列车运行计划一体化调整方法技术

本申请涉及高速铁路技术领域，提供一种列车运行计划一体化调整方法。该方法包括：当检测到突发线路中断且线路中断时间不确定时，根据当前高速铁路中各基础数据，确定与任一基础数据对应的至少一个约束模型；根据各约束模型中用于对列车运行图调整计划以及动车组运用调整计划进行约束的约束条件，并行地对目标数据进行调整，以使调整后的目标数据满足各约束模型的约束条件；根据调整后的目标数据，调整当前高速铁路的列车运行图及动车组运用计划。本申请利用各约束模型并行地对列车运行图和动车组运用计划进行调整，确保计划的可行性和优化性能，避免因线路中断时间的不确定性反复调整动车组接续计划，可以提高高速铁路的运输效率。效率。效率。

【技术实现步骤摘要】
列车运行计划一体化调整方法


[0001]本申请涉及高速铁路
，具体涉及一种列车运行计划一体化调整方法。

技术介绍

[0002]高速铁路作为重要基础设施和重大民生工程，是现代综合交通运输体系的核心部分之一，对于我国经济社会发展至关重要。但高速铁路运输系统作为一个复杂系统，来自系统内外的各种因素可能导致运输状态改变，偏离原始计划，此时，需要通过列车运行调整，尽快恢复正常的运输生产，保证安全、准确、迅速的完成各项运输生产经营任务。
[0003]现有技术中，通过先编制列车运行图调整计划，然后以其为已知输入编制动车组运用调整计划，通过迭代求解来实现列车运行图调整计划和动车组运用调整计划的可行性。然而，由于列车运行图调整和动车组运用计划调整是对干扰条件下的固定资源和移动资源进行优化再分配，彼此之间相互作用和影响，因此若根据编制的列车运行图调整计划，来编制动车组运用调整计划，会使得在编制列车运行图调整计划时未对动车组运用调整计划给予充分考虑，同时迭代求解缩小了解空间，限制了整体调整计划的优化性能，影响高速铁路的运输效率和运营效益。
[0004]由于高速铁路运输系统内外因素的影响，系统具有一定的动态性，随着时间的推移，系统的状态也随之发生改变。事实上，在很多情况下，调度指挥人员并不能获取完全并且准确的干扰信息，不能对线路中断时间进行一个准确的判断。大多是随着时间的推移，逐步全面认知干扰的相关情况，对线路中断时间的预测才更为精准。动车组接续计划调整涉及车站组织工作，车站需要组织旅客乘降，同时安排相应工作人员办理列车的终到和始发作业。如果因线路中断时间的不确定性，反复调整动车组接续计划，将会给旅客和车站组织工作带来一定的不便，导致高速铁路的运输效率降低。

技术实现思路

[0005]本申请实施例提供一种列车运行计划一体化调整方法，旨在解决因线路中断时间的不确定性，反复调整动车组接续计划时，导致高速铁路的运输效率降低的问题。
[0006]第一方面，本申请实施例提供一种列车运行计划一体化调整方法，包括：
[0007]当检测到突发线路中断且线路中断时间不确定时，根据当前高速铁路中各基础数据，确定与任一所述基础数据对应的至少一个约束模型；
[0008]根据各所述约束模型中用于对列车运行图调整计划以及动车组运用调整计划进行约束的约束条件，并行地对目标数据进行调整，以使调整后的目标数据满足各所述约束模型的约束条件；
[0009]根据所述调整后的目标数据，调整所述当前高速铁路的列车运行图及动车组运用计划；
[0010]其中，所述约束模型包括线路通过能力约束模型、列车流平衡约束模型、时空网络约束模型、列车运行时分约束模型、列车运行顺序和列车运行路径关联约束模型、列车运行
间隔时分约束模型、列车运行与动车组运用耦合关系模型、动车组接续鲁棒约束模型；
[0011]其中，所述根据各所述约束模型中用于对列车运行图调整计划以及动车组运用调整计划进行约束的约束条件，并行地对目标数据进行调整，包括：
[0012]将各所述基础数据中各列车到达中断线路各弧段的计划时刻、中断开始时刻、各场景下中断结束时刻、中断线路起点、中断线路终点输入至所述线路通过能力约束模型；
[0013]根据所述线路通过能力约束模型中的第一约束子模型，调整各场景下，各所述列车到达中断线路各弧段的时刻、动车组担当列车情况；
[0014]所述第一约束子模型如下所示：
[0015][0016][0017][0018]其中，w表示场景，W为场景集合；f表示列车，F为列车集合，A
f
表示列车f可利用的弧段集合；EMU表示动车组集合，EMU
phy
表示实际动车组集合；a
f,i,j,w
表示在场景w下，列车f到达弧段(i,j)的时刻；y
emu,f,w
表示动车组担当列车0
‑
1变量，在场景w下，如果动车组emu担当运行列车f，则其值为1，否则为0；EF表示动车组担当列车集合；表示节点，N为节点集合；ST
dis
表示中断开始时刻，ET
dis,w
表示在场景w下，中断结束时刻；γ
f,i,j
表示列车f到达弧段(i,j)的计划时刻；o
dis
表示中断线路起点；d
dis
表示中断线路终点。
[0019]在一个实施例中，所述根据各所述约束模型中用于对列车运行图调整计划以及动车组运用调整计划进行约束的约束条件，并行地对目标数据进行调整，还包括：
[0020]将各所述基础数据中各列车始发节点和终到节点输入至所述列车流平衡约束模型；
[0021]根据所述列车流平衡约束模型中的第二约束子模型、第三约束子模型与第四约束子模型，调整各所述列车的运行路径变量；
[0022]其中，所述第二约束子模型如下所示：
[0023][0024]其中，表示任意w；表示列车运行路径0
‑
1变量，在场景w下，如果列车f选择弧段(o
f
,j)，则其值为1，否则为0；F表示列车集合，A
f
表示列车f可利用的弧段集合；o
f
表示列车f的始发节点；j表示节点；W表示场景集合，w表示场景；
[0025]所述第三约束子模型如下所示：
[0026][0027]其中，表示任意w；x
f,i,j,w
表示列车运行路径0
‑
1变量，在场景w下，如果列车f选择弧段(i,j)，则其值为1，否则为0；x
f,j,k,w
表示列车运行路径0
‑
1变量，在场景w下，如果列车f选择弧段(j,k)，则其值为1，否则为0；W表示场景集合，w表示场景；i、j、k表示节点，N为节点集合；o
f
表示列车f的始发节点；d
f
表示列车f的终到节点；
[0028]所述第四约束子模型如下所示：
[0029][0030]其中，表示任意w；表示列车运行路径0
‑
1变量，在场景w下，如果列车f选择弧段(i,d
f
)，则其值为1，否则为0；W表示场景集合，w表示场景；F表示列车集合，A
f
表示列车f可利用的弧段集合；i表示列车运行路径上的中间节点；d
f
表示列车的终到节点。
[0031]在一个实施例中，所述根据各所述约束模型中用于对列车运行图调整计划以及动车组运用调整计划进行约束的约束条件，并行地对目标数据进行调整，还包括：
[0032]将各所述基础数据中各列车始发节点和终到节点、计划始发时刻输入至所述时空网络约束模型；
[0033]根据所述时空网络约束模型中的第五约束子模型、第六约束子模型、第七约束子模型、第八约束子模型，调整各所述列车到达各弧段的时刻、离开各弧段的时刻、运行路径变量；
[0034本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种列车运行计划一体化调整方法，其特征在于，包括：当检测到突发线路中断且线路中断时间不确定时，根据当前高速铁路中各基础数据，确定与任一所述基础数据对应的至少一个约束模型；根据各所述约束模型中用于对列车运行图调整计划以及动车组运用调整计划进行约束的约束条件，并行地对目标数据进行调整，以使调整后的目标数据满足各所述约束模型的约束条件；根据所述调整后的目标数据，调整所述当前高速铁路的列车运行图及动车组运用计划；其中，所述约束模型包括线路通过能力约束模型、列车流平衡约束模型、时空网络约束模型、列车运行时分约束模型、列车运行顺序和列车运行路径关联约束模型、列车运行间隔时分约束模型、列车运行与动车组运用耦合关系模型、动车组接续鲁棒约束模型；其中，所述根据各所述约束模型中用于对列车运行图调整计划以及动车组运用调整计划进行约束的约束条件，并行地对目标数据进行调整，包括：将各所述基础数据中各列车到达中断线路各弧段的计划时刻、中断开始时刻、各场景下中断结束时刻、中断线路起点、中断线路终点输入至所述线路通过能力约束模型；根据所述线路通过能力约束模型中的第一约束子模型，调整各场景下，各所述列车到达中断线路各弧段的时刻、动车组担当列车情况；所述第一约束子模型如下所示：所述第一约束子模型如下所示：其中，w表示场景，W为场景集合；f表示列车，F为列车集合，A
f
表示列车f可利用的弧段集合；EMU表示动车组集合，EMU
phy
表示实际动车组集合；a
f,i,j,w
表示在场景w下，列车f到达弧段(i,j)的时刻；y
emu,f,w
表示动车组担当列车0
‑
1变量，在场景w下，如果动车组emu担当运行列车f，则其值为1，否则为0；EF表示动车组担当列车集合；i、j表示节点，N为节点集合；ST
dis
表示中断开始时刻，ET
dis,w
表示在场景w下，中断结束时刻；γ
f,i,j
表示列车f到达弧段(i,j)的计划时刻；o
dis
表示中断线路起点；d
dis
表示中断线路终点。2.根据权利要求1所述的列车运行计划一体化调整方法，其特征在于，所述根据各所述约束模型中用于对列车运行图调整计划以及动车组运用调整计划进行约束的约束条件，并行地对目标数据进行调整，还包括：将各所述基础数据中各列车始发节点和终到节点输入至所述列车流平衡约束模型；根据所述列车流平衡约束模型中的第二约束子模型、第三约束子模型与第四约束子模型，调整各所述列车的运行路径变量；其中，所述第二约束子模型如下所示：其中，表示任意w；表示列车运行路径0
‑
1变量，在场景w下，如果列车f选择弧段(o
f
,j)，则其值为1，否则为0；F表示列车集合，A
f
表示列车f可利用的弧段集合；o
f
表示
列车f的始发节点；j表示节点；W表示场景集合，w表示场景；所述第三约束子模型如下所示：其中，表示任意w；x
f,i,j,w
表示列车运行路径0
‑
1变量，在场景w下，如果列车f选择弧段(i,j)，则其值为1，否则为0；x
f,j,k,w
表示列车运行路径0
‑
1变量，在场景w下，如果列车f选择弧段(j,k)，则其值为1，否则为0；W表示场景集合，w表示场景；i、j、k表示节点，N为节点集合；o
f
表示列车f的始发节点；d
f
表示列车f的终到节点；所述第四约束子模型如下所示：其中，表示任意w；表示列车运行路径0
‑
1变量，在场景w下，如果列车f选择弧段(i,d
f
)，则其值为1，否则为0；W表示场景集合，w表示场景；F表示列车集合，A
f
表示列车f可利用的弧段集合；i表示列车运行路径上的中间节点；d
f
表示列车的终到节点。3.根据权利要求2所述的列车运行计划一体化调整方法，其特征在于，所述根据各所述约束模型中用于对列车运行图调整计划以及动车组运用调整计划进行约束的约束条件，并行地对目标数据进行调整，还包括：将各所述基础数据中各列车始发节点和终到节点、计划始发时刻输入至所述时空网络约束模型；根据所述时空网络约束模型中的第五约束子模型、第六约束子模型、第七约束子模型、第八约束子模型，调整各所述列车到达各弧段的时刻、离开各弧段的时刻、运行路径变量；其中，所述第五约束子模型如下所示：其中，表示任意w；OT
f
表示列车f计划始发时刻；表示列车运行路径0
‑
1变量，在场景w下，如果列车f选择弧段(o
f
,j)，则其值为1，否则为0；表示在场景w下，列车f到达弧段(o
f
,j)的时刻；F表示列车集合，A
f
表示列车f可利用的弧段集合；W表示场景集合，w表示场景；o
f
表示列车的始发节点；j表示节点，N为节点集合；其中，所述第六约束子模型如下所示：其中，表示任意w；d
f,i,j,w
表示在场景w下，列车f离开弧段(i,j)的时刻；a
f,i,j,w
表示在场景w下，列车f到达弧段(i,j)的时刻；F表示列车集合，A
f
表示列车f可利用的弧段集合；i、j表示节点，N为节点集合；W表示场景集合，w表示场景；其中，所述第七约束子模型如下所示：其中，表示任意w；d
f,i,j,w
表示在场景w下，列车f离开弧段(i,j)的时刻；a
f,j,k,w
表示在场景w下，列车f到达弧段(j,k)的时刻；i、j、k表示节点，N为节点集合；F表示列车集合，A
f
表示列车f可利用的弧段集合；W表示场景集合，w表示场景；o
f
表示列车f的始发节点；d
f
表示列车f的终到节点；
其中，所述第八约束子模型如下所示：其中，所述第八约束子模型如下所示：其中，x
f,i,j,w
表示列车运行路径0
‑
1变量，在场景w下，如果列车f选择弧段(i,j)，则其值为1，否则为0；d
f,i,j,w
表示在场景w下，列车f离开弧段(i,j)的时刻；a
f,i,j,w
表示在场景w下，列车f到达弧段(i,j)的时刻；i、j表示节点，N为节点集合；F表示列车集合，A
f
表示列车f可利用的弧段集合；W表示场景集合，w表示场景。4.根据权利要求3所述的列车运行计划一体化调整方法，其特征在于，所述根据各所述约束模型中用于对列车运行图调整计划以及动车组运用调整计划进行约束的约束条件，并行地对目标数据进行调整，还包括：将各所述基础数据中各列车通过各弧段的计划运行时分、在各弧段上最大允许的额外运行时分输入至所述列车运行时分约束模型；根据所述列车运行时分约束模型中的第九约束子模型、第十约束子模型以及第十一约束子模型，调整各所述列车在各弧段上的运行时分、到达各弧段的时刻、离开各弧段的时刻、列车运行路径变量；其中，所述第九约束子模型如下所示：其中，表示任意w；TT
f,i,j,w
表示在场景w下，列车f在弧段(i,j)上的运行时分；d
f,i,j,w
表示在场景w下，列车f离开弧段(i,j)的时刻；a
f,i,j,w
表示在场景w下，列车f到达弧段(i,j)的时刻；F表示列车集合，A
f
表示列车f可利用的弧段集合；W表示场景集合，w表示场景；i、j表示节点，N为节点集合；其中，所述第十约束子模型如下所示：其中，表示任意w；TT
f,i,j,w
表示在场景w下，列车f在弧段(i,j)上的运行时分；δ
f,i,j...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪鑫，陈亚茹，张红斌，罗常津，王斌，金福才，谈学军，王铭铭，伍柳伊，温斌宾，
申请(专利权)人：中国铁道科学研究院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：