[发明专利]一种基于列车优先级的分散式列车并发调度方法

说明书

技术领域

本发明属于列车调度与控制技术领域，涉及一种列车的调度方法，具体涉及一种基于列车优先级的分散式列车并发调度方法。

背景技术

铁路由于其运量大、价格低廉以及相对安全的优点，在近年来逐渐成为人们优先选择的交通方式。因此，在保证列车运行安全的前提下，如何提高列车的速度和效率，成为研究的热点。作为保障列车在车站内安全运行的关键系统，车站联锁系统一直都是研究人员关注的焦点。自从30年前计算机技术被引入铁路联锁系统以来，在保障列车安全运行方面发挥了巨大的作用。全分散式铁路联锁系统强调设备在物理位置的分散，设备之间通过网络互联，联锁程序被包含在各个设备中，系统在进行进路办理时需要实时正确的了解各设备状态。因此，列车在全分散式铁路联锁系统中并发运行时，会导致许多离散事件的并发和异步执行产生的冲突和混淆，影响列车运行的安全性和可靠性。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于列车优先级的分散式列车并发调度方法，解决了现有列车在全分散式铁路联锁系统中并发运行时，会导致许多离散事件的并发和异步执行产生的冲突和混淆，影响列车运行的安全性和可靠性的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种基于列车优先级的分散式列车并发调度方法，包括信号机调度、转辙机调度及轨道电路调度。

本发明的特点还在于，

其中的信号机调度，具体按照以下步骤实施：

步骤1：信号机采集列车轨道上的列车申请，根据本地存储数据和列车动态优先级计算方法，计算出各列车的动态优先级；

步骤2：对各列车按照优先级大小排序，选择优先级最大的列车判断对该条进路的处理次数是否大于N：如果是，则警告死锁；否则查询进路表，如果存在一条合适的进路，则给进路上的设备发送申请消息；

步骤3：等待申请设备的应答消息，比较其他列车的静态优先级是否大于正在处理列车：如果存在，回绝该申请；如果不存在，则执行步骤4；

步骤4：判断是否收到了所有设备的应答消息：如果是，则发送锁闭消息；否则，隔一定时间后，重复步骤1到步骤6；

步骤5：判断锁闭消息是否通信成功：如果是，信号机开放，列车驶入；否则，转到步骤2；

步骤6：信号机开放，列车驶入。

其中的信号机调度中的步骤1中的列车动态优先级计算方法，具体按照以下步骤实施：分为静态优先级和动态优先级，静态优先级指的是优先级随着列车任务的确定而确定，在列车任务结束前持续不变，由列车所占的轨道电路重要程度Zi、任务的紧急状态Ai、列车所属类型Si决定，它们各自的权重为w₁、w₂、w₃，且w₁+w₂+w₃＝1，p_s＝w₁Zi+w₂Ai+w₃Si；动态优先级指的是在列车行驶过程中其值并不是固定不变的，同线路上其后续列车的优先级、列车剩余运行时间会影响其值的变化，p_d＝k₁p_s+k₂g(d)+k₃p_s(q，Q)，其中：Ps是列车的静态优先级；Pd是列车的动态优先级；g(d)是衡量列车延迟时间的函数；p_s(q，Q)是同线路上第q个列车的静态优先级。

其中的转辙机调度，具体按照以下步骤实施：

步骤1：转辙机接收信号机发送的信息；

步骤2：根据步骤1收到的消息，判断消息类型：如果是锁闭消息，则转到步骤5；如果是预约消息，则作如下操作：判断是否是多条申请消息：如果是，则选择优先级最大的开始处理，对于其它的则发送拒绝消息；如果否，直接处理该条消息，回复信号机一个空闲消息；

步骤3：转辙机根据步骤2的得到的判断结果应答空闲消息；

步骤4：等待锁闭消息，如果期间收到其它进路申请则与上次办理进路的优先级比较：如果相等而且要求状态一致，则办理申请，同时回复信号机一个空闲消息；如果新申请消息优先级较大，则放弃上次的进路，选择该条进路，同时回复信号机一个空闲消息；如果新申请消息优先级较小则拒绝新的申请，回复信号机一个忙碌消息；

步骤5：转辙机收到锁闭消息后，转换状态；

步骤6：转辙机锁闭自身，同时回复信号机已锁闭消息。

其中的轨道电路调度，具体按照以下步骤实施：