CN104680327A - 一种铁路运行计划自动调整方法和装置 - Google Patents

Abstract

本方案公开了一种列车运行计划自动调整方法和装置。该方法主要是引入时间窗口描述机制，为列车的多个调度调整规则均建立相应的时间窗口，该时间窗口为允许时间窗口或禁止时间窗口，进而，根据允许时间窗口和禁止时间窗口的属性对允许时间窗口之间进行合并操作，禁止时间窗口之间进行组合操作以及允许时间窗口和禁止时间窗口之间进行切割操作，组成新的时间窗口集，并按照该时间窗口集对列车进行调整。与现有技术相比，本发明在制定列车调整计划时排除了调度员的人为因素，方案简单可行，能够及时对列车的运行计划进行调整。

Description

一种铁路运行计划自动调整方法和装置

技术领域

本发明涉及列车控制领域，尤其涉及一种铁路运行计划自动调整方法和装置。

背景技术

列车运行计划调整是列车实际运行状态偏离运行计划而造成列车运行紊乱时，通过调整列车运行时刻表，尽快恢复列车有序运行状态的过程。

目前，我国铁路调度指挥工作中列车运行计划调整主要是依靠调度人员人工调整来完成，调度员在纷繁复杂的环境中，会遇到众多的随机因素，因而很难在很短的时间内计算出一个优化的调整方案，从而不能及时对列车的运行计划进行调整。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种列车运行计划自动调整方法和装置，以及时对列车的运行计划进行调整。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种列车运行计划自动调整方法，包括：

获取列车运行计划中的多个调度调整规则；

对每一个调度调整规则均构建与所述调度调整规则相对应的时间窗口，所述时间窗口为允许时间窗口或禁止时间窗口；

对属于同一属性的时间窗口进行时间窗口间的整合操作，得到时间窗口集；所述整合操作包括：对允许时间窗口之间的合并操作、对禁止时间窗口之间进行组合操作以及对允许时间窗口和禁止时间窗口之间的切割操作；

根据所述时间窗口集，对列车运行计划进行调整。

优选的，所述获取列车运行计划中的多个调度调整规则，包括：

获取列车运行计划中禁止提前发车、高速列车运行等级高于站站停列车、保证与前车追踪间隔、保证与后车追踪间隔、停车时间调整范围、区间运行时分调整范围和调整列车范围中至少两个规则形成的多种调度调整规则。

优选的，所述对每一个调度调整规则均构建与所述调度调整规则相对应的时间窗口，所述时间窗口为允许时间窗口或禁止时间窗口，包括：

根据禁止提前发车调度调整规则，建立出发允许时间窗口；

根据高速列车运行等级高于站站停列车调度调整规则，在对站站停列车进行调整时，对站站停列车建立出发允许时间窗口和出发禁止时间窗口；

根据保证与前车追踪间隔调度调整规则，建立出发允许时间窗口；

根据保证与后车追踪调度调整规则，建立出发允许时间窗口；

根据站停时间调整范围调度调整规则，建立出发允许时间窗口；

根据区间运行时分调整范围调度调整规则，建立到达允许时间窗口；

根据调整列车范围调度调整规则，对单车或单交路进行调整时，对本车或本交路内列车建立出发允许时间窗口，其他列车建立出发禁止时间窗口。

一种列车运行计划自动调整装置，包括：

信息采集单元，用于获取列车运行计划中的多个调度调整规则；

时间窗口建立单元，用于对每一个调度调整规则均构建与所述调度调整规则相对应的时间窗口，所述时间窗口为允许时间窗口或禁止时间窗口；

时间窗口整合单元，用于对属于同一属性的时间窗口进行时间窗口间的整合操作，得到时间窗口集；所述整合操作包括：对允许时间窗口之间的合并操作、对禁止时间窗口之间进行组合操作以及对允许时间窗口和禁止时间窗口之间的切割操作；

调整单元，用于根据所述时间窗口集，对列车运行计划进行调整。

优选的，所述信息采集单元包括：

信息采集子单元用于获取列车运行计划中禁止提前发车、高速列车运行等级高于站站停列车、保证与前车追踪间隔、保证与后车追踪间隔、停车时间调整范围、区间运行时分调整范围和调整列车范围中至少两个规则形成的多种调度调整策略。

优选的，所述时间窗口建立单元包括：

第一时间窗口建立子单元，用于根据禁止提前发车调度调整规则，建立出发允许时间窗口；

第二时间窗口建立子单元，用于根据高速列车运行等级高于站站停列车调度调整规则，建立出发允许时间窗口和出发禁止时间窗口；

第三时间窗口建立子单元，用于根据保证与前车追踪间隔调度调整规则，建立出发允许时间窗口；

第四时间窗口建立子单元，用于根据保证与后车追踪调度调整规则，建立出发允许时间窗口；

第五时间窗口建立子单元，用于根据站停时间调整范围调度调整规则，建立出发允许时间窗口；

第六时间窗口建立子单元，用于根据区间运行时分调整范围调度调整规则，建立到达允许时间窗口；

第七时间窗口建立子单元，用于根据调整列车范围调度调整规则，对单车或单交路进行调整时，对本车或本交路内列车建立允许时间窗口，其他列车建立禁止时间窗口。

经由上述的技术方案可知，本方案公开了一种列车运行计划自动调整方法和装置。该方法主要是引入时间窗口描述机制，为列车的多个调度调整规则均建立相应的时间窗口，该时间窗口为允许时间窗口或禁止时间窗口，进而，根据允许时间窗口和禁止时间窗口的属性对允许时间窗口之间进行合并操作，禁止时间窗口之间进行组合操作以及允许时间窗口和禁止时间窗口之间进行切割操作，组成新的时间窗口集，并按照该时间窗口集对列车进行调整。与现有技术相比，本发明在制定列车调整计划时排除了调度员的人为因素，方案简单可行，能够及时对列车的运行计划进行调整。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例公开的一种列车运行计划自动调整方法的流程示意图；

图2为本发明实施例中时间窗口合并示意图；

图3为本发明实施例中时间窗口组合示意图；

图4为本发明实施例中时间窗口切割示意图；

图5为本发明实施例公开的一种列车运行计划自动调整装置结构示意图；

图6为本发明实施例公开的时间窗口建立单元的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1为本发明实施例公开的一种列车运行计划自动调整方法的流程示意。

由图1可知，该方法包括：

101：获取列车运行计划中的多个调度调整规则。

调度调整规则是在进行列车运行计划调整过程中需要考虑的各种约束规则，不同调整规则的有机组合可形成不同的调整计划，不同的调整计划可应对不同的运营场景。

通常列车运行计划中包括多个调度调整规则，如禁止提前发车、高速列车运行等级高于站站停列车、保证与前车追踪间隔、保证与后车追踪间隔、停车时间调整范围、区间运行时分调整范围、调整列车范围等。

需要说明的是，在对列车运行计划进行调整时，需要有根据实际运营情况的需要有选择性的获取上述调度调整规则。

102：对每一个调度调整规则均构建与所述调度调整规则相对应的时间窗口，所述时间窗口为允许时间窗口或禁止时间窗口。

需要说明的是，针对某个调度调整规则可建立允许时间窗口，反之也可建立禁止时间窗口。在实际操作中，操作人员可根据实际操作的需要对调度调整规则建立相应的时间窗口，如允许时间窗口或禁止时间窗口。

103：对属于同一属性的时间窗口进行时间窗口间的整合操作，得到时间窗口集；所述整合操作包括：对允许时间窗口之间的合并操作、对禁止时间窗口之间进行组合操作以及对允许时间窗口和禁止时间窗口之间的切割操作。

需要说明的是，在此步骤中所述同一属性的时间窗口是指能够实现对列车的同一动作，如同一出发动作、同一到达动作进行调整的时间窗口。比如：允许出发时间窗口和禁止出发时间窗口即为同一属性的时间窗口；允许到达时间窗口和禁止到达时间窗口为同一属性的时间窗口。

参见图2至图4示出本发明实施例中时间窗口合并、组合、切割操作示意图。本发明定义了合并、组合和切割三种时间窗的运算关系，允许时间窗与允许时间窗之间通过合并操作形成允许时间窗集，禁止时间窗与禁止时间之间通过组合操作形成禁止时间窗集，允许时间窗与禁止时间窗之间通过切割操作形成允许时间窗集。

允许时间窗口和允许时间窗口之间的合并操作是对允许时间窗口的合集操作，比如出发允许时间窗口[8:00,9:30]和出发允许时间窗口[8:20,9:40]进行合并操作后，形成出发允许时间窗口集[8:20,9:30]；

禁止时间窗口和禁止时间窗口之间的组合操作是对禁止时间窗口的并集操作，如出发禁止时间窗口[8:00,9:30]和出发禁止时间窗口[8:20,9:40]进行组合后，形成出发禁止时间窗口集[8:00,9:40]；

允许时间窗口和禁止时间窗口之间的切割操作是在允许时间窗口的基础以上，将允许时间窗口中包含禁止时间窗口的部件切割除去，组成允许新的允许时间窗口集，如出发允许时间窗口[8:00,9:30]和出发禁止时间窗口[8:20,9:40]进行切割操作后，形成出发允许时间窗口集[8:00,8:20]。

104：根据所述时间窗口集，对列车运行计划进行调整。

由以上实施例可知，本发明为列车的多个调度调整规则均建立相应的时间窗口，该时间窗口为允许时间窗口或禁止时间窗口，进而根据时间窗口的属性对允许时间窗口之间进行合并操作，禁止时间窗口之间进行组合操作以及允许时间窗口和禁止时间窗口之间进行切割操作，组成新的时间窗口集，并按照该时间窗口集对列车进行调整。与现有技术相比，本发明在制定列车调整计划时排除了调度员的人为因素，方案简单可行，能够及时对列车的运行计划进行调整。

可选的，在本发明的另一个实施例中，调度调整规则的时间窗构建方法具体如下：

①禁止提前发车：若列车计划发车时间为T1，则可构建出发允许时间窗为[T1，MAX]，其中，中括号表示该列车在TI时刻到MAX时刻内允许发车，该MAX时刻为列车允许发车的最晚时刻；

②高速列车运行等级高于站站停列车：在对站站停列车进行调整时，若某高速列车到发时刻为[Tarrive,Tdepart]，则在保证前后追踪间隔Ttrace的条件下，可构建到达禁止时间窗[Tarrive-Trace,Tarrive+Ttrace]与出发禁止时间窗[Tdepart–Ttrace,Tdepart+Ttrace]；

③保证与前车追踪间隔：若前车发车时刻为Tdepart，在保证与前车追踪间隔Ttrace的条件下，则可构建出发允许时间窗为[Tdepart+Ttrace,MAX]；

④保证与后车追踪间隔：若本车到达时间为后车发车时刻为Tdepart，在保证与后车追踪间隔Ttrace的条件下，则可构建出发允许时间窗为[Tarrive+Tstop,Tdepart-Ttrace]；

⑤站停时间调整范围：若本车到达时刻为Tarrive，站停时间可调整范围为[Tstopmin,Tstopmax]，则可构建出发允许时间窗为[Tarrive+Tstopmin,Tarrive+Tstopmax]；

⑥区间运行时分调整范围：若列车依次经过A、B两站，在A站出发时刻为Tdepart，A至B站区间运行时分调整范围为[Trunmin,Trunmax]，则可构建B站到达允许时间窗为[Tdepart+Trunmin,Tdepart+Trunmax]；

⑦调整列车范围：若仅对单车进行调整，则对本车可构建允许时间窗为[MIN,MAX]，对其它列车构建禁止时间窗为[MIN,MAX]；若仅对单交路进行调整，则对本交路内列车可构建允许时间窗为[MIN,MAX]，对其它列车构建禁止时间窗为[MIN,MAX]；若仅对同向列车进行顺序平推调整，则对同向列车可构建允许时间窗为[MIN,MAX]，对其它列车构建禁止时间窗为[MIN,MAX]。

不同调度调整规则的有机组合形成不同的调整策略，而不同的调整策略可应用于不同的运行场景。

可选的，本发明总结了三种运营场景，并提供了相应的调整策略。

第一种：在晚点时间较小，车流密度较小的情况下，可考虑调整列车范围为单车，同时考虑规则③④，保证不影响前后追踪列车，形成单车调整策略；

第二种：在晚点时间大，车流密度小的情况下，可考虑调整列车范围为单交路，同时考虑规则③④，形成单交路调整策略；

第三种：在晚点时间大，车流密度大的情况下，可考虑调整列车范围为全部后续列车，同时考虑规则②③⑤⑥，形成顺序平推调整策略。

需要说明的是，在列车实际运行过程中包括多种运营场景，不同的运营场景可能采用不同的调整策略，本发明中不再一一列举。

发明针对城际铁路“高中混行”运输组织特点，利用时间窗来描述城际铁路的运行计划调整规则，并通过挖掘列车运行计划调整规则之间的相互关系，抽象出时间窗合并、切割、组合等操作运算方法。调整规则的不同组合形成不同的调整策略，不同的调整策略可应对纷杂多样的运营场景，本发明通过对调度调整规则描述方式的统一，在系统实现层面上实现了调整策略与调度调整规则的解耦，使复杂的运行计划自动调整问题分解为时间窗构建和时间窗的运算问题；在用户操作层面上，为应对不同的运营场景，对于调整策略的定制提供了更高的开放性，大大提高用户对调整过程的介入度，具备很高的实用性。

需要说明的是，本发明另一实施例还公开了一种列车运行计划自动调整装置，与列车运行计划自动调整方法相适应。

参见图5示出了本发明实施例中一种列车运行计划自动调整装置的结构示意图。

由图5可知，在本实施例中，该列车运行计划自动调整装置包括：

信息采集单元1，用于获取列车运行计划中的多个调度调整规则。

其中所述多个调度调整规则包括禁止提前发车、高速列车运行等级高于站站停列车、保证与前车追踪间隔、保证与后车追踪间隔、停车时间调整范围、区间运行时分调整范围、调整列车范围等。可选的，在本发明的其他实施例中，该信息采集单元包括信息采集子单元，该信息采集子单元可根据实际运营情况的需要有选择性的获取上述调度调整规则中的至少两个规则，形成多种调度调整策略。

时间窗口建立单元2，用于对每一个调度调整规则均构建与所述调度调整规则相对应的时间窗口，所述时间窗口为允许时间窗口或禁止时间窗口。

需要说明的是，上述调度调整规则的时间窗口建立准则可参见方法实施例，在此不作赘述。

时间窗口整合单元3，用于对属于同一属性的时间窗口进行时间窗口间的整合操作，得到时间窗口集。

其中，具体整合过程为：对允许时间窗口之间的合并操作、对禁止时间窗口之间进行组合操作以及对允许时间窗口和禁止时间窗口之间的切割操作。

调整单元4，用于根据所述时间窗口集，对列车运行计划进行调整。

可选的。在本发明的另一个实施例中该列车运行计划自动调整装置的时间窗口建立单元包括多个子单元。参见图6示出了本发明实施例中公开的时间窗口建立单元的结构示意图。

在本实施例中，该时间窗口建立单元包括：

第一时间窗口建立子单元21，用于根据禁止提前发车调度调整规则，建立出发允许时间窗口。

第二时间窗口建立子单元22，用于根据高速列车运行等级高于站站停列车调度调整规则，建立出发允许时间窗口和出发禁止时间窗口；

第三时间窗口建立子单元23，用于根据保证与前车追踪间隔调度调整规则，建立出发允许时间窗口。

第四时间窗口建立子单元24，用于根据保证与后车追踪调度调整规则，建立出发允许时间窗口。

第五时间窗口建立子单元25，用于根据站停时间调整范围调度调整规则，建立出发允许时间窗口。

第六时间窗口建立子单元26，用于根据区间运行时分调整范围调度调整规则，建立到达允许时间窗口。

第七时间窗口建立子单元27，用于根据调整列车范围调度调整规则，对单车或单交路进行调整时，对本车或本交路内列车建立允许时间窗口，其他列车建立禁止时间窗口。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种列车运行计划自动调整方法，其特征在于，包括：

获取列车运行计划中的多个调度调整规则；

对每一个调度调整规则均构建与所述调度调整规则相对应的时间窗口，所述时间窗口为允许时间窗口或禁止时间窗口；

对属于同一属性的时间窗口进行时间窗口间的整合操作，得到时间窗口集；所述整合操作包括：对允许时间窗口之间的合并操作、对禁止时间窗口之间进行组合操作以及对允许时间窗口和禁止时间窗口之间的切割操作；

根据所述时间窗口集，对列车运行计划进行调整。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取列车运行计划中的多个调度调整规则，包括：

获取列车运行计划中禁止提前发车、高速列车运行等级高于站站停列车、保证与前车追踪间隔、保证与后车追踪间隔、停车时间调整范围、区间运行时分调整范围和调整列车范围中至少两个规则形成的多种调度调整规则。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对每一个调度调整规则均构建与所述调度调整规则相对应的时间窗口，所述时间窗口为允许时间窗口或禁止时间窗口，包括：

根据禁止提前发车调度调整规则，建立出发允许时间窗口；

根据高速列车运行等级高于站站停列车调度调整规则，在对站站停列车进行调整时，对站站停列车建立出发允许时间窗口和出发禁止时间窗口；

根据保证与前车追踪间隔调度调整规则，建立出发允许时间窗口；

根据保证与后车追踪调度调整规则，建立出发允许时间窗口；

根据站停时间调整范围调度调整规则，建立出发允许时间窗口；

根据区间运行时分调整范围调度调整规则，建立到达允许时间窗口；

根据调整列车范围调度调整规则，对单车或单交路进行调整时，对本车或本交路内列车建立出发允许时间窗口，其他列车建立出发禁止时间窗口。

4.一种列车运行计划自动调整装置，其特征在于，包括：

信息采集单元，用于获取列车运行计划中的多个调度调整规则；

时间窗口建立单元，用于对每一个调度调整规则均构建与所述调度调整规则相对应的时间窗口，所述时间窗口为允许时间窗口或禁止时间窗口；

时间窗口整合单元，对属于同一属性的时间窗口进行时间窗口间的整合操作，得到时间窗口集；所述整合操作包括：对允许时间窗口之间的合并操作、对禁止时间窗口之间进行组合操作以及对允许时间窗口和禁止时间窗口之间的切割操作；

调整单元，用于根据所述时间窗口集，对列车运行计划进行调整。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述信息采集单元包括：

信息采集子单元，用于获取列车运行计划中禁止提前发车、高速列车运行等级高于站站停列车、保证与前车追踪间隔、保证与后车追踪间隔、停车时间调整范围、区间运行时分调整范围和调整列车范围中至少两个规则形成的多种调度调整策略。

6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述时间窗口建立单元包括：

第一时间窗口建立子单元，用于根据禁止提前发车调度调整规则，建立出发允许时间窗口；

第二时间窗口建立子单元，用于根据高速列车运行等级高于站站停列车调度调整规则，建立出发允许时间窗口和出发禁止时间窗口；

第三时间窗口建立子单元，用于根据保证与前车追踪间隔调度调整规则，建立出发允许时间窗口；

第四时间窗口建立子单元，用于根据保证与后车追踪调度调整规则，建立出发允许时间窗口；

第五时间窗口建立子单元，用于根据站停时间调整范围调度调整规则，建立出发允许时间窗口；

第六时间窗口建立子单元，用于根据区间运行时分调整范围调度调整规则，建立到达允许时间窗口；

第七时间窗口建立子单元，用于根据调整列车范围调度调整规则，对单车或单交路进行调整时，对本车或本交路内列车建立允许时间窗口，其他列车建立禁止时间窗口。