編組站作業(yè)計劃自動執(zhí)行的研究與開發(fā).pdf

1、編組站在整個鐵路樞紐中處于核心地位,是進行運輸生產(chǎn)作業(yè)的主要基層生產(chǎn)單位。編組站作業(yè)自動執(zhí)行主要是以安全、有序、高效作為生產(chǎn)作業(yè)主要目標,以貨物列車的解體編組作為主要生產(chǎn)內(nèi)容;將編組站作業(yè)計劃編制調(diào)整、作業(yè)自動執(zhí)行和作業(yè)過程自動控制結(jié)合為一個整體,實現(xiàn)運輸生產(chǎn)作業(yè)信息共享最大化,編組站調(diào)度管理與作業(yè)的全方面自動化。實現(xiàn)編組站作業(yè)的自動執(zhí)行,能夠優(yōu)化作業(yè)過程,使得在保證編組站作業(yè)安全的前提下,高效、有序的完成作業(yè)任務,減少人工作業(yè)量,減小

2、人工操作對作業(yè)過程的影響,提高編組站的作業(yè)效率,加強作業(yè)能力;對于縮短全路的車輛周轉(zhuǎn)時間,提高整個路網(wǎng)的運輸能力和暢通性,完成鐵路運輸任務起到至關(guān)重要的作用。
　　 本文以編組站作業(yè)計劃為背景,分析編組站的技術(shù)作業(yè)來確定執(zhí)行作業(yè)的各種進路;通過建立站場平面圖的網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)模型來搜索執(zhí)行作業(yè)的進路存入靜態(tài)進路表,并結(jié)合實際現(xiàn)場情況確定待執(zhí)行作業(yè)進化可占用的進路,錄入動態(tài)進路控制表。以進路總延誤時間最小和總走行時間最短為目標建立進路

3、優(yōu)化選擇模型,并針對該問題設計粒子群算法求解最優(yōu)方案。最后設計作業(yè)自動執(zhí)行的進路控制程序,以實現(xiàn)作業(yè)計劃在編組站的實際執(zhí)行。
　　 首先介紹編組站主要包括的技術(shù)作業(yè)內(nèi)容和作業(yè)進路控制過程,并分析車站作業(yè)計劃及其與作業(yè)自動執(zhí)行之間的關(guān)系。建立站場平面圖的網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu),詳細描述編組站內(nèi)執(zhí)行作業(yè)的各項設備的屬性信息,并將其在計算機自動進路控制程序中形式化定義,設置各種作業(yè)設備變量。闡述進路性質(zhì)和類型,分析進路搜索過程,構(gòu)建進路搜索模型

4、,運用深度優(yōu)先搜索算法搜索進路并將其存入建立的進路表中,構(gòu)成編組站內(nèi)進路的靜態(tài)數(shù)據(jù)信息表,為作業(yè)進路選排做準備。除了靜態(tài)的進路信息,還要掌握站場中聯(lián)鎖關(guān)系的實際情況,進路的動態(tài)數(shù)據(jù),建立動態(tài)進路控制表,將進路及其相關(guān)設備的占用情況記錄到控制表中。
　　 其次以編組站的執(zhí)行作業(yè)總延誤時間最小和進路占用時間最短為目標,建立進路優(yōu)化選擇數(shù)學模型。根據(jù)車站的實際作業(yè)過程,構(gòu)建目標函數(shù)的約束條件,主要考慮疏解敵對進路,避免作業(yè)進路時空沖突

5、,場內(nèi)線路占用,相關(guān)作業(yè)時間約束等條件。將進路模型簡化等價為向量函數(shù),考慮簡化等價后模型的特點,運用粒子群算法來解決進路選擇問題。通過算例分析證明,采用的粒子群智能優(yōu)化算法具有較好的收斂性,能夠得到滿足技術(shù)作業(yè)和設備利用要求的進路選擇結(jié)果。將作業(yè)進路排列通過作業(yè)計算機自動進路控制程序在現(xiàn)場實現(xiàn)作業(yè)執(zhí)行,完成編組站的自動作業(yè)過程。分析作業(yè)自動執(zhí)行過程,對作業(yè)的全過程進行自動辦理,實時監(jiān)控進路和作業(yè)設備的狀態(tài),將實際作業(yè)情況反饋回來,以便及