一种多请求下的线路资源管理与时空冲突检测及化解方法技术

本发明专利技术提出一种多请求下的线路资源管理与时空冲突检测及化解方法，包括步骤：精细化线路资源有向拓扑模型建立；多路径占用与释放时间集合计算；根据时空需求建立各列车的资源占用顺序链，并做重叠性检查后确定冲突集；线路资源使用效用评价指标建立：确定资源使用的效益函数；采用基于博弈模型的冲突化解策略对冲突进行化解，输出线路资源占用时序集合。本发明专利技术提供了在多车角度下对线路资源申请冲突的检测方法，并对冲突资源制定了基于博弈的冲突化解策略，实现颗粒度更小的线路资源管理方式，在保证安全的前提下实现更高效的资源利用效率，能够实现更准确的线路资源时空冲突判断，检测出存在冲突的时间区间和线路资源，提前化解冲突。前化解冲突。前化解冲突。

【技术实现步骤摘要】
一种多请求下的线路资源管理与时空冲突检测及化解方法


[0001]本专利技术涉及轨道交通
，具体而言，涉及独享性线路资源在多请求下的一种冲突检测及化解方法。

技术介绍

[0002]线路资源是指列车运行所依赖的轨道线路元素，由保障列车运行的基础设施组成，一段连续的线路资源集合就构成了列车的走行路径，列车依据走行路径所标定的范围来进行各类作业任务。为了保证列车在进行作业时不产生冲撞或追尾事故，需要对线路资源的使用权限进行安全管理，以确保每个线路资源在同一时间内只能被一辆列车使用，并在列车出清后遵循一定的安全逻辑再分配给后续列车使用。
[0003]目前的联锁系统由于其大颗粒度的资源区段划分特点，加上进路之间的约束关系，对占用同一线路资源的不同列车来说安全裕度较大，不需要非常精细化的线路资源冲突检测和化解方法。一旦列车发生延误而产生隐性进路冲突的情况，可以由调度人员根据列车到达冲突资源的时间先后人为进行调整，但这同时也对调度人员的经验丰富程度提出了一定的要求。并且由于线路资源颗粒度较大的固有限制，咽喉区内的列车通过效率会因为一辆车的延误调整本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多请求下的线路资源管理与时空冲突检测及化解方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：精细化线路资源有向拓扑模型建立；步骤2：多路径占用与释放时间集合计算；步骤3：根据时空需求建立各列车的资源占用顺序链，并做重叠性检查后确定冲突集；若无冲突则输出各列车的占用事件集合并转入步骤8，若检测到线路资源存在冲突，则顺序执行步骤4
‑
7；步骤4：线路资源使用效用评价指标建立：对应于作业延误时间和咽喉区资源占用时间这两个指标，将其分别归结为准点性指标和效率性指标；设置对象到达冲突资源的时间间隔作为第三个特征指标函数，即安全性指标；步骤5：确定资源使用的效益函数；步骤6：模型求解，通过选择合适的分配方案实现对效益最高策略的效益分配，由此输出得到资源授权的列车优先次序，优先向资源授权次序最前的列车输出占用事件集合；步骤7：拥有最高次序占用事件集合的列车顺序执行步骤8，未拿到资源优先授权的博弈列车再次通过走行路径搜索算法搜索是否有其他变通可行路径，若有则返回步骤2，列车重新计算该变通进路的占用与释放时间集合，进行冲突检测；若没有则按照合作博弈分配的次序进行路径行驶，后续列车的资源占用时序整体推迟一段时间，此段时间与冲突线路资源的需求时间区间相同；步骤8：线路资源占用时序集合输出。2.如权利要求1所述的多请求下的线路资源管理与时空冲突检测及化解方法，其特征在于，所述步骤1：通过典型的走行路径搜索算法获取各列车的预走行路径，对预走行路径上咽喉区部分的线路资源建立有向拓扑模型G＝{N,E,W}，其中点集合N＝{n1,n2,K,n
m
}为咽喉区各区段的分割点，边集合E＝{e
k
＝<n
i
,n
j
>|n
i
,n
j
∈N}表示模型中的线路资源对象，根据资源长度和相关限速参数，初步定义列车在资源e
k
上的运行估计时间将其设置为e
k
的边权值，构成边权值集合如果资源e
k
是占用状态，那么其边权值以此来区分占用与非占用状态；上述预走行路径是由列车自主计算后列车将要走行的进路范围，咽喉区是指在站场和区间交接处分布道岔的区段。3.如权利要求1所述的多请求下的线路资源管理与时空冲突检测及化解方法，其特征在于，所述步骤2包括如下几个步骤：(2a)将列车A对线路资源e
k
的需求时间区间表示为其中为列车A预计车头部分驶入资源e
k
始端的时间点，为列车A驶离资源e
k
终端的时间点；(2b)根据线路资源被占用时的唯一性特征，表示出和之间的关系如式(1)所示，并表示出时间边权值如式(2)所示，如式(2)所示，
其中，表示列车A在资源e
k
上的走行时间，取车头进入资源e
k
至车头离开资源e
k
的时间差值；表示列车A在资源e
k
上的停留时间，一般指因作业任务而停留在股道的时间，咽喉区内的资源一般取0；表示列车A的车身完全出清资源e
k
所需要的时间，取车头离开资源e
k
至车尾离开资源e
k
的时间差值；则表示列车A在资源e
k
上运行时因牵引制动策略导致的额外偏差运行时间；(2c)由于线路资源间的连续性特征，根据拓扑模型中对线路资源e
k
设置的时间边权值表示出列车经过相邻线路资源始端的时间点之间的关系如式(3)所示，根据上述三式对线路资源的时间需求进行逐段计算，得到每段时间资源的占用与释放时间集合。4.如权利要求1所述的多请求下的线路资源管理与时空冲突检测及化解方法，其特征在于，所述步骤3包括如下几个步骤：(3a)由于列车在走行路径上步进的过程看作列车逐段占用资源的过程，预延伸的线路资源视作将要占用的资源范围，因此定义走行路径上各资源的时空需求，构建基于占用事件的资源时空需求模型，...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧冬秀，王养浩，唐晨凯，张雷，纪玉清，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：