一种客货共线下乘务接续与列车运行图协同调整的方法

本发明涉及铁路运营调度领域，尤其涉及一种客货共线下乘务接续与列车运行图协同调整的方法。

背景技术：

1、铁路调度系统是从铁路运输的整体出发，对于运输过程中各个流程和环节进行分析和研究，在铁路系统中拥有举足轻重的作用。在实际运营中，列车运行计划会不可避免的受到外界随机因素的干扰，例如恶劣天气、设备故障和货物集结时间过长等突发事件。当由于外部环境发生变化对列车运行产生影响时，调度中心需要根据情况及时做出调整。长久以来，我国铁路的货物运输组织形成的是资源限制条件下，以生产为中心的调度指挥型运输组织模式，在客货共线情况下，货运列车运行等级较低，受客车影响后往往偏离原本的运行计划，导致货运列车运行图兑现率较低，运输效率难以保障。因此，针对货运列车运行等级较低和受客车影响较大等特点，考虑列车优先级的客货共线列车运行调整仍是值得进一步思考与研究的问题。

2、以及，铁路调度系统本身是一个高度复杂的系统，我国在调度指挥计划编制阶段通常设置多工种调度人员，根据不同子计划对应的调度规则和自身经验分别完成对列车运行计划和乘务接续计划的编制。但是，由于调度系统的复杂性以及各类子计划分步编制而成，通常缺少计划间的协同考虑，往往导致最后编制完成的调度指挥计划呈现出不协调、不合理的情况，实际运行中可能会出现编制的列车运行调整计划因缺乏乘务组而被迫取消的情况。

3、因此，在铁路运输系统网络化运营的大背景下，着重于列车运行图与乘务接续协同调整的研究具有不可或缺的理论实践意义。

技术实现思路

1、(一)要解决的技术问题

2、鉴于现有技术的上述缺点、不足，本发明提供一种客货共线下乘务接续与列车运行图协同调整的方法，其解决了客货共线场景下，由于列车运行计划调整与乘务接续计划调整分层调整，协同性较差而导致的铁路运输系统运行效率较低的技术问题。

3、(二)技术方案

4、为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

5、第一方面，本发明实施例提供一种客货共线下乘务接续与列车运行图协同调整的方法，该方法包括：获取在指定时间段内运行于两个目标车站之间的所有客货运列车相关的列车运行计划以及乘务接续计划；在两个目标车站之间发生突发事件的情况下，对所有受突发事件影响的列车设置相应的扰动参数，并针对列车中的货运列车设计了货运列车运到计划兑现率指标；将列车运行计划、乘务接续计划和所有扰动参数作为输入，以预先确定的列车调整规则作为约束，并以预先构建的包含货运列车运到计划兑现率指标的目标函数的最小值为目标，协同求解突发事件下的列车运行计划以及乘务接续计划；其中，列车调整规则是根据列车运行信息、列车运行调整规则和乘务接续调整规则确定的。

6、在一个可能的实施例中，扰动参数包括但不限于发生突发事件的起始时间、突发事件的持续时间、发生突发事件的位置、当前列车的运行等级、当前列车的类别、当前列车的区间运行时间以及当前列车的停站时间。

7、在一个可能的实施例中，列车运行信息包括但不限于最小停站时间、区间最小运行时间和车站容量信息。

8、在一个可能的实施例中，列车运行调整规则包括但不限于列车越行条件、列车运行时间和列车运行间隔。

9、在一个可能的实施例中，乘务接续调整规则包括但不限于最大值乘时间、最小换乘时间和运行线接续条件。

10、在一个可能的实施例中，列车调整规则包括基本约束规则；基本约束规则包括：

11、

12、

13、

14、

15、其中，aai，k表示列车i在车站k的实际到达时间；pai，k表示列车i在车站k的计划到达时间；t表示列车集合，且列车i为t所包含的所有列中任意一个列车；s表示车站集合，且车站k为s所包含的所有车站中任意一个车站；adi，k表示列车i在车站k的实际出发时间；pdi，k表示列车i在车站k的计划出发时间；adi，k-aai，k表示列车i在车站k的停站时间；tsmin表示所有客货运列车对应的所有停站时间中最小的停站时间；aai，k+1表示列车i在车站k+1的实际到达时间，且aai，k+1-adi，k表示列车i在车站k+1和车站k之间的运行时间；tqmin表示所有客货运列车对应的所有运行时间中最小的运行时间。

16、在一个可能的实施例中，列车调整规则包括列车到发顺序以及越行约束；列车到发顺序以及越行约束包括：

17、

18、

19、

20、

21、

22、

23、其中，h表示最小运行间隔；aaj，k表示列车j在车站k的实际到达时间；oak，i，j表示列车i和列车j在车站k的实际到达顺序；m表示预设常量；adj，k表示列车j在车站k的实际出发时间；odk，i，j表示列车i和列车j在车站k的实际出发顺序；oak+1，i，j表示列车i和列车j在车站k+1的实际到达顺序；odk，i，j表示i和列车j在车站k的实际出发顺序；oak，i，j表示列车i和列车j在车站k的实际到达顺序；opdk，i，j表示列车i和列车j在车站k的计划出发顺序；opak，i，j表示列车i和列车j在车站k的计划到达顺序；level(i)表示列车i的运行等级；level(j)表示列车j的运行等级；oadk，i，j表示列车i到达车站k与列车j离开车站k的顺序；csk表示车站k的容量。

24、在一个可能的实施例中，列车调整规则包括乘务以及运行线约束；乘务以及运行线约束包括：

25、

26、

27、

28、

29、

30、

31、

32、

33、其中，x表示列车运行线；l表示列车运行线集合；calkc，x表示乘务组kc是否担当了列车运行线x；tlx表示运行线时长；cmax表示乘务组最大工作时间；c表示乘务集合；cakc，a，x表示乘务组kc是否担当了列车运行线x；cd表示乘务出乘站点；lq表示运行线起点；ldg表示运行线x的结束时间；lax表示运行线x的开始时间；m表示预设整数；cakc，x，g表示乘务组kc是否先后担当了运行线i和运行线j；cmin表示乘务结束一次任务然后开启另一次任务的最小间隔；lqg表示运行线i的起点；lzg表示运行线i的终点；lk表示客车乘务；lh表示货车乘务。

34、在一个可能的实施例中，目标函数的表达式为：

35、

36、其中，ω1表示第一预设权重系数；ik表示客运列车；tk表示客运列车集合；k表示车站；s表示车站集合；表示客运列车ik在车站k的实际到达时间；表示客运列车ik在车站k的计划到达时间；表示客运列车ik在车站k的实际出发时间；表示客运列车ik在车站k的计划出发时间；ω2表示第二预设权重系数；ih表示货运列车；th表示货运列车集合；表示货运列车运到计划兑现率指标；ω3表示第三预设权重系数；zkc，x，g表示乘务计划的偏移量。

37、第二方面，本技术实施例提供了一种存储介质，该存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行第一方面或第一方面的任一可选的实现方式所述的方法。

38、第三方面，本技术实施例提供了一种电子设备，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当所述电子设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过总线通信，所述机器可读指令被所述处理器执行时执行第一方面或第一方面的任一可选的实现方式所述的方法。

39、第四方面，本技术提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品在计算机上运行时，使得计算机执行第一方面或第一方面的任意可能的实现方式中的方法。

40、(三)有益效果

41、本发明的有益效果是：

42、本技术实施例提供了一种客货共线下乘务接续与列车运行图协同调整的方法，其在客货共线铁路下，考虑客货运列车优先级以及乘务组接续，针对铁路运营突发状况的列车运行调整方法，以提高铁路运输系统运行效率。

43、为使本技术实施例所要实现的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。