一种铁路运行图自动编制方法及系统与流程

1.本发明属于铁路列车运行的技术领域，特别涉及一种铁路运行图自动编制方法及系统。


背景技术：

2.铁路运行图规定了列车在沿途各站的到发时刻、占用股道和占用区间，是铁路系统各部门工作的基础，是列车安全运行的重要保障。编制运行图主要有两种方式，人工编制和计算机自动编制。
3.现有的铁路运行图编制方法主要存在以下不足：
4.人工编制方面。人工编制时，需要调度员查阅/记忆的内容多，操作繁琐，工作量大。由于调度员能力水平的问题，容易造成风险。自动编制方面。目前自动编制运行图主要针对单个区段，对网络型线路条件下的运行图编制支持欠佳；编制所依据参数的完整性和精确度不够，例如无法对车站咽喉区列车发车进路冲突进行建模；自动冲突检测和冲突疏解功能不够完善，例如冲突疏解造成的后续冲突无法疏解等；通用性差、限制条件多，如单线铁路运行图效果差、有区间和车站封锁时不能自动编制、超限条件的限制无法纳入自动编制等。
5.结合上述的相关技术，需要提供一种编制的规则更多更完整，编制方法适用性更强，冲突疏解更精确的铁路运行线编制方法。


技术实现要素：

6.针对上述问题，本发明公开了一种铁路运行图自动编制方法及系统。
7.第一方面，本发明公开了一种铁路运行图自动编制方法，所述方法包括以下步骤，
8.获取并输入铺画运行线所需的目标内容；
9.将待铺画运行线按照优先级进行排序；
10.加载不同类型车辆的运行线；
11.循环编制待铺画运行线，完成运行图的自动编制。
12.更进一步的，所述待铺画运行线按照优先级进行排序具体包括：待铺画运行线首先按照列车属性进行排序；相同列车属性的一组列车，按照始发站类型进行排序；相同列车属性且相同始发站类型的一组列车，按照最早始发时间进行排序。
13.更进一步的，所述不同车型运行线包括，客车运行线、路用车运行线和轨道车运行线；加载客车运行线具体包括，将占用各区间的起始时间和占用各股道的起始时间更新至资源池中，并将客车运行线的优先级设置为最高；加载路用车运行线和轨道车运行线具体包括，将占用各区间的起始时间和占用各股道的起始时间更新至资源池中，并将路用车和轨道车运行线的优先级设置为次高。
14.更进一步的，所述方法还包括，在所述加载不同类型车辆的运行线之后，加载施工内容数据，具体包括，将施工占用区间的起始时间和占用股道的起始时间更新至资源池中，
将施工造成的区间慢行的起始时间和造成的车站慢行的起始时间更新至资源池中，并将施工内容的优先级设置为第三高。
15.更进一步的，所述循环编制待铺画运行线，完成运行图的自动编制具体包括，将待铺画队列中队首的单条运行线取出；编制取出的所述单条运行线；若队列为空则编制结束，否则继续取出待铺画队列中队首的单条运行线进行编制，循环编制单条运行线直至编制结束。
16.更进一步的，所述编制单条运行线具体包括以下步骤，
17.s1、根据始发站和终到站，通过最短路径算法，计算得到运行线途经车站和顺序，作为走行径路；s2、加载用于计算可用时间段的规则依据，循环计算走行径路中的每个站；s3、若计算完所有站，则结束；否则，执行下一步；s4、根据资源池占用数据，计算到达车站的每个接车区间的可到达时间段的集合a；s5、根据资源池占用数据，计算从车站的每个发车区间的可出发时间段的集合d；s6、根据资源池占用数据，计算车站各股道的可占用的时间段的集合t；s7、计算所述集合a与所述集合d是否有重叠的可用时间段，若有，则可通过，记录通过时间和股道，前进并计算下一个站；若没有，则不能通过，进入下一步；s8、计算所述集合a、所述集合d、所述集合t是否有重叠的可用时间段，若有，则在车站待避，记录到达时间、出发时间和占用股道，前进，计算下一个站；若没有，进入下一步；s9、根据集合a、d、t计算运行线在本车站的最早可到达时间，回退，进入上一个站；s10、计算上一个站的最早可出发时间，判断在不改变到达时间的情况下，是否存在可用股道和出发时间，若有，则在上一站待避，前进，跳转至步骤s3；若没有，则计算在上一个站的最早可到达时间，回退，进入上上站，跳转至步骤s3。
18.更进一步的，所述目标内容包括车次、始发站、终到站、最早始发时间和列车属性。
19.另一方面，本发明公开了一种铁路运行图自动编制系统，所述系统包括，
20.输入单元，用于获取并输入铺画运行线所需的目标内容；
21.排序单元，用于将待铺画运行线按照优先级进行排序；
22.加载单元，用于加载不同类型车辆的运行线；
23.编制单元，用于循环编制待铺画运行线，完成运行图的自动编制。
24.更进一步的，所述排序单元将待铺画运行线按照优先级进行排序具体包括：待铺画运行线首先按照列车属性进行排序；相同列车属性的一组列车，按照始发站类型进行排序；相同列车属性且相同始发站类型的一组列车，按照最早始发时间进行排序。
25.更进一步的，所述不同类型车辆的运行线包括客车运行线、路用车运行线和轨道车运行线；
26.所述加载单元加载客车运行线具体包括，将占用各区间的起始时间和占用各股道的起始时间更新至资源池中，并将客车运行线的优先级设置为最高；所述加载单元加载路用车运行线和轨道车运行线具体包括，将占用各区间的起始时间和占用各股道的起始时间更新至资源池中，并将路用车和轨道车运行线的优先级设置为次高；所述加载单元还用于，在加载不同类型车辆的运行线之后加载施工内容数据，具体包括，将施工占用区间的起始时间和占用股道的起始时间更新至资源池中，将施工造成的区间慢行的起始时间和造成的车站慢行的起始时间更新至资源池中，并将施工内容的优先级设置为第三高。
27.更进一步的，所述编制单元循环编制待铺画运行线，完成运行图的自动编制具体
包括：将待铺画队列中队首的单条运行线取出；编制取出的所述单条运行线；若队列为空则编制结束，否则继续取出待铺画队列中队首的单条运行线进行编制，循环编制单条运行线直至编制结束。
28.更进一步的，所述编制单元编制所述单条运行线，具体包括，
29.s1、根据始发站和终到站，通过最短路径算法，计算得到运行线途经车站和顺序，作为走行径路；s2、加载用于计算可用时间段的规则依据，循环计算走行径路中的每个站；s3、若计算完所有站，则结束；否则，执行下一步；s4、根据资源池占用数据，计算到达车站的每个接车区间的可到达时间段的集合a；s5、根据资源池占用数据，计算从车站的每个发车区间的可出发时间段的集合d；s6、根据资源池占用数据，计算车站各股道的可占用的时间段的集合t；s7、计算所述集合a与所述集合d是否有重叠的可用时间段，若有，则可通过，记录通过时间和股道，前进并计算下一个站；若没有，则不能通过，进入下一步；s8、计算所述集合a、所述集合d、所述集合t是否有重叠的可用时间段，若有，则在车站待避，记录到达时间、出发时间和占用股道，前进，计算下一个站；若没有，进入下一步；s9、根据集合a、d、t计算运行线在本车站的最早可到达时间，回退，进入上一个站；s10、计算上一个站的最早可出发时间，判断在不改变到达时间的情况下，是否存在可用股道和出发时间，若有，则在上一站待避，前进，跳转至步骤s4；若没有，则计算在上一个站的最早可到达时间，回退，进入上上站，跳转至步骤s3。
30.本发明至少具有如下的效果，
31.采用本方案的方法进行铁路运行图的编制，规则更多更完整，适用性更强，冲突疏解更精确。
32.本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。
附图说明
33.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
34.图1示出了本技术实施例中铁路运行图编制方法的流程图。
具体实施方式
35.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
36.本技术实施例公开了一种铁路运行图自动编制系统，该系统包括，输入单元，用于获取并输入铺画运行线所需的目标内容；排序单元，用于将待铺画运行线按照优先级进行排序；加载单元，用于加载不同类型车辆的运行线并加载施工内容数据；编制单元，用于循
环编制待铺画运行线，完成运行图的自动编制。
37.本技术实施例还公开了一种铁路运行图自动编制方法，下面结合图1对本方法进行介绍。
38.参照图1，为本技术实施例中铁路运行图编制方法的流程图，本方法包括有以下步骤：
39.步骤一、输入单元获取并输入铺画运行线所需要的目标内容。
40.铺画运行线以用于进行运行图的编制，其需要的目标内容主要包括，车次、始发站、终到站、最早始发时间和列车属性。其中，在本发明中列车属性主要指的是列车的属性分类，通过获取列车属性知晓列车属于重点列车、直通列车、摘挂列车、小运转列车等列车中的何种。
41.步骤二、排序单元将待铺画运行线按照优先级进行排序。
42.本步骤的排序过程主要包括如下的过程，
43.首先，待铺画运行线首先按照列车属性进行排序，在排序时，按照重点列车、直通列车、摘挂列车、小运转列车等列车属性进行排序。
44.然后，将相同列车属性的一组列车，按照始发站类型进行排序，依次按照编组站、区段站和中间站优先级顺序进行排序。
45.之后，将相同列车属性并且相同始发站类型的一组列车，按照最早始发时间进行排序。最后将排序后的待铺画运行线依次放入待铺画队列中。
46.步骤三，加载单元加载不同类型车辆的运行线并加载施工内容数据。
47.不同类型车辆的运行线包括客车运行线、路用车运行线和轨道车运行线。
48.加载运行线需要加载包括车次、途径车站、各站到发时刻、占用股道和占用区间等内容。加载施工内容，需要加载包括封锁区间、封锁车站、慢行区间和慢行车站等在内的内容。
49.加载客车运行线具体是指，将占用各区间的起始时间和占用各股道的起始时间更新至资源池中，并将客车运行线的优先级设置为最高。
50.加载路用车运行线和轨道车运行线具体是指，将占用各区间的起始时间和占用各股道的起始时间更新至资源池中，并将路用车和轨道车运行线的优先级设置为次高。
51.在加载不同类型车辆的运行线之后需要加载施工内容数据，具体是指，将施工占用区间的起始时间和占用股道的起始时间更新至资源池中，将施工造成的区间慢行的起始时间和造成的车站慢行的起始时间更新至资源池中，并将施工内容的优先级设置为第三高。
52.步骤四，编制单元循环编制待铺画运行线，遍历待铺画运行线，对单条运行线疏解冲突，完成运行图的自动编制。
53.该步骤具体包括，
54.将待铺画队列中队首的单条运行线取出；编制取出的所述单条运行线；
55.若队列为空则编制结束，否则继续取出待铺画队列中队首的单条运行线进行编制，循环编制单条运行线直至编制结束。
56.参照图1，关于步骤四中编制单条运行线的内容，具体包括有如下的步骤：
57.s1、根据始发站和终到站，通过最短路径算法(一般是指用于计算一个节点到其他
所有节点的最短路径的方法，主要特点是以起始点为中心向外层层扩展，直到扩展到终点为止)，计算得到运行线途经车站和顺序，作为走行径路；
58.s2、加载用于计算可用时间段的规则依据，循环计算走行径路中的每个站；
59.其中，在本步骤中提到的用于计算可用时间段的规则依据主要包括：不同时到达间隔时间、会车间隔时间、同方向列车连发间隔时间、同方向列车不同时到发间隔时间、相对方向列车不同时到发间隔时间、相对方向列车不同时通道间隔时间、单线区间行车规则、半自动闭塞区间行车规则、自动闭塞区间最小追踪间隔、进路交叉规则和施工行车规则。通过加载上述的各项内容，作为本方法中计算可用时间段的规则依据。
60.s3、若计算完所有站，则结束；否则，执行下一步；
61.s4、根据资源池占用数据，计算到达车站的每个接车区间的可到达时间段的集合a；
62.s5、根据资源池占用数据，计算从车站的每个发车区间的可出发时间段的集合d；
63.s6、根据资源池占用数据，计算车站各股道的可占用的时间段的集合t；
64.s7、计算所述集合a与所述集合d是否有重叠的可用时间段，若有，则可通过，记录通过时间和股道，前进并计算下一个站；若没有，则不能通过，进入下一步；
65.s8、计算所述集合a、所述集合d、所述集合t是否有重叠的可用时间段，若有，则在车站待避，记录到达时间、出发时间和占用股道，前进，计算下一个站；若没有，进入下一步；
66.s9、根据集合a、d、t计算运行线在本车站的最早可到达时间，回退，进入上一个站；
67.s10、计算上一个站的最早可出发时间，判断在不改变到达时间的情况下，是否存在可用股道和出发时间，若有，则在上一站待避，前进，跳转至步骤s3；若没有，则计算在上一个站的最早可到达时间，回退，进入上上站，跳转至步骤s3。
68.通过上述步骤的循环计算，直到将走行路径中的每个站都计算完成，计算过程结束，从而完成了单条运行线的编制。通过对每一个单条运行线的编制，实现了对铁路运行图的编制。
69.本方法通过采用上述的技术方案，统一考虑了铁路单双线属性、区间闭塞类型、不同时到达间隔时间、会车间隔时间、同方向列车不同时到发间隔时间、同方向列车连发间隔时间、相对方向列车不同时通过间隔时间最小追踪间隔时间和施工计划行车规则等，编制时可以适应单线铁路、双线铁路、单双线铁路、铁路网络和有施工封锁的情况，适用性更强。因为采用计算机的方式计算区间运行时分和各种时间参数，根据资源池占用情况疏解冲突更加精确。
70.尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。