图，具体包括以下步骤：步骤301，根据当前突发事件所对应的特征数据计算当前滚动时域中，突发事件的影响特征；步骤302，根据所述影响特征计算当前调整时域内受影响的列车的集合；步骤303，对集合中所包含的列车，利用所述列车运行计划调整模型，分别计算其当前滚动时域下其所对应的调整后的列车运行图。4.如权利要求1
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3所述的基于滚动时域事件影响分析的货物列车调度方法，其特征在于，所述调整时域与当前的滚动时域的起始时间相同，所述调整时域的持续时间不低于当前的滚动时域的持续时间。
5.如权利要求3
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4所述的基于滚动时域事件影响分析的货物列车调度方法，其特征在于，各所述滚动时域之间起止时间...

【专利技术属性】
技术研发人员：张雅琴，谢鹏，秦勇，屈平，陈莉，曹鸿飞，乔丽，李楠，张勇兴，王铭铭，
申请(专利权)人：中国铁道科学研究院集团有限公司电子计算技术研究所，
类型：发明
国别省市：