申请/专利权人：合肥工业大学

申请日：2024-01-29

公开（公告）日：2024-04-26

公开（公告）号：CN117933656A

主分类号：G06Q10/0631

分类号：G06Q10/0631;G06Q50/40

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.05.14#实质审查的生效;2024.04.26#公开

摘要：本发明公开了一种基于离散事件仿真的列车进路优化方法，包括：1、定义并初始化铁路车站轨道平面布局参数和列车作业信息；2、构建表征列车执行作业状态的时空网络图，包括时空网络图中节点集合和时空弧集合的构建；3、基于离散事件的仿真方法使所有列车完成作业，得到列车运行方案和延误时间；4、运用禁忌搜索算法优化列车优先顺序，获得最小延误下的最优列车运行方案。本发明能应对和处理复杂情况下的列车进路优化问题，快速得到低延误的列车行车运行方案，从而能提升列车作业效率，节约成本。

主权项：1.一种基于离散事件仿真的列车进路优化方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、初始化：获取铁路车站轨道平面布局参数，包括：车站轨道集合E＝{e1，e2，...，ei，...，en}，其中，ei表示第i个车站轨道，令第i个车站轨道ei的长度li，n为车站轨道的数量，1≤i≤n；确定执行作业的列车信息，包括：列车集合K＝{k1，k2，...，kf，...，km}，其中，kf表示第f辆列车，m为列车的数量，1≤f≤m；令vf表示第f辆列车kf的车速，l′f表示第f辆列车kf的的长度，t0表示作业计划的开始时间，Or和Dr分别表示第f辆列车kf的作业起点和作业终点，第f辆列车kf的作业优先顺序为Rf表示第f辆列车kf执行作业时的行车进路，ta表示列车进入车站后所需要的准备时间，表示第f辆列车kf的车头到达第i个车站轨道ei的时间，表示第f辆列车kf的车尾到达第i个车站轨道ei的时间，表示第f辆列车kf在第i个车站轨道ei内的等待时间；对每条车站轨道构建一个到达节点和离开节点，用以表示列车的车头或车尾到达和离开对应的车站轨道，令空间节点集合V＝V1∪V2，其中，V1＝{ρe1，ρe2，...，ρei，...，ρn|ei∈E}表示n个车站轨道的到达节点集合，V2＝{ρ′e1，ρ′e2，...，ρ′ei，...，ρ′n|ei∈E}表示n个车站轨道的离开节点集合；ρei表示第i个车站轨道ei的到达节点，ρ′ei表示第i个车站轨道ei的离开节点；令每项作业是一辆列车由当前作业起点移动至自身的作业终点，并在移动过程中不与其他列车发生行进冲突；将列车作业的工作时段进行离散化处理，得到离散化后的时间点集合T＝{t1，t2，...th，...tp}，其中，t1表示m个作业的开始时间点，tp表示m个作业的结束时间点，th表示m个作业的第h个时间点，1≤h≤p；p表示时间点总数；步骤2、以时间点集合T为横轴，空间节点集合V为纵轴，构建时空网络的坐标空间；列车的车头和车尾在时空网络中各经过一条时空路径，令列车的车头和车尾经过的时空路径所形成的时空区间代表相应列车在时空网络中的整体运行轨迹；步骤3、根据列车所要执行的作业信息，基于离散事件的仿真方法使所有列车执行完作业并驶离车站，得到列车的作业执行方案及其延误时间tdelay；步骤4、运用禁忌搜索算法优化列车作业顺序定义并初始化禁忌搜索算法中的禁忌步长为s，最大迭代次数为Imax，计划周期为T1，禁忌表为W，置禁忌表容量为s；定义当前循环的迭代次数为I，初始化禁忌表W为空；初始化I＝1；步骤5、将列车完成作业的总延误时间Tdelay作为第I次迭代的目标函数值将列车作业顺序作为最优解Xbest；步骤6、根据Xbest通过领域搜索算子，产生第I次迭代的候选解集按照步骤3的过程对中的每个候选解进行处理，得到第I次迭代下不同候选解对应的列车运行方案及其总延误时间；步骤7、从候选解集中选出最优目标函数值的候选解其中，T′delay表示候选解集中最小总延误时间；若将更新为Xbest，并将作为禁忌对象替换最早进入禁忌表的禁忌对象；若则判断是否在禁忌表中，若不在，将Xbest更新为并将作为禁忌对象替换最早进入禁忌表的禁忌对象；若在，则重新搜索，选出不在禁忌表中的候选解计算目标函数值并更新为其中，T″delay表示不在禁忌表中的候选解的最小总延误时间；更新Xbest为并将作为禁忌对象加入到禁忌表W中，更新禁忌表W；步骤8、令I+1赋值给I，返回步骤6，直至I＝Imax为止；从而输出Xbest所对应的列车作业优先顺序及其列车运行方案和最优总延误时间

全文数据：

权利要求：

百度查询： 合肥工业大学 一种基于离散事件仿真的列车进路优化方法

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