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原文传递 基于A-Star算法的进路搜索研究
论文题名: 基于A-Star算法的进路搜索研究
关键词: 铁路站场;计算机联锁系统;进路搜索算法;效果评估
摘要: 计算机联锁系统是以计算机技术为核心,综合利用控制、通信、容错等技术来实现车站联锁逻辑功能的实时控制系统。它具有较高可靠性和故障—安全性要求,对保障客货安全运输、提高运输效率起着举足轻重的作用。
  计算机联锁系统的联锁软件实现联锁逻辑运算,是保障系统安全的核心模块,随着铁路承担客货运输载体的功能越来越重要,车站计算机联锁系统进路办理的效率对铁路作业影响较大,而进路搜索在进路办理过程中起着至关重要的作用。进路搜索是联锁控制层具有的核心功能。进路搜索,顾名思义,就是根据进路操作命令,从始端信号开始,在信号设备中依次搜索终端信号,选出一条符合需要的进路并随时记录进路中选出的设备。
  目前在我国铁路现场采用的计算机联锁系统,进路搜索普遍采用的方法是利用已有的联锁表,对大量进路进行搜索,同时需要对搜索结果进行选择、优化,耗费资源较大、搜索效率较低。现阶段,在定型电路设计的基础上,由于运营需求发生变化而增加一些零散配线或者站场规模的扩大,会导致整个站场结构发生变化,特别是在既有线路改造的过程中,联锁表要重新编写,而联锁表中进路信息要依靠手工方法来审核,不但效率低,而且极易出错。
  为了提高效率,本论文研究将人工智能理论应用到铁路站场,将启发式搜索思想和站场进路搜索相结合,改善现有的进路搜索方法,在进路办理环节前加以完善,使其能适应多种站场情况下进路办理的需要。
  论文通过对进路搜索算法的横向比较与纵向分析,以长昆线线路数据为依据,分析了仿真平台对数据的需求,对进路搜索算法所需的线路数据结构进行了设计,同时设计有向图的自动生成方法,将原始数据转换成有向图的形式;分析站场拓扑结构并进行有向图建模,应用图论对进路搜索过程进行研究,将A-Star算法和进路搜索过程相结合,经过在测试平台的多次试验确定算法的启发函数,结合车站进路搜索特点将该算法进行完善、优化;然后设计了数据管理模块,不仅能够存储拓扑数据,而且能够把算法测试过程中产生的信息存储到数据库中以便分析算法性能。
  通过在仿真平台上的测试,并和现有的进路搜索算法综合比较,本文所阐述的进路搜索算法具有较强的实用性。
作者: 宋岩
专业: 交通信息工程及控制
导师: 郭进
授予学位: 硕士
授予学位单位: 西南交通大学
学位年度: 2014
正文语种: 中文
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