[发明专利]一种规避列车运行死锁状态的方法及列车运行全局优化控制方法

权利要求书

1.一种规避列车运行死锁状态的方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：

步骤1:假设以列车T0为检测对象，当前检测时刻，列车T0处于车站则其他车站集合为Φ_T0，

步骤2:分析在车站是否存在正向列车塞子，判断列车T0是否通过死锁检测；

步骤3:分析在其他车站中是否存在负向列车塞子，确认列车T0是否通过死锁检测；

所述正向列车塞子为目标列车的运行状态是未确定的，当运行在目标列车前方区段的同向列车以及在其前方车站停靠的且运行状态为停止的同向列车的总数，所述总数包含被检测的列车，超过目标列车前方车站内的股道数时，目标列车在其前方车站的截面上形成一个正向列车塞子；所述负向列车塞子为目标列车的其他车站任一截面上，如果运行的反向列车数目超过了该车站的股道数，在该车站所处截面上就形成了一个负向列车塞子；

所述目标列车即被检测的列车。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤2中，如果存在正向列车塞子，则进入步骤3；否则，对列车T0的检测终止，列车T0通过死锁检测。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤3包括：判断负向列车塞子是否存在于车站其中初始k＝1；若存在，则对正向列车塞子和负向列车塞子之间所运行的列车数和车站内的股道数进行统计，如果列车数目大于或等于车站的股道数，则列车T0不能通过死锁检测，列车T0的状态被确定为停止，对T0死锁检测程序终止；若不存在，设置k＝k+1，如果车站是Φ_T0中的最后一个车站，列车T0通过死锁检测，列车T0的运行不会引起死锁状况的出现，否则，对步骤3重新开始判断。

4.如权利要求1～3中任一项所述的方法，其特征在于：所述死锁状态的原因包括由于单线铁路交通系统中车站有限的能力，任意时刻在车站的列车数目超过车站的股道数目；或在模拟列车运行的过程中，对列车死锁的形成缺乏理解。

5.一种列车运行全局优化控制方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：

Step 1:设定T_k是需要分析运行决策的目标列车，初始k＝1,进入Step 2；

Step 2:对列车T_k在时刻t采用运行决策；基于权利要求1～4中任一项所述的规避列车运行死锁状态的方法，分析T_k的运行是否会引起死锁的产生，如果通过死锁检测，基于先来先服务规则获得后续的列车运行计划，如果更新Ψ_t，即和ST^min＝1；系统重置为初始的状态Ω_t，进入不Step 3；

Step 3:对列车T_k在时刻t采用停止决策；采用先来先服务规则获得后续的运行计划；若更新Ψ_t，即和ST^min＝0；系统重置为初始的状态Ω_t，进入Step 4；

Step 4:设置k＝k+1，如果k≤n，返回Step 1，否则，如果k>n，集合中的所有列车均被搜索，程序终止，根据最终的决策状态Ψ_t，确定获得决策的列车；

其中，表示在时刻t时未确定状态的列车集合，它可以表示为n是集合中的列车数目；

TD_t表示采用先来先服务规则所获得的后续运行计划的总延迟费用；

Ψ_t表示算法终止后的列车运行决策，包括确定状态的列车ID，所确定的状态，记为其中为采用先来先服务规则获得的后续运行计划的最小费用，T^min为对应该费用的列车ID，ST^min记录了该列车的运行决策，ST^min＝1表明列车采用运行策略，否则列车处于停止状态；

Ω_t表示铁路系统在t时刻的状态，即，在时刻t时所有列车在系统中的位置。