CN104494652B - 在信集闭系统中自动寻找最优路线的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种在信集闭系统中自动寻找最优路线的方法，包括1.根据轨道运输系统，构造轨道运输系统网络拓扑图；2.获取节点的实际位置，并将节点添加到轨道运输系统网络拓扑图中；3.记录所述网络拓扑图中每个节点连接的边，并将节点存储至轨道运输系统路由表；4.根据轨道运输系统的运行状态，在轨道运输系统路由表中为机车制订最优路线。本申请解决了在传统的机车调度方式下，机车调度复杂、调度难度高、对于调度人员的调度准确性和实时性要求较高的问题，大大降低了调度人员的工作强度，并且确保调度的准确性和实时性，保障运输系统的安全高效运行。
Description
技术领域
本发明涉及煤矿轨道机车运输领域，尤其涉及在信集闭系统中自动寻找最优路线的方法。
背景技术
在煤矿轨道机车运输领域，机车运输按任务类型可分为固定任务和临时任务。固定任务是按照机车需要经常执行的任务，通常根据这些固定任务需要通过的路线来建立一套相应的固定线路。一旦在固定线路上出现故障等需要占用固定线路的情况，将严重影响运行线路的效率。同时，由于煤矿生产需求的多变性和复杂性，机车有时会执行不同的临时任务，而这些临时任务是系统中不存在的，因此，系统无法识别，这就为机车的调度带来了难题。如果放任不管，让其非法运行，将会给运输系统带来非常严重的安全威胁；现有技术中，只能通过与调度人员实时联系，以人工信号闭锁的方式实现安全运行，严重的影响运输系统的运行效率。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种在信集闭系统中自动寻找最优路线的方法，在安全合法的前提下，自动为机车选择最优路线运行以提高运输系统的运行效率。
本发明提供的在信集闭系统中自动寻找最优路线的方法，包括
a.根据轨道运输系统，构造轨道运输系统网络拓扑图；
b.获取节点的实际位置，并将节点添加到轨道运输系统网络拓扑图中；
d.记录所述网络拓扑图中每个节点连接的边，并将节点存储至轨道运输系统路由表；
e.根据轨道运输系统的运行状态，在轨道运输系统路由表中为机车制订最优路线。
进一步，在步骤b之后和步骤d之前还包括
c.将所述轨道运输系统网络拓扑图上的节点之间的距离，作为两个节点之间边的加权，构成有向加权图。
进一步，所述步骤b中的节点位置为车场的位置和计轴器的位置。
进一步，所述步骤e还包括：
e1.根据机车的当前位置和目的地，在轨道运输系统路由表中搜索最优运行路线；
e2.更新机车的运行路线和下一进路，判断机车的运行的下一进路是否为空，若为空，则结束处理；
e3.若下一进路非空，则闭锁敌对信号，开放下一进路。
进一步，所述步骤e3还包括：
e31.若机车运行的下一进路非空，则判断后续运行线路是否存在故障，若存在故障，则返回步骤e1；
e32.若后续运行线路不存在故障，则添加所述进路至预申请队列；
e33.申请进入所述进路，若申请失败，则返回步骤e31；
e34.若申请进入所述进路成功，则闭锁敌对信号，并开放所述进路。
本发明的有益效果：本发明解决了在传统的机车调度方式下，当临时任务较多、运输故障频发的情况下，机车调度复杂、调度难度高、对于调度人员的调度准确性和实时性要求较高的问题。本申请可以大大降低调度人员的工作强度，并且确保调度的准确性和实时性，保障运输系统的安全高效运行。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：
图1是本发明创建轨道运输系统路由表的原理示意图。
图2是本发明运输系统为机车选择最优路线的流程示意图。
图3是本发明一个实施例的轨道运输拓扑图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：
图1是本发明创建轨道运输系统路由表的原理示意图，图2是本发明运输系统为机车选择最优路线的流程示意图，图3是本发明一个实施例的轨道运输拓扑图。
在本实施例中，对于矿井轨道运输系统按存在的区段、道岔、信号灯、计轴器、车场等元素按照线路、方向建立轨道运输系统的路由表。根据轨道运输系统，构造轨道运输系统网络拓扑图，在网络拓扑图上增加车场的位置以及计轴器的位置等作为节点，对网络拓扑图上节点之间的距离作为两个节点的边的加权，构成有向加权图，记录每个节点连接的边，将节点储存进路由表。从数学语言角度讲，网络是一种加权图，网络除了数学定义外，还有具体的物理含义，即网络是从某种相同类型的实际问题中抽象出来的模型，习惯上就称其为什么类型网络，也就是说网络其实是从同类问题中抽象出来的用数学中的图论来表达并研究的一种模型。具体到本申请中，将轨道运输系统抽象为轨道运输系统网络拓扑图，对图的每一条边来说，都对应一个实数，通常可以理解为边的长度，所述实数称为网络拓扑图的“权”，由于轨道运输是有线路方向的，因此在构建拓扑图时，将节点间的距离作为与节点连接的边的加权，从而构成了有向加权图。在为机车搜寻最优路线时，由于将节点之间的距离作为两个节点的边的加权，因此可以通过记录每个节点连接的边，作为机车选择最优路线的依据。本实施例中的最优路线可以为距离最短，也可以是时间最短，还可以是距离较长但运行最通畅的路线。
在本实施例中，所有机车的运行都是建立在运行线路动态变化的基础上的，因此，并不需要设置传统调度方式中的固定路线，也就是说，当机车执行任务时，只要获取到机车的目的地信息，系统将自动根据机车当前位置和目的地，在轨道运输系统路由表中搜索一条当前最优运行线路；并根据当前位置及运行线路自动实现信号闭锁。优选地，轨道运输系统也可以通过路由表，根据轨道运输系统内所有机车的实时运行情况，生成多条运行线路，供系统进行选择，以满足不同实际情况的需求。当机车在运行途中，运行线路前方某个区段出现故障或由于各种原因导致该区段被长时间占用时，轨道运输系统会根据机车当前位置自动重新搜索其它可到达目的地的线路，对机车当前的运行线路进行修正。
优选地，根据当前机车的当前位置和目的地，在轨道运输系统路由表中搜索到达目的地的最优运行线路，实时更新当前机车的下一进路，以改变其运行线路，在轨道运输系统中判断下一进路是否为空：若为空，则任务结束；若下一进路不为空，进一步判断后续运行线路中是否存在故障，因为在实际的运行过程中，同时运行的机车数量很多，后续的运行线路中很可能出现故障，或被其他运行的机车所占用，因此，若判断后续运行线路中存在故障，则返回路由表重新搜索到达目的地的最优运行线路；若不存在故障，则将该下一进路添加进路到预申请队列。
在本实施例中，将机车运行的下一进路添加到预申请队列，目的是针对所有运行中的机车，在同一时间内有多个机车同时申请同一进路的情况发生，采用预申请队列，对申请的机车进行排序，不仅能使其安全有效的顺次通过，还提高了运行效率，更加方便整体统筹安排。
如图3所示，在本实施例中J为机车的当前位置，K为机车的目的地，A-H为各个节点，节点之间的边长如图3所示，系统将自动根据机车当前位置和目的地，根据J-K的线路节点位置，以及各节点之间的边的长度，在轨道运输系统路由表中搜索一条当前最优运行线路；即：EA-AB-BG-GH，根据轨道运输系统状态，判断机车的后续运行线路中是否存在故障，若无故障则将下一进路EF添加至预申请列表，系统根据预申请列表的申请信息，综合判断是否允许机车通过。假设，路由表中搜到的最佳运行路线中BG区段临时出现故障，或被其他机车长时间占用，系统实时更新运行路线，选择EF-FC-CD-DH路线作为新的最优路线。又假设，当机车以EA-AB-BG-GH作为最优线路，运行至EA区段时，此时系统获取到BG区段临时出现故障或被其他机车长时间占用时，系统根据机车的当前位置和目的地，在轨道运输系统路由表中自动搜索新的最优路线EA-AB-BC-CD-DH，供当前机车规避故障路段行驶，无需人工参与调度。
在本实施例中，当机车向轨道运输系统申请下一进路成功后，轨道运输系统立即闭锁敌对信号，开放该机车的下一进路，使其安全通过。
若机车向轨道运输系统申请下一进路失败，系统会判定该进路不能通过，自动返回到之前判断后续进路是否存在故障的步骤，重复上述过程，直至机车获取到下一进路为止。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (5)
1.一种在信集闭系统中自动寻找最优路线的方法，其特征在于：包括
a.根据轨道运输系统，构造轨道运输系统网络拓扑图；
b.获取轨道运输系统网络拓扑图节点的实际位置，并将节点对应的添加到轨道运输系统网络拓扑图中；
d.记录所述网络拓扑图中每个节点连接的边，并将节点及其连接的边存储至轨道运输系统路由表，所述轨道运输系统路由表是根据轨道运输系统中的线路元素按照线路运行方向建立，所述线路元素为轨道运输系统中的区段、道岔、信号灯、计轴器和车场；
e.根据轨道运输系统的运行状态，利用所述轨道运输系统路由表为机车制订最优路线。
2.根据权利要求1所述在信集闭系统中自动寻找最优路线的方法，其特征在于：在步骤b之后和步骤d之前还包括
c.将所述轨道运输系统网络拓扑图上的节点之间的距离，作为两个节点之间边的加权，构成有向加权图。
3.根据权利要求2所述在信集闭系统中自动寻找最优路线的方法，其特征在于：所述步骤b中的节点的位置为车场的位置和计轴器的位置。
4.根据权利要求2所述在信集闭系统中自动寻找最优路线的方法，其特征在于：所述步骤e还包括：
e1.根据机车的当前位置和目的地，在轨道运输系统路由表中搜索最优运行路线；
e2.按照所述最优路线实时更新机车的下一进路，判断机车的运行的下一进路是否为空，若为空，则结束处理；
e3.若下一进路非空，则闭锁敌对信号，开放该进路。
5.根据权利要求4所述在信集闭系统中自动寻找最优路线的方法，其特征在于：所述步骤e3还包括：
e31.若机车运行的下一进路非空，则判断后续运行线路是否存在故障，若存在故障，则返回步骤e1；
e32.若后续运行线路不存在故障，则将所述进路添加至预申请队列；
e33.轨道运输系统根据运行状态对预申请队列中的申请信息进行处理，若判定申请进路失败，则返回步骤e31；
e34.若申请进入所述进路成功，则轨道运输系统闭锁敌对信号，并开放所述进路。
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