编组站作业计划自动执行功能研究

实现编组站作业计划的自动执行能力,核心在于实现编组站内各作业所需进路的自动优化选择,为每一项作业合理的安排走行进路及进路排序时机。本文以某编组站为背景,通过绝缘节和道岔节点,构建了车站网络的抽象描述方法。以作业准点率最大,作业总延误时间最小及进路总路径长度最短为优化目标,以进路冲突、作业时间冲突、满足作业计划要求等为约束条件建立了编组站进路选择的多目标优化模型。利用进路选择的0-1特性,提出了适合求解进路选择模型的遗传算法。实际案例证明:该模型可以较好地实现优化目标,有效调整进路在时间和空间上的相互干扰,实现了作业计划的自动执行功能。     

基于离散系统仿真的编组站到解作业能力计算技术

编组站到解子系统是编组站改编作业的核心,对其作业能力的准确计算是非常重要的.采用离散系统仿真模型进行分析计算,符合编组站系统复杂、作业过程多样的特征,可以综合考虑到达流分布、作业时间分布、解体方法多样、作业进路冲突、设备配置变化、固定作业时间不同等多种条件,可以准确地得到计算结果,是编组站作业能力分析的重要手段.     

卷首语

我国铁路从本世纪初,开始了编组站综合自动化技术的研究和开发,其目标是将编组站已有的溜放速度控制、进路控制、车辆管理、信息管理、决策管理等集成为一体,通过在编组站建立统一的综合信息管理与控制平台,完成计划自动编制与调整、计划自动执行与集中控制、作业过程自动控制,实现作业管理和控制一体化、路局调度与车站调度一体化、运输管理与决策支持智能化,以提高编组站作业能力与效率,保证运输安全生产,使编组站信息管理和生产过程全面自动化。     

考虑作业环节完整性的企业车站进路选择优化

传统企业车站进路选择优化问题,即当多项作业出现在同一时空,以行车作业优先,调车作业在冲突节点前停车等待至行车作业驶离冲突节点再继续作业。现实生产过程中易造成调车作业长时间停滞等待,导致调车作业无法准时到达目标地点,破坏了调车作业环节的完整性,损害了企业车站的利益。基于企业车站行车作业与调车作业并存且调车作业数量要远大于行车作业的特点,同时考虑调车作业环节完整性,将调车作业设定一个能充分完成作业的时间标准值,并动态实时更新作业过程中节点占用时间,以判断进路冲突并进行疏解,建立以调车作业时间成本、行车作业时间成本最小的多目标进路选择优化模型。为加快遗传算法的搜索效率,结合K短路算法特点改进了遗传算法,并且以进路为基本单元针对性地设计了个体编码方案、交叉变异策略,求解该模型。最后,以具有代表性的某企业车站为例进行了验证。研究结果表明：考虑作业环节完整性的进路选择优化模型得到的进路选择方案能够有效地避免作业冲突,并且能够依据作业的优先级为车站作业选择合理的进路,快速有效地得出满意的作业方案,满足车站工作的需求。与传统进路选择方案相比,总的作业时间降低了23.26%。研究成果对该企业车站进路选择...     

铁路车站作业进路分配的优化模型和算法

进路的调度与执行是影响铁路车站作业效率的关键因素之一，现阶段车站作业的调度安排与信号控制尚未形成一体化融合。引入运筹学车间调度思想，对作业计划进行分解，综合考虑线路拓扑关系和区段资源的占用时间，紧密结合信号联锁分段解锁控制原理，利用资源调度方法构建进路分配时空约束，提出一种基于站场区段资源精细化分配的车站进路分配优化模型。针对模型难于求解的特点，提出一种基于短路径和时间交换邻域搜索的混合遗传算法。实验验证结果表明：本文方法与进路冲突疏解的方法相比，在延迟时间和走行时间方面分别提升4.76%和10.72%;当提升作业连续性的影响比重时，可避免部分进路冲突延迟，提高进路分配的优化质量。     

铁路技术站进路调度问题优化研究

进路调度是铁路技术站阶段计划编制的关键问题之一,在于同时指派并调度到发车场中各技术作业的进路及其开始时刻。引入工作和活动描述调度对象,并定义进路模式,同时囊括进路和时刻选项,将包含进路指派和时刻调度决策的进路调度问题转换为只需指派进路模式给活动的约束指派问题。构建最小化总加权偏移和走行时间,且满足唯一性、时空一致性和资源占用约束的0-1线性规划模型,提出极大关联技术建模复杂的时间一致性和轨道区段占用约束。通过调整调度对象和进路模式的生成规则,拓展标准模型描述更多的运营和安全要求,并设计迭代算法通过求解一系列辅助模型应对标准模型的不可行问题。以某编组站到达场为例,验证所提出方法的可行性和有效性。     

铁路车站进路选择优化模型及求解算法的研究

铁路车站进路选择是车站运输组织的基础,合理地安排车站内各项作业的运行进路及其排列时机有利于提高运输生产效率,节约生产成本。本文以一般技术站为背景,从数学规划的角度研究车站进路的自动选择方法。通过定义衔接点和承载点,建立了车站网络的描述方法。以作业晚点时间最短以及各进路的总走行时间最短为目标,以避免车站作业的时空交叉、满足作业计划要求为约束构建了车站进路选择的数学规划模型。利用进路选择和进路排列时间的映射关系,把进路选择模型转化成一个等价的0-1整数规划模型。针对模型的非线性特点,以模拟退火算法为基础,提出了适合求解进路选择模型的复合优化算法。通过算例验证了模型的正确性以及求解算法的有效性。     

编组站程序进路控制系统的设计与实现

程序进路控制系统是一种根据调度计划实现车站进路自动控制的计算机控制系统。本文主要阐述了成都北编组站综合集成自动化系统中程序进路控制系统的设计原理和功能实现。     

编组站到解作业计划自动化编制研究

到发线和调机运用计划是编组站阶段计划的一部分,合理安排到解列车的作业和进路是车站作业的基础。在编组站到发线运用排序模型的基础上,考虑咽喉区行调车进路约束,建立基于行调车进路统一编排的到发线和调机运用模型,以可行性安排为实现目标,设计相应的启发式算法,并编制到解作业计划自动化编制系统,最后通过算例验证算法的可行性。     

双向编组站列车调度调整的优化模型及算法

研究双向编组站调度优化问题,以解决到达列车接入系统和出发列车编组系统的实时调度调整。在分析双向编组站作业机理和规律的基础上,以列车的编成辆数、编组内容、接续时间、集结地点和作业能力为约束条件,以列车的走行距离、所产生的交换车数为综合优化目标,构造双向编组站列车调度调整的非线性优化模型。根据模型NP-Hard性和变量高度相关性的特点,建立基于网络流技术的遗传算法求解理论。算法的主要思想是在假定0-1变量已经确定的条件下,将整数变量的确定归结为求解网络最小费用流问题。以郑州北编组站为背景,给出算法的实际求解过程。求解算例表明,提出的方法能够有效解决到达列车和出发列车作业地点的实时选择问题。     

一种自动生成联锁表的实现方法

介绍一种联锁表自动生成的实现方法,分3部分进行论述,即进路信息搜索、进路相关信息搜索、联锁表的实现,对每一部分都给出具体步骤和相应的流程图。     

山钢莱芜分公司专用铁路编组站改造方案研究

专用铁路编组站改造是山东钢铁股份有限公司莱芜分公司新旧动能转换项目的控制工程之一,对于铁路运输组织、站场设施管理工作的提升具有重要意义.在阐述既有莱钢编组站站场设施和运输组织现状的基础上,结合钢铁新旧动能转换工程规划,分析莱钢编组站目前存在的无贯通正线、到发线有效长不足、卸车线有效长不足、站坪坡度超限等问题,提出莱钢编...     

贵阳南编组站机务设备布局研究

研究目的:贵阳南编组站扩建工程是全路最复杂的编组站扩建项目之一,机务设备在编组站内的布局直接影响编组站总图布置、机车走行路径和距离,对编组站快速有效组织运输起很重要作用.本文通过对贵阳南编组站车流组织、机车作业流程和既有机务设备的研究,目的是找出编组站扩建工程中机务设备布局和工程实施的合理方案.研究结论:检修利用既有机务段,运用采用分设方案,即新建贵阳南派驻机车折返段、改建既有贵阳机务段.该方案充分利用了既有机务设备,机车作业流程顺畅、走行距离短、节省运营费、施工过渡工程实施性好、并预留了远期发展条件.     

编组场尾部停车防溜系统的调研及解决方案

介绍目前国内各编组场尾部停车防溜系统的使用现状,以及提高编组场尾部作业效率的解决方案,阐述了改进目前编组场尾部作业方式的可行性,同时说明了新型停车器在编组场尾部投入使用的重要性和今后进一步扩大推广应用的良好前景。     

差分全球定位系统在车站调车作业中应用的研究

针对目前编组站的实际工作特点,提出车站DGPS应用系统的总体设计方案,说明系统各个模块的功能,并且详细介绍系统涉及的主要技术、原理、算法以及其它一些需要注意的问题.     

既有编组场在适应重载运输要求下的减速顶设备改造方案

为适应我国重载运输大环境下的既有编组场调速设备改造，通过分析既有编组场的概况，对比几种既有编组场调速设备改造方式的利弊，阐述了适应我国铁路重载运输需要的高负荷系列调速设备的特点，明确了高负荷系列调速设备在既有编组场调速设备改造中的重要地位和作用。     

一种基于DNA计算的多模态函数求解模型

通过对DNA计算的研究,提出了一种在DNA计算的基础上引入一种基于Lokta-Volterra方程的生态竞争繁殖、家庭选择机制等的求解多模态函数的进化算法,使得群体能够保持多样性,并有效地避免了早熟收敛,通过对测试函数的求解,同时搜索到多模函数多个极值峰点,取得了令人满意的结果。     

编组站综合自动化配置规模与作业能力匹配分析

从铁路编组站的作业流程出发,对编组站各作业过程的能力确定方法进行理论分析,根据能力匹配关系提出编组站规模的配置原则和方法。总结编组站综合自动化对编组站作业效率的提升体现,运用能力匹配原则对综合自动化编组站的配置规模进行分析和关键点评测,给出编组站综合自动化效率提升的计算方法和量化指标,对编组站综合自动化的规划、设计、配置和评估具有一定的参考价值和指导意义。     

上海轨道交通2号线广兰路站列车自动调整系统调整方案分析

上海轨道交通2号线采用分段运营模式,广兰路站以东为4节编组列车运营,以西为8节编组列车运营。在早晚高峰期间,广兰路下行站台调整为4节编组列车折返及8节编组列车通过的交替运营模式。由于原有的列车自动调整系统无法满足如此复杂的折返运营模式,故导致广兰路站下行站台产生了进路触发"慢"、列车晚点到达唐镇上行站台等问题。通过分析广兰路站的复杂站型以及列车自动调整系统中进路触发机制,针对进路触发机制中相关参数、发车表示器点亮时间和区间运行时分进行了优化,有效解决了广兰路站的相关问题,确保了上海轨道交通2号线的正常运营。