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基于分支定界的列车运行实时预测调度研究
| 论文题名： | 基于分支定界的列车运行实时预测调度研究 |
| 关键词： | 列车调度;分支定界;替换图;实时预测;多区域协调;仿真分析 |
| 摘要： | 调度集中(Centralized Traffic Control，简称CTC)，也称列车集中控制，是控制中心对某一调度区段的信号设备进行集中控制，对列车运行直接指挥、管理的技术设备。在中国繁忙的中高速、客货列车混合运营的铁路网络体系下，复杂的环境因素使得列车运行经常受到干扰而偏离计划运行时刻表，若不对列车运行计划进行调整，列车有可能会发生追尾事故和相撞事故。因此，在列车实际运行图偏离计划时，CTC系统需要计算机在短时间内完成列车运行调整计划的优化计算，以满足列车运行调度的实时性和最优性要求。 本论文针对列车调度问题提出了基于分支定界的列车运行实时预测调度理论方法。其主要内容如下： (1)在车间任务调度理论和替换图理论的基础上，给出了列车运行调度的数学描述，建立了基于替换图的列车运行调度模型，以列车通过相应的某个闭塞分区作为一个操作，列车在闭塞分区的占用时间称为操作时间，其基本的约束条件是一个闭塞分区同时只能允许最多一列车占用。最后，在模型基础上提出了用于简化计算的分支定界规则。 (2)结合典型实例阐述分支定界算法主要思想，并将分支定界算法运用到列车调度中，在实时预测到列车运行前方存在潜在冲突时，调用分支定界算法搜索列车运行调整计划的最优解。在搜索过程中，利用列车运行时间上界和下界值以及基于替换图的分支定界规则对不满足条件的分支进行剪枝，减少搜索时间，保证列车调度的实时性。给出了算法的具体实现，利用实例验证了算法的可行性。 (3)针对区域调度与全局调度的协调问题，详细阐述了多区域协调原理。提出节点删除规则，在此规则基础上得到全局精简替换图模型，再由精简图得到边界图模型，最后由边界图来判断区域调度间的协调性，并运用实例进行求解验证。 (4)运用C++语言在MFC环境下搭建列车运行调度仿真平台，通过对一个大型铁路网络进行仿真实验，验证了本论文中所提出的模型和算法的可行性。 |
| 作者： | 吴品 |
| 专业： | 智能交通工程 |
| 导师： | 周永华 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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