[发明专利]一种高速铁路列车运行图编制方法

说明书

本发明涉及高速铁路列车运行控制技术领域，具体而言，涉及一种高速铁路列车运行图编制方法，采用基于运行图准点率和能耗协同优化的运行图编制方法，以列车运行图晚点概率最小和列车运行消耗能耗最少为目标，利用列车的事件‑活动网络图来表示列车的各项车站作业之间的关系，通过对车站重要度进行评估，计算车站最小服务频率，以客流、车站、线路能力为约束，建立稳定列车运行图编制模型。最后采用并列选择思想的遗传算法进行求解，得到高速铁路列车运行图。本发明建模过程方便简单、建模标准统一，方法计算效率高，方法真实可靠，方法考虑因素全面，具有很好的操作性、通用性和可重用性。

技术领域

本发明涉及高速铁路列车运行控制技术领域，具体而言，涉及一种高速铁路列车运行图编制方法。

背景技术

随着铁路网络的不断扩大，高速铁路的绿色环保和安全舒适吸引了大量旅客，高铁运营里程突破3.5万公里，未来的发展如火如荼。高速列车任务繁重，开行频率高，一旦某一列车发生晚点，可能导致大面积延误，严重影响旅客服务质量，同时造成能量浪费。高铁的运行情况与列车运行图质量息息相关。列车运行图作为铁路行车的基础，它规定各车次列车占用区间的程序，列车在每个车站的到达和出发(或通过)时刻，列车在区间的运行时间，列车在车站的停站时间以及机车交路、列车重量和长度等。它是铁路运输企业实现列车安全、正点运行和经济有效地组织铁路运输工作的列车运行生产计划。列车运行图在很大程度上反映了整个铁路行车组织工作水平。提高运行图编制质量，可以改善对旅客的服务，加速货运送达，改进机车车辆的运用，更好地利用区段通过能力，提高劳动生产率，降低运输成本。因此，在编制列车运行图时，应更加精细灵活，响应低碳环保，“绿色出行”，并且充分考虑运行过程中的各种突发情况，最大限度确保列车按图行车，避免其他损失。

然而，现有的运行图编制存在如下问题：

1、现有技术方案未能充分根据线路情况考虑到列车在运行过程中存在的不可控因素，列车运行图弹性过低，突发情况可能致使列车无法按图行车，造成旅客和铁路公司双方损失。

2、现有的技术方案在编制时重点考虑了旅客因素，而忽略了列车能耗。低碳环保作为铁路运输的特点，在当前运行图编制时未能得到保证。

综上所述，现有技术没有同时考虑列车运行过程中的突发情况造成的晚点，以及在列车运行中被浪费的能量，导致运行图与实际应用需求有较大差距。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高速铁路列车运行图编制方法，以改善上述问题。

为了实现上述目的，本申请提供了如下技术方案：

一种高速铁路列车运行图编制方法，包括：

建立列车运行过程图：根据列车各项车站作业之间的联系建立事件-活动网络图；

建立列车运行图多目标优化模型：根据事件-活动网络图，结合客流量、车站设置、线路运输能力数据计算列车运行晚点的概率和能耗，并从结果中筛选能降低晚点概率和能耗的列车运行方案配置；

确定车站服务频率：计算事件-活动网络图中车站等级，确定车站的最小服务频率；

确定列车运行图：通过基于并列选择的遗传算法对编制模型进行求解，得到优先考虑车站重要度的情况下，以准点到达和节能为导向的列车运行图。

上述公开的编制方法以车站为中心，以降低晚点概率、减少能耗为目的，以客流、车站、线路能力为约束，通过评估车站等级，确定车站的最小服务频率，在满足客运需求的情况下，能够编制出晚点概率最小，同时能耗最小的列车运行图。

进一步的，上述技术方案中从列车运行过程图分析得到多目标优化模型，再从多目标优化模型得到编制方案，其中，确定列车运行方案编制模型时，具体包括：

建立车站重要度评估体系，评估体系中至少包括车站设置的定性、定量和技术因素三个角度的评估指标；