【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于铁路车站列车进路规划领域，具体的说是一种基于离散事件仿真的列车进路优化方法。
技术介绍
1、近些年来我国铁路运输事业快速发展，乘客运输量、运营规模、在建设规划当中的线路总长度都突破了历史最高。列车进路调度是铁路运输中的一个重要环节，在满足相应的车站作业计划和运输组织需求的前提下，合理调度列车进路是提高车站设备资源利用率和列车作业效率，确保车站区域安全、高效、有序运行的有效措施。
2、编制科学合理且高效的列车进路方案，能够极大地减轻车站工作人员的工作量，释放运能，便于运输组织水平的提高。在列车进路调度中，铁路车站的接发车能力是主要的约束条件。现阶段大多数铁路车站衔接多个线路，车站平面图复杂，列车作业繁忙，且在现有的铁路系统中，列车进路调度主要依赖于人工调度员的经验和判断。然而，随着铁路系统规模的不断扩大和运输需求的增长，传统人工调度方法已经无法满足现代铁路系统的要求。
技术实现思路
1、本专利技术是为了解决上述现有技术存在的不足之处，提出一种基于离散事件仿真的列车进路优化方法，以期能应对和处理复杂情况下的列车进路优化问题，快速得到低延误的列车行车运行方案，从而能提升列车作业效率，节约成本。
2、本专利技术为达到上述专利技术目的，采用如下技术方案：
3、本专利技术一种基于离散事件仿真的列车进路优化方法的特点在于，包括如下步骤：
4、步骤1、初始化：
5、获取铁路车站轨道平面布局参数，包括：车站轨道集合e＝{e1，
6、确定执行作业的列车信息，包括：列车集合k＝{k1，k2，...，kf，...，km}，其中，kf表示第f辆列车，m为列车的数量，1≤f≤m；令vf表示第f辆列车kf的车速，l′f表示第f辆列车kf的的长度，t0表示作业计划的开始时间，of和df分别表示第f辆列车kf的作业起点和作业终点，第f辆列车kf的作业优先顺序为rf表示第f辆列车kf执行作业时的行车进路，ta表示列车进入车站后所需要的准备时间，表示第f辆列车kf的车头到达第i个车站轨道ei的时间，表示第f辆列车kf的车尾到达第i个车站轨道ei的时间，表示第f辆列车kf在第i个车站轨道ei内的等待时间；
7、对每条车站轨道构建一个到达节点和离开节点，用以表示列车的车头或车尾到达和离开对应的车站轨道，令空间节点集合v＝v1∪v2，其中，v1＝{ρ(e1)，ρ(e2)，...，ρ(ei)，...，ρ(n)|ei∈e}表示n个车站轨道的到达节点集合，v2＝{ρ′(e1)，ρ′(e2)，...，ρ′(ei)，...，ρ′(n)|ei∈e}表示n个车站轨道的离开节点集合；ρ(ei)表示第i个车站轨道ei的到达节点，ρ′(ei)表示第i个车站轨道ei的离开节点；
8、令每项作业是一辆列车由当前作业起点移动至自身的作业终点，并在移动过程中不与其他列车发生行进冲突；
9、将列车作业的工作时段进行离散化处理，得到离散化后的时间点集合t＝{t1，t2，...th，...tp}，其中，t1表示m个作业的开始时间点，tp表示m个作业的结束时间点，th表示m个作业的第h个时间点，1≤h≤p；p表示时间点总数；
10、步骤2、以时间点集合t为横轴，空间节点集合v为纵轴，构建时空网络的坐标空间；
11、列车的车头和车尾在时空网络中各经过一条时空路径，令列车的车头和车尾经过的时空路径所形成的时空区间代表相应列车在时空网络中的整体运行轨迹；
12、步骤3、根据列车所要执行的作业信息，基于离散事件的仿真方法使所有列车执行完作业并驶离车站，得到列车的作业执行方案及其延误时间tdelay；
13、步骤4、运用禁忌搜索算法优化列车作业顺序
14、定义并初始化禁忌搜索算法中的禁忌步长为s，最大迭代次数为imax，计划周期为t1，禁忌表为w，置禁忌表容量为s；定义当前循环的迭代次数为i，初始化禁忌表w为空；初始化i＝1；
15、步骤5、将列车完成作业的总延误时间tdelay作为第i次迭代的目标函数值将列车作业顺序作为最优解xbest；
16、步骤6、根据xbest通过领域搜索算子，产生第i次迭代的候选解集按照步骤3的过程对中的每个候选解进行处理，得到第i次迭代下不同候选解对应的列车运行方案及其总延误时间；
17、步骤7、从候选解集中选出最优目标函数值的候选解其中，t′delay表示候选解集中最小总延误时间；
18、若将更新为xbest，并将作为禁忌对象替换最早进入禁忌表的禁忌对象；
19、若则判断是否在禁忌表中，若不在，将xbest更新为并将作为禁忌对象替换最早进入禁忌表的禁忌对象；若在，则重新搜索，选出不在禁忌表中的候选解计算目标函数值并更新为其中，t″delay表示不在禁忌表中的候选解的最小总延误时间；更新xbest为并将作为禁忌对象加入到禁忌表w中，更新禁忌表w；
20、步骤8、令i+1赋值给i，返回步骤6，直至i＝imax为止；从而输出xbest所对应的列车作业优先顺序及其列车运行方案和最优总延误时间
21、本专利技术所述的一种基于离散事件仿真的列车进路优化方法的特点也在于，包括如下步骤，其特征在于，所述时空网络是按如下过程构建：
22、定义时空网络的节点集合其中，列车虚拟起点和虚拟终点表示列车作业的开始时空点和结束时空点，(vi，th)表示一个时空节点，表示列车在第h个时间点th位于第i个空间节点vi；
23、令所述时空网络的弧集合a＝a1ua2ua3ua4ua5，其中，a1表示列车起始时空弧集合，a2表示列车结束时空弧集合，a3表示列车运行时空弧集合，a4表示列车转移时空弧集合，a5表示列车等待时空弧集合；
24、其中，其中，表示列车在开始时间点t1到达虚拟起点开始作业，并在第h个时间点th抵达第i个车站轨道ei的到达节点ρ(ei)；
25、，其中，表示列车在第h个时间点th离开第i个空间节点ρ′(ei)结束作业，并在结束时间点tp到达虚拟终点驶离最后一段车站轨道；
26、a3＝{(ρ(ei)，ρ′(ej)，th，th′)|ρ(ei)∈v1，ρ′(ej)∈v2，th，th′∈t}，其中，(ρ(ei)，ρ′(ej)，th，th′)表示列车车头或者车尾在在第h个时间点th离开第i个空间节点ρ(ei)，在第h′个时间点th′到达第j个空间节点ρ′(ej)；
27、a4＝{(ρ′(ei)，ρ(ej)，th，th′)|ρ(ej)∈v1，ρ′(ei)∈v2，th，th′∈t}，其中，(ρ′(ei)，ρ(ej)，th，th′)表示列车车头或者车尾在在第h个时间点th离开第i个空间节点ρ′(ei)，在第h′个时间点th′到达第j个空间节点ρ(ej)；
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1.一种基于离散事件仿真的列车进路优化方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于离散事件仿真的列车进路优化方法，其特征在于，包括如下步骤，其特征在于，所述时空网络是按如下过程构建：
3.根据权利要求2所述的一种基于离散事件仿真的列车进路优化方法，其特征在于，包括如下步骤，其特征在于，所述步骤3包括：
4.根据权利要求3所述的一种基于离散事件仿真的列车进路优化方法，其特征在于，包括如下步骤，其特征在于，所述步骤3.4包括：
5.一种电子设备，包括存储器以及处理器，其特征在于，所述存储器用于存储支持处理器执行权利要求1-4中任一所述列车进路优化方法的程序，所述处理器被配置为用于执行所述存储器中存储的程序。
6.一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器运行时执行权利要求1-4中任一所述列车进路优化方法的步骤。
【技术特征摘要】
1.一种基于离散事件仿真的列车进路优化方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于离散事件仿真的列车进路优化方法，其特征在于，包括如下步骤，其特征在于，所述时空网络是按如下过程构建：
3.根据权利要求2所述的一种基于离散事件仿真的列车进路优化方法，其特征在于，包括如下步骤，其特征在于，所述步骤3包括：
4.根据权利要求3所述的一种基于离散事件仿真的列车进路优化方法，...
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