[发明专利]基于轨道时空冲突的整数规划建模的方法

说明书

本发明公开了一种基于轨道时空冲突的整数规划建模的方法，包括车站路径信息收集、列车可选路径匹配、整数规划建模以及模型求解与作业过程输出；其中，车站路径信息收集，收集在无冲突状态下使用各个进路所需经过的轨道信息、道岔信息以及每个轨道的占用时间信息；列车可选路径匹配，针对每一个待编制作业计划的列车，进行列车路径匹配操作，生成进路对集合；整数规划建模，进行变量和符号定义、约束定义以及目标定义，生成若干对象列表；模型求解与作业过程输出，利用分支定界法求解模型，对列车进行编制。该方法的设备利用率高，编制效率高，可设置不同的编制目标，优化编制结构，避免列车冲突；且保障了时间和空间双方面的安全性。

技术领域

本发明涉及规划建模技术，具体涉及一种基于轨道时空冲突的整数规划建模的方法。

背景技术

高速铁路车站作业过程的编制是车站工作组织和管理最核心的模块，编制过程中，技术人员需要根据给定时刻表对所有待作业列车的进站进路、出站进路以及停靠到发线进行统一的决策和安排。

现有的方法是根据以往经验，借助计算机辅助工具，人工安排列车的进站进路、出站进路以及停靠的到发线，效率低下、过程繁琐；同时，由于高速列车速度快、车流大、待编制任务多，手工编制难以避免列车在咽喉区和到发线上形成冲突，带来安全隐患的同时，也降低了车站设备的利用水平。

现有的高速铁路车站作业过程的编制方法主要存在以下缺陷：

1、手工编制要求技术人员逐一将待编排列车进行安排，并进行调整以避免列车冲突，工作耗时；

2、当待编制任务较多时，手工编制的作业过程难以避免列车在咽喉区和到发线上的冲突；

3、难以从全局考虑设备的利用水平，从而降低了设备利用率。

发明内容

基于此，针对上述问题，有必要提出一种基于轨道时空冲突的整数规划建模的方法，该方法的设备利用率高，编制效率高，可设置不同的编制目标，优化编制结构，避免列车冲突；且保障了时间和空间双方面的安全性。

本发明的技术方案是：

一种基于轨道时空冲突的整数规划建模的方法，包括以下步骤：

a、在给定的站场模型中，定义站场进站进路总集合RIN＝{rin₁,rin₂,……rin_n}，站场出站进路总集合ROUT＝{rout₁,rout₂,……rout_n}；并根据列车沿每个进路的行驶情况，收集在无冲突状态下使用各个进路所需经过的轨道信息、道岔信息以及每个轨道的占用时间信息；

b、针对每一个待编制作业计划的列车，进行列车路径匹配操作，生成由进站进路集合和出站进路集合一一对应所组成的进路对集合

c、根据某一列车所选择的进路对信息，生成进路对与列车相对应的变量定义变量下的变量Train、arr^train、dep^train、Track^rr、T以及t，并进行整数规划建模，形成若干个对象列表；其中，Train表示所有待编制作业计划列车的集合；arr^train表示列车train的进站时间；dep^train表示列车train的出站时间；Track^rr表示进路对需要占用的轨道集合；表示当列车train选择进路对rr时某个轨道track的开始占用时间；表示当列车train选择进路对rr时某个轨道track的结束占用时间；T表示总时间；t表示时间刻度，且t＝1，2，3，…T；

d、根据进路对集合以及整数规划建模后生成的若干个对象列表，利用分支定界法求解模型。