CN112215418B - 多轨道车辆洗检编排方案自动生成方法、装置及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种多轨道车辆洗检编排方案自动生成方法、装置及计算机可读存储介质。其中，方法包括根据用于表示多轨道车辆洗检系统内所有车辆初始停车信息的当前存车数据信息和用于系统内所有车辆在完成相应洗检任务后的最终停车信息的目标存车数据信息确定待洗检车辆集；多轨道车辆洗检系统包括到发存车区域、咽喉区域和检查整备区域；基于预先设置的洗检路径耗时信息，计算待洗检车辆集中各待洗检车辆完成洗检任务的每一条洗检路径对应的耗时值；将完成待洗检车辆集中所有待洗检车辆洗检任务耗时最小的洗检路径作为最优洗检编排方案，从而可为当前应用场景中多轨道车辆生成最优洗检路径，不仅可有效提高检修效率，节约时间并降低成本。
Description
技术领域
本申请涉及车辆路径编排技术领域，特别是涉及一种多轨道车辆洗检编排方案自动生成方法、装置及计算机可读存储介质。
背景技术
轨道交通例如高铁、火车、地铁、轻轨和有轨电车等作为现代社会的交通工具，由于其安全、容量大、速度快、几乎不会拥堵等优势不仅被广泛使用，还越来越受用户青睐。车辆清洗检修工作为保障轨道交通如动车组列车安全运行的日常维护操作，尤其是高铁列车必须定期进行不同类型的检修，特别是，每晚必须在动车所进行清洗和运用检修。
动车组的检修工作主要在动车组检修基地进行，具体由以下三种不同类型的检修基地承担：动车段、动车运用所简称动车所和动车组存车场。动车所和存车场则主要负责动车组每天晚上的运用检修和停放。每天晚上可以处理车辆清洗检修的时间是有限的，一般不超过10小时左右。随着高速铁路的不断建成通车，投入运用的动车组数量也日益增加，动车段和动车所面临的检修压力日渐增大，单凭人工调配各车辆进行洗检工作，耗时较多且调配不合理，对于洗检车辆较多的应用场景，无法实现所有车辆在有效时间内均完成洗检任务。
鉴于此，如何为当前应用场景中多轨道车辆生成最优的洗检路径，既可提高检修效率，节约时间和降低成本，同时还可以为以后的动车所的设计提供数据支撑，是所属领域技术人员需要解决的技术问题。
发明内容
本申请提供了一种多轨道车辆洗检编排方案自动生成方法、装置及计算机可读存储介质，可为当前应用场景中多轨道车辆生成最优洗检路径，不仅可有效提高检修效率，还可大大地节约时间和降低成本，同时还可以为以后的动车所的设计提供数据支撑。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供以下技术方案：
本发明实施例一方面提供了一种多轨道车辆洗检编排方案自动生成方法，包括：
根据多轨道车辆洗检系统的到发存车区域内的当前存车数据信息和目标存车数据信息确定待洗检车辆集；
基于预先设置的洗检路径耗时信息，计算所述待洗检车辆集中各待洗检车辆完成洗检任务的每一条洗检路径对应的耗时值；
将完成所述待洗检车辆集中所有待洗检车辆洗检任务耗时最小的洗检路径作为最优洗检编排方案自动生成；
其中，所述多轨道车辆洗检系统包括所述到发存车区域、咽喉区域和检查整备区域；所述当前存车数据信息用于表示所述多轨道车辆洗检系统的所有车辆初始停车信息，所述目标存车数据信息用于表示所述多轨道车辆洗检系统中所有车辆在完成相应洗检任务后的最终停车信息。
可选的，所述将完成所述待洗检车辆集中所有待洗检车辆洗检任务耗时最小的洗检路径作为最优洗检编排方案之后，还包括：
根据所述最优洗检编排方案中每一辆待洗检车辆的洗检路径，向用户动态演示各待洗检车辆完成相应洗检任务过程中在所述到发存车区域、所述咽喉区域和所述检查整备区域的运行路径。
可选的，所述根据多轨道车辆洗检系统的到发存车区域内的当前存车数据信息和目标存车数据信息确定待洗检车辆集包括：
根据所述当前存车数据信息生成初始车辆集，所述初始车辆集中每辆初始车辆均具有唯一标识信息；
根据所述目标存车数据信息生成最终车辆集，所述最终车辆集中每辆最终车辆均具有唯一标识信息；
基于各车辆的标识信息，将存在于所述初始车辆集中但不存在于所述最终车辆集中的车辆作为待洗检车辆，以生成待洗检车辆集。
可选的，所述多轨道车辆洗检系统包括多个单元区域，每个单元区域均包括到发存车区域、咽喉区域和检查整备区域；所述基于预先设置的洗检路径耗时信息，计算所述待洗检车辆集中各待洗检车辆完成洗检任务的每一条洗检路径对应的耗时值包括：
分别根据所述当前存车数据信息和所述当前存车数据信息确定所述多轨道车辆洗检系统的初始结果表示矩阵和调动结果表示矩阵；
将各待洗检车辆的每条洗检路径上的停靠点使用预设格式的中间变换矩阵表示，以使用矩阵变换表示洗检路径的移动轨迹；
对每辆待洗检车辆的每条洗检路径，确定从所述初始结果表示矩阵变换到所述调动结果表示矩阵过程中所需的各中间变换矩阵以及每个矩阵变换所对应的时间信息；
分别计算各待洗检车辆完成洗检任务的每一条洗检路径对应的耗时值；
其中，所述初始结果表示矩阵和所述调动结果表示矩阵为块对角线矩阵，矩阵内非0元素的总个数与单元区域总个数相同且每个非0元素为根据相应单元区域内的到发存车区域、咽喉区域和检查整备区域的车辆停放数据构造的矩阵。
可选的，所述分别计算各待洗检车辆完成洗检任务的每一条洗检路径对应的耗时值包括：
判断当前待洗检车辆在使用第一洗检路径完成洗检任务过程中是否穿梭于至少两个单元区域；
若是，则使用并联耗时关系式计算所述第一洗检路径的耗时值Cost1，所述并联耗时关系式为：
若否，则使用串行耗时关系式计算所述第一洗检路径的耗时值Cost1，所述串行耗时关系式为：
式中，α为中间第α个变换，Cost(M1)为从所述到发存车区域到所述第一洗检路径的第一个停靠点所需时间，Cost(M2)为从所述第一个停靠点到所述第一洗检路径的第二个停靠点所需时间，Cost(Mα)为从所述第一洗检路径的最后一个停靠点到目的地所需时间。
本发明实施例另一方面提供了一种多轨道车辆洗检编排方案自动生成装置，包括：
待洗检车辆确定模块，用于根据多轨道车辆洗检系统的到发存车区域内的当前存车数据信息和目标存车数据信息确定待洗检车辆集；所述多轨道车辆洗检系统包括所述到发存车区域、咽喉区域和检查整备区域；所述当前存车数据信息用于表示所述多轨道车辆洗检系统的所有车辆初始停车信息，所述目标存车数据信息用于表示所述多轨道车辆洗检系统中所有车辆在完成相应洗检任务后的最终停车信息；
耗时值计算模块，用于基于预先设置的洗检路径耗时信息，计算所述待洗检车辆集中各待洗检车辆完成洗检任务的每一条洗检路径对应的耗时值；
最优洗检编排方案生成模块，用于将完成所述待洗检车辆集中所有待洗检车辆洗检任务耗时最小的洗检路径作为最优洗检编排方案自动生成。
可选的，还包括：
仿真演示模块，用于根据所述最优洗检编排方案中每一辆待洗检车辆的洗检路径，向用户动态演示各待洗检车辆完成相应洗检任务过程中在所述到发存车区域、所述咽喉区域和所述检查整备区域的运行路径。
可选的，所述待洗检车辆确定模块包括：
初始车辆集生成子模块，用于根据所述当前存车数据信息生成初始车辆集，所述初始车辆集中每辆初始车辆均具有唯一标识信息；
最终车辆集生成子模块，用于根据所述目标存车数据信息生成最终车辆集，所述最终车辆集中每辆最终车辆均具有唯一标识信息；
待洗检车辆集生成子模块，用于基于各车辆的标识信息，将存在于所述初始车辆集中但不存在于所述最终车辆集中的车辆作为待洗检车辆，以生成待洗检车辆集。
本发明实施例还提供了一种多轨道车辆洗检编排方案自动生成装置，包括处理器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现如前任一项所述多轨道车辆洗检编排方案自动生成方法的步骤。
本发明实施例最后还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有多轨道车辆洗检编排方案自动生成程序，所述多轨道车辆洗检编排方案自动生成程序被处理器执行时实现如前任一项所述多轨道车辆洗检编排方案自动生成方法的步骤。
本申请提供的技术方案的优点在于，根据多轨道车辆洗检系统的所有车辆初始停车信息和在完成相应洗检任务后的最终停车信息可确定执行洗检任务的车辆及这些车辆的洗检路径的起始点，基于预先设置的洗检路径耗时信息可计算各待洗检车辆完成洗检任务过程中可走的每一条路径所需时间，从中选择完成所有待洗检车辆的洗检任务耗时最小的洗检路径作为最优洗检编排方案，保证洗检方案的合理性，能最大程度保证当前应用场景中所有待洗检车辆均在有效时间内完成各自的洗检任务，整个过程无需人工调配，不仅可有效提高检修效率，还可节约时间，降低洗检成本，同时还可以为以后的动车所的设计提供数据支撑
此外，本发明实施例还针对多轨道车辆洗检编排方案自动生成方法提供了相应的实现装置及计算机可读存储介质，进一步使得所述方法更具有实用性，所述装置及计算机可读存储介质具有相应的优点。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本公开。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例或相关技术的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种多轨道车辆洗检编排方案自动生成方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的多轨道车辆洗检系统的空间结构示意图；
图3为本发明实施例提供的S102在一种实施方式下的流程示意图；
图4为本发明实施例提供的一种初始结果表示矩阵生成流程示意图；
图5为本发明实施例提供的一种调动结果表示矩阵生成流程示意图；
图6为本发明实施例提供的另一种多轨道车辆洗检编排方案自动生成方法的流程示意图；
图7为本发明实施例提供的再一种多轨道车辆洗检编排方案自动生成方法的流程示意图；
图8为本发明实施例提供的一个示意性例子的初始车辆停车(存车)设置的仿真演示示意图；
图9为本发明实施例提供的一个示意性例子的结果车辆停车(发车)设置的仿真演示示意图；
图10为本发明实施例提供的一个示意性例子的最优洗检编排方案运行仿真演示示意图；
图11为本发明实施例提供的另一个示意性例子的最优洗检编排方案运行仿真演示示意图；
图12为本发明实施例提供的多轨道车辆洗检编排方案自动生成装置的一种具体实施方式结构图；
图13为本发明实施例提供的多轨道车辆洗检编排方案自动生成装置的另一种具体实施方式结构图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。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。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述特定的顺序。此外术语“包括”和“具有”以及他们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可包括没有列出的步骤或单元。
在介绍了本发明实施例的技术方案后，下面详细的说明本申请的各种非限制性实施方式。
首先参见图1，图1为本发明实施例提供的一种多轨道车辆洗检编排方案自动生成方法的流程示意图，本发明实施例可包括以下内容：
S101：根据多轨道车辆洗检系统的到发存车区域内的当前存车数据信息和目标存车数据信息确定待洗检车辆集。
可以理解的是，多轨道车辆洗检系统包括到发存车区域、咽喉区域和检查整备区域，到发存车区域为系统内用于停放车辆和存储车辆的区域，咽喉区域为执行洗检任务中洗车任务所在区域，也即作为洗车区域和过渡区域，是动车所设计的关键部分，也是导致编排方案困难所在，检查整备区域为执行洗检任务中检修任务的所在区域。为了更好的执行洗检任务，通常多轨道车辆洗检系统包括多个单元区域，每个单元区域均包括到发存车区域、咽喉区域和检查整备区域，如图2所示，例如到发存车线群D1、咽喉区域1和检查整备线1、2和3组成单元E1。
在本申请中，当前存车数据信息用于表示多轨道车辆洗检系统的所有车辆初始停车信息，目标存车数据信息用于表示多轨道车辆洗检系统中所有车辆在完成相应洗检任务后的最终停车信息。比较当前存车数据信息和目标存车数据信息中各车辆信息可以确定当前执行洗检任务的车辆和各车辆在执行当前任务的起始位置，为了便于阐述本申请技术方案，执行当前洗检任务的车辆可称为待洗检车辆，将所有带洗检车辆构成的数据集称为待洗检车辆集，待洗检车辆集可按照下述方法生成：
根据当前存车数据信息生成初始车辆集，初始车辆集中每辆初始车辆均具有唯一标识信息；根据目标存车数据信息生成最终车辆集，最终车辆集中每辆最终车辆均具有唯一标识信息；基于各车辆的标识信息，将存在于初始车辆集中但不存在于最终车辆集中的车辆作为待洗检车辆，以生成待洗检车辆集。
其中，唯一标识信息例如可为车辆编号或车牌号，待洗检车辆集中可包含每辆待洗检车辆的标识信息、洗检任务、当前存车位置和最终停车位置，所谓的最终停车位置为执行完洗检任务后的停车位置。考虑到单元区域的到发存车区域、咽喉区域和检查整备区域均包含多个轨道，每条轨道到可设置多个停车位，车辆位置信息例如可表示为单元区域+功能区域+位置坐标，功能区域为到发存车区域或咽喉区域或检查整备区域，位置坐标为第几条轨道第几个停车位。
S102：基于预先设置的洗检路径耗时信息，计算待洗检车辆集中各待洗检车辆完成洗检任务的每一条洗检路径对应的耗时值。
其中，洗检路径耗时信息可基于历史数据结合实际应用场景来确定，洗检路径耗时信息例如可为从当前位置移动到目标位置并执行相应任务所需花费的时间，当前位置可表示为某个单元区域的某个功能区域的某条轨道，目标位置可表示为某个单元区域的某个功能区域的某条轨道，例如从第一单元区域的到发存车区域的第一存车道到从第二单元区域的咽喉区域的洗车道。
下述以具体实例说明洗检路径耗时信息，对于无跨单元区域情况，例如以图2为例，跨单元区域是指从第一单元区域跨越到第二单元区域：
I：从存车道到洗车道，然后洗车，对应的洗检路径耗时信息为Cost(I)＝30；
II：从洗车道到检修道，然后执行检修，不同检修方式所需时间不同，对应的洗检路径耗时信息为Cost(II)＝150±△，△为不同检修方式的调整时间；
III：从检修道经过洗车道回到同一到发存车区域已确定存车道，对应的洗检路径耗时信息为Cost(III)＝15；
IV：从洗车道回到同一到发存车区域已确定存车道，对应的洗检路径耗时信息为Cost(IV)＝15；
V：从存车道到洗车道；
有跨单元区域情况：
VI：从一个单元区域的存车道到另一个单元区域洗车道，然后洗车，对应的洗检路径耗时信息为Cost(VI)＝Cost(I)+Cost0，Cost0为等待时间。
考虑到某些洗检路径可支持同时对多辆车进行洗检任务，可将该条洗检路径的耗时所需时间缩短，例如按照III路径执行洗检任务，则该条洗检路径所需的总时间为Cost(III)＝15；按照V和IV路径执行洗检任务，该条洗检路径所需的总时间为Cost(V+IV)＝15。
基于上述洗检路径耗时信息，执行洗检任务所需耗费总时间可为：
若按照I+II路径执行洗检任务，则该条洗检路径所需的总时间为Cost(I+II)＝Cost(I)+Cost(II)＝30+150±△＝180±△；
若按照I+IV路径执行洗检任务，则该条洗检路径所需的总时间可为Cost(I+IV)＝30。
此处还需要说明的是，并行与串行指的是两个变换之间的关系。例如，一辆车的检修对应的变换与另外几辆车的洗车变换是一个并行的关系。
S103：将完成待洗检车辆集中所有待洗检车辆洗检任务耗时最小的洗检路径作为最优洗检编排方案自动生成。
可以理解的是，在得到待洗检车辆集中所有待洗检车辆完成洗检任务的每一条洗检路径对应的耗时值后，可利用任何一种寻优算法，例如遗传算法或最小值求解算法对应的计算机程序来确定耗时最小的洗检路径，再确定了耗时值最小洗检路径后可作为最优洗检编排方案进行自动输出。此外，本申请采用非常规，当然更是非线性的目标函数，特别是引入“sig+”。
假设Mα,Mβ是2个变换，开始时间为tα,tβ，结束时间为Tα,Tβ，那么如果Mα,Mβ是并联的，比如，tα≤tβ，Tα≥Tβ，就是说，Mα比Mβ早开始，但晚结束，则有sig+(Mε,Mβ)＝Tα-tα。如果Mα,Mβ是串联的，比如，tβ≥Tα，就是说，Mα结束后Mβ才早开始的，则有sig+(Mε,Mβ)＝(Tα-tα)+(Tβ-tβ)。
而约束条件是一些线性约束条件，例如，每个咽喉区域同时最多可以通过/停放/清洗多少列车，或者检查整备区域同时最多检修多少列车，或者通过咽喉区域需要多少时间，或者清洗一列车需要多少时间，或者检修一列车需要多少时间等等。采用非线性目标函数和线性约束条件进行最优解的确定，而非现有技术中采用线性目标函数，非线性约束条件，不仅可提高整个最优洗检编排方案的生成效率，还可有效提升最优洗检编排方案的准确度。进一步，在数学上可以证明本申请书新提出的优化问题不仅存在可行解，而且一定存在最优解；不过，最优解可能不唯一。
在本发明实施例提供的技术方案中，根据多轨道车辆洗检系统的所有车辆初始停车信息和在完成相应洗检任务后的最终停车信息可确定执行洗检任务的车辆及这些车辆的洗检路径的起始点，基于预先设置的洗检路径耗时信息可计算各待洗检车辆完成洗检任务过程中可走的每一条路径所需时间，从中选择完成所有待洗检车辆的洗检任务耗时最小的洗检路径作为最优洗检编排方案，保证洗检方案的合理性，能最大程度保证当前应用场景中所有待洗检车辆均在有效时间内完成各自的洗检任务，整个过程无需人工调配，不仅可有效提高检修效率，还可节约时间，降低洗检成本。
在上述实施例中，对于如何执行步骤S102并不做限定，本实施例中给出一种实施方式，请参阅图3，多轨道车辆洗检系统包括多个单元区域，每个单元区域均包括到发存车区域、咽喉区域和检查整备区域；基于预先设置的洗检路径耗时信息，计算待洗检车辆集中各待洗检车辆完成洗检任务的每一条洗检路径对应的耗时值可包括：
S1021：分别根据当前存车数据信息和当前存车数据信息确定多轨道车辆洗检系统的初始结果表示矩阵和调动结果表示矩阵。
其中，初始结果表示矩阵和调动结果表示矩阵为块对角线矩阵，矩阵内非0元素的总个数与单元区域总个数相同且每个非0元素为根据相应单元区域内的到发存车区域、咽喉区域和检查整备区域的车辆停放数据构造的矩阵。也就是说，初始结果表示矩阵和调动结果表示矩阵的每个非0元素表示一个单元区域数据，而每个单元区域数据由到发存车区域、咽喉区域和检查整备区域的车辆停放数据构成。可选的，可将到发存车区域、咽喉区域和检查整备区域的车辆停放数据用矩阵表示，第i个单元区域的到发存车区域可表示为到发存车区域矩阵Di，用于表示第i个单元区域Ei的到发存车区域内车辆存车情况，Di的非空元素也即非0元素可表示为Di(x，y)，Di(x，y)代表停在该区域第x轨道上的第y辆列车，Di的行数就是到发存车区域的轨道数，Di的列数就是到发存车区域中单一轨道上的最大列车数量。第i个单元区域的咽喉区域可表示为咽喉区域矩阵Ri，用于表示该区域的车辆停放信息，Ri除了第一行可能是非空(0)外，其他的元素都是空(0)，非空(0)代表位置上有一辆列车；Ri的行维数与Di一样，Ri的列维数就是第i个单元区域的咽喉区域列车最大通行量。第i个单元区域的检查整备区域可表示为检查整备区域矩阵Ci，用于表示该区域的车辆停放信息，Ci为一维列矩阵，其只有上面的几个元素可能非空(0)，Ci(x1)非空(0)代表第i个单元区域的检查整备区域的第x轨道上有一辆列车正在检修，最大的非空(0)数就是检查整备区域的轨道数。最后，第i个单元区域的矩阵结构可表示为Ei＝(Di|Ri|Ci)，用于表示该单元区域的列车分布情况。系统的整体列车分布情况可使用整体表示矩阵E来表示，为了便于后续数据处理方便，E可以由所有单元区域矩阵Ei扩展为一个一个块对角线矩阵，可称为可单元消去矩阵。若多轨道车辆洗检系统包括n个单元区域，整体表示矩阵E、Ri矩阵结构和Ci矩阵结构例如可分别表示为：
在本发明实施例中，若原始初始表示矩阵表示多轨道车辆洗检系统之到发存车区域开始工作时车辆存车的情况。第i个单元区域上之到发存车区域矩阵Di在系统开始工作时车辆存车的情况的表示矩阵可表示为DiS，则原始初始表示矩阵为由多个DiS构成的一维矩阵。若初始单元表示矩阵Eis表示第i个单元区域开始工作时车辆存车的情况，假设DiS是第i个单元区域上之到发存车区域Di初始表示矩阵，那么，因为在系统开始工作时第i个单元区域的咽喉区域和检查整备区域上都没有任何存车，所以，EiS可以由DiS通过简单“0-单元扩展”得到，即EiS＝(DiS|Ri|Ci)＝(DiS|0|0)。
进一步的，为了便于后续数据处理，在得到系统的整体初始单元表示矩阵后，通过可单元消去扩展得到初始结果表示矩阵，也就是说，将系统的整体初始单元表示矩阵表示为块对角线矩阵，整个流程可参阅图4所示，初始结果表示矩阵可表示ES为：
若原始结果表示矩阵表示多轨道车辆洗检系统之到发存车区域工作完成时车辆存车的情况。第i个单元区域上之到发存车区域矩阵Di在系统完成工作时车辆存车的情况的表示矩阵可表示为DiF，则原始结果表示矩阵为由多个DiF构成的一维矩阵。若单元结果表示矩阵EiF表示第i个单元区域完成工作时车辆存车的情况，假设DiF是第i个单元区域上之到发存车区域Di结果表示矩阵，在完成工作时第i个单元区域的咽喉区域和检查整备区域上都没有任何存车，所以，EiF可以由DiF通过简单“0-单元扩展”得到，即EiF＝(DiF|Ri|Ci)＝(DiF|0|0)。
同样的，为了便于后续数据处理，在得到系统的整体单元结果表示矩阵后，通过可单元消去扩展得到调动结果表示矩阵，也就是说，将系统的整体单元结果表示矩阵表示为块对角线矩阵，整个流程可参阅图5所示，调动结果表示矩阵可表示EF为：
S1022：将各待洗检车辆的每条洗检路径上的停靠点使用预设格式的中间变换矩阵表示，以使用矩阵变换表示洗检路径的移动轨迹。
在本申请中，可将执行洗检任务的工作流程看为矩阵变换，从当前步骤到下一个步骤可以用一个中间变换矩阵来表示，这些变换每次都仅仅行动一个元素，从(x，y)移动到(i，j)，t是实施变换的起始点。举例来说：
变换I&VI，即从存车道到洗车道，然后洗车，中间变换矩阵可表示为MI(x,y,i,j,t)；
变换II：从洗车道到检修道，然后检修,中间变换矩阵可表示为MII(x,y,i,j,t)；
变换III：从检修道经过洗车道回到同一存车区域已确定存车道，中间变换矩阵可表示为MIII(x,y,i,j,t)；
变换IV：从洗车道回到同一存车区域已确定存车道，中间变换矩阵可表示为MIV(x,y,i,j,t)；
变换V：从存车道到洗车道，中间变换矩阵可表示为MV(x,y,i,j,t)。
S1023：对每辆待洗检车辆的每条洗检路径，确定从初始结果表示矩阵变换到调动结果表示矩阵过程中所需的各中间变换矩阵以及每个矩阵变换所对应的时间信息。
S1024：分别计算各待洗检车辆完成洗检任务的每一条洗检路径对应的耗时值。
在本发明实施例中，最优洗检编排方案的确定过程即为构建一系列矩阵变换Mα，α＝1,2,……，以实现使得完成洗检任务的总耗时即达到最小，如图6和图7所示。考虑到跨单元区域情况和不跨单元区域情况可能需要等待，在计算每条洗检路径的耗时值时，可基于下述方法进行：
判断当前待洗检车辆在使用第一洗检路径完成洗检任务过程中是否穿梭于至少两个单元区域；
若是，则使用并联耗时关系式计算第一洗检路径的耗时值Cost1，并联耗时关系式为：
若否，则使用串行耗时关系式计算第一洗检路径的耗时值Cost1，串行耗时关系式为：
式中，α为中间第α个变换，Cost(M1)为从到发存车区域到第一洗检路径的第一个停靠点所需时间，Cost(M2)为从第一个停靠点到第一洗检路径的第二个停靠点所需时间，Cost(Mα)为从第一洗检路径的最后一个停靠点到目的地所需时间。上述公式中的sig+为一种有意义加，也就是为了区别并联情况和串联情况，对于并联情况，sig+表示选取各元素的最大值，而对于串联情况，sig+表示各元素之和。
需要说明的是，本申请中各步骤之间没有严格的先后执行顺序，只要符合逻辑上的顺序，则这些步骤可以同时执行，也可按照某种预设顺序执行，图1-图7只是一种示意方式，并不代表只能是这样的执行顺序。
作为另外一种可选的实施方式，为了提高用户使用体验，在确定了最优洗检编排方案之后，还可在显示终端中进行动画仿真演示，也即S104之后还可包括：
根据最优洗检编排方案中每一辆待洗检车辆的洗检路径，向用户动态演示各待洗检车辆完成相应洗检任务过程中在到发存车区域、咽喉区域和检查整备区域的运行路径。仿真演示例如可采用如图8-图11的示意例子中的演示模式，图11和图10中的咽喉区域为咽喉区域，检测装备线设置在检测装备区域中。当然，也可为其他形式演示，这均不影响本申请的实现。
本发明实施例还针对多轨道车辆洗检编排方案自动生成方法提供了相应的装置，进一步使得所述方法更具有实用性。其中，装置可从功能模块的角度和硬件的角度分别说明。下面对本发明实施例提供的多轨道车辆洗检编排方案自动生成装置进行介绍，下文描述的多轨道车辆洗检编排方案自动生成装置与上文描述的多轨道车辆洗检编排方案自动生成方法可相互对应参照。
基于功能模块的角度，参见图12，图12为本发明实施例提供的多轨道车辆洗检编排方案自动生成装置在一种具体实施方式下的结构图，该装置可包括：
待洗检车辆确定模块121，用于根据多轨道车辆洗检系统的到发存车区域内的当前存车数据信息和目标存车数据信息确定待洗检车辆集；多轨道车辆洗检系统包括到发存车区域、咽喉区域和检查整备区域；当前存车数据信息用于表示多轨道车辆洗检系统的所有车辆初始停车信息，目标存车数据信息用于表示多轨道车辆洗检系统中所有车辆在完成相应洗检任务后的最终停车信息。
耗时值计算模块122，用于基于预先设置的洗检路径耗时信息，计算待洗检车辆集中各待洗检车辆完成洗检任务的每一条洗检路径对应的耗时值。
最优洗检编排方案生成模块123，用于将完成待洗检车辆集中所有待洗检车辆洗检任务耗时最小的洗检路径作为最优洗检编排方案。
可选的，在本实施例的一些实施方式中，所述装置例如还可以包括：
仿真演示模块，用于根据最优洗检编排方案中每一辆待洗检车辆的洗检路径，向用户动态演示各待洗检车辆完成相应洗检任务过程中在到发存车区域、咽喉区域和检查整备区域的运行路径。
可选的，在本实施例的另一些实施方式中，所述待洗检车辆确定模块121可包括：
初始车辆集生成子模块，用于根据当前存车数据信息生成初始车辆集，初始车辆集中每辆初始车辆均具有唯一标识信息；
最终车辆集生成子模块，用于根据目标存车数据信息生成最终车辆集，最终车辆集中每辆最终车辆均具有唯一标识信息；
待洗检车辆集生成子模块，用于基于各车辆的标识信息，将存在于初始车辆集中但不存在于最终车辆集中的车辆作为待洗检车辆，以生成待洗检车辆集。
作为另外一种可选的实施方式，所述耗时值计算模块122例如可包括：
矩阵表示子模块，用于分别根据当前存车数据信息和当前存车数据信息确定多轨道车辆洗检系统的初始结果表示矩阵和调动结果表示矩阵；将各待洗检车辆的每条洗检路径上的停靠点使用预设格式的中间变换矩阵表示，以使用矩阵变换表示洗检路径的移动轨迹；初始结果表示矩阵和调动结果表示矩阵为块对角线矩阵，矩阵内非0元素的总个数与单元区域总个数相同且每个非0元素为根据相应单元区域内的到发存车区域、咽喉区域和检查整备区域的车辆停放数据构造的矩阵。
变换矩阵确定子模块，用于对每辆待洗检车辆的每条洗检路径，确定从初始结果表示矩阵变换到调动结果表示矩阵过程中所需的各中间变换矩阵以及每个矩阵变换所对应的时间信息。
计算子模块，用于分别计算各待洗检车辆完成洗检任务的每一条洗检路径对应的耗时值。
本发明实施例所述多轨道车辆洗检编排方案自动生成装置的各功能模块的功能可根据上述方法实施例中的方法具体实现，其具体实现过程可以参照上述方法实施例的相关描述，此处不再赘述。
由上可知，本发明实施例可为当前应用场景中多轨道车辆生成最优洗检路径，不仅可有效提高检修效率，还可大大地节约时间和降低成本。
上文中提到的多轨道车辆洗检编排方案自动生成装置是从功能模块的角度描述，进一步的，本申请还提供一种多轨道车辆洗检编排方案自动生成装置，是从硬件角度描述。图13为本申请实施例提供的另一种多轨道车辆洗检编排方案自动生成装置的结构图。如图13所示，该装置包括存储器130，用于存储计算机程序；
处理器131，用于执行计算机程序时实现如上述实施例提到的多轨道车辆洗检编排方案自动生成方法的步骤。
其中，处理器131可以包括一个或多个处理核心，比如4核心处理器、8核心处理器等。处理器131可以采用DSP(Digital Signal Processing，数字信号处理)、FPGA(Field-Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)、PLA(Programmable Logic Array，可编程逻辑阵列)中的至少一种硬件形式来实现。处理器131也可以包括主处理器和协处理器，主处理器是用于对在唤醒状态下的数据进行处理的处理器，也称CPU(Central ProcessingUnit，中央处理器)；协处理器是用于对在待机状态下的数据进行处理的低功耗处理器。在一些实施例中，处理器131可以在集成有GPU(Graphics Processing Unit，图像处理器)，GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制。一些实施例中，处理器131还可以包括AI(Artificial Intelligence，人工智能)处理器，该AI处理器用于处理有关机器学习的计算操作。
存储器130可以包括一个或多个计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是非暂态的。存储器130还可包括高速随机存取存储器，以及非易失性存储器，比如一个或多个磁盘存储设备、闪存存储设备。本实施例中，存储器130至少用于存储以下计算机程序1301，其中，该计算机程序被处理器131加载并执行之后，能够实现前述任一实施例公开的多轨道车辆洗检编排方案自动生成方法的相关步骤。另外，存储器130所存储的资源还可以包括操作系统1302和数据1303等，存储方式可以是短暂存储或者永久存储。其中，操作系统1302可以包括Windows、Unix、Linux等。数据1303可以包括但不限于多轨道车辆洗检编排方案自动生成结果对应的数据等。
在一些实施例中，多轨道车辆洗检编排方案自动生成装置还可包括有显示屏132、输入输出接口133、通信接口134、电源135以及通信总线136。例如可采用显示屏132进行动画仿真演示。
本领域技术人员可以理解，图13中示出的结构并不构成对多轨道车辆洗检编排方案自动生成装置的限定，可以包括比图示更多或更少的组件，例如传感器137。
本发明实施例所述多轨道车辆洗检编排方案自动生成装置的各功能模块的功能可根据上述方法实施例中的方法具体实现，其具体实现过程可以参照上述方法实施例的相关描述，此处不再赘述。
由上可知，本发明实施例可为当前应用场景中多轨道车辆生成最优洗检路径，不仅可有效提高检修效率，还可大大地节约时间和降低成本。
可以理解的是，如果上述实施例中的多轨道车辆洗检编排方案自动生成方法以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，执行本申请各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random AccessMemory，RAM)、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
基于此，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，存储有多轨道车辆洗检编排方案自动生成程序，所述多轨道车辆洗检编排方案自动生成程序被处理器执行时如上任意一实施例所述多轨道车辆洗检编排方案自动生成方法的步骤。
本发明实施例所述计算机可读存储介质的各功能模块的功能可根据上述方法实施例中的方法具体实现，其具体实现过程可以参照上述方法实施例的相关描述，此处不再赘述。
由上可知，本发明实施例可为当前应用场景中多轨道车辆生成最优洗检路径，不仅可有效提高检修效率，还可大大地节约时间和降低成本。
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它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
以上对本申请所提供的一种多轨道车辆洗检编排方案自动生成方法、装置及计算机可读存储介质进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。
Claims (8)
1.一种多轨道车辆洗检编排方案自动生成方法，其特征在于，包括：
根据多轨道车辆洗检系统的到发存车区域内的当前存车数据信息和目标存车数据信息确定待洗检车辆集；
基于预先设置的洗检路径耗时信息，计算所述待洗检车辆集中各待洗检车辆完成洗检任务的每一条洗检路径对应的耗时值；
将完成所述待洗检车辆集中所有待洗检车辆洗检任务耗时最小的洗检路径作为最优洗检编排方案自动生成；
其中，所述多轨道车辆洗检系统包括所述到发存车区域、咽喉区域和检查整备区域；所述当前存车数据信息用于表示所述多轨道车辆洗检系统的所有车辆初始停车信息，所述目标存车数据信息用于表示所述多轨道车辆洗检系统中所有车辆在完成相应洗检任务后的最终停车信息；
其中，所述多轨道车辆洗检系统包括多个单元区域，每个单元区域均包括到发存车区域、咽喉区域和检查整备区域；所述基于预先设置的洗检路径耗时信息，计算所述待洗检车辆集中各待洗检车辆完成洗检任务的每一条洗检路径对应的耗时值包括：
分别根据所述当前存车数据信息和所述当前存车数据信息确定所述多轨道车辆洗检系统的初始结果表示矩阵和调动结果表示矩阵；
将各待洗检车辆的每条洗检路径上的停靠点使用预设格式的中间变换矩阵表示，以使用矩阵变换表示洗检路径的移动轨迹；
对每辆待洗检车辆的每条洗检路径，确定从所述初始结果表示矩阵变换到所述调动结果表示矩阵过程中所需的各中间变换矩阵以及每个矩阵变换所对应的时间信息；
分别计算各待洗检车辆完成洗检任务的每一条洗检路径对应的耗时值；
其中，所述初始结果表示矩阵和所述调动结果表示矩阵为块对角线矩阵，矩阵内非0元素的总个数与单元区域总个数相同且每个非0元素为根据相应单元区域内的到发存车区域、咽喉区域和检查整备区域的车辆停放数据构造的矩阵；
其中，所述分别计算各待洗检车辆完成洗检任务的每一条洗检路径对应的耗时值包括：
判断当前待洗检车辆在使用第一洗检路径完成洗检任务过程中是否穿梭于至少两个单元区域；
若是，则使用并联耗时关系式计算所述第一洗检路径的耗时值Cost1，所述并联耗时关系式为：
若否，则使用串行耗时关系式计算所述第一洗检路径的耗时值Cost1，所述串行耗时关系式为：
式中，α为中间第α个变换，Cost(M1)为从所述到发存车区域到所述第一洗检路径的第一个停靠点所需时间，Cost(M2)为从所述第一个停靠点到所述第一洗检路径的第二个停靠点所需时间，Cost(Mα)为从所述第一洗检路径的最后一个停靠点到目的地所需时间。
2.根据权利要求1所述的多轨道车辆洗检编排方案自动生成方法，其特征在于，所述将完成所述待洗检车辆集中所有待洗检车辆洗检任务耗时最小的洗检路径作为最优洗检编排方案之后，还包括：
根据所述最优洗检编排方案中每一辆待洗检车辆的洗检路径，向用户动态演示各待洗检车辆完成相应洗检任务过程中在所述到发存车区域、所述咽喉区域和所述检查整备区域的运行路径。
3.根据权利要求2所述的多轨道车辆洗检编排方案自动生成方法，其特征在于，所述根据多轨道车辆洗检系统的到发存车区域内的当前存车数据信息和目标存车数据信息确定待洗检车辆集包括：
根据所述当前存车数据信息生成初始车辆集，所述初始车辆集中每辆初始车辆均具有唯一标识信息；
根据所述目标存车数据信息生成最终车辆集，所述最终车辆集中每辆最终车辆均具有唯一标识信息；
基于各车辆的标识信息，将存在于所述初始车辆集中但不存在于所述最终车辆集中的车辆作为待洗检车辆，以生成待洗检车辆集。
4.一种多轨道车辆洗检编排方案自动生成装置，其特征在于，包括：
待洗检车辆确定模块，用于根据多轨道车辆洗检系统的到发存车区域内的当前存车数据信息和目标存车数据信息确定待洗检车辆集；所述多轨道车辆洗检系统包括所述到发存车区域、咽喉区域和检查整备区域；所述当前存车数据信息用于表示所述多轨道车辆洗检系统的所有车辆初始停车信息，所述目标存车数据信息用于表示所述多轨道车辆洗检系统中所有车辆在完成相应洗检任务后的最终停车信息；
耗时值计算模块，用于基于预先设置的洗检路径耗时信息，计算所述待洗检车辆集中各待洗检车辆完成洗检任务的每一条洗检路径对应的耗时值；
最优洗检编排方案生成模块，用于将完成所述待洗检车辆集中所有待洗检车辆洗检任务耗时最小的洗检路径作为最优洗检编排方案自动生成；
其中，所述耗时值计算模块还用于：
所述多轨道车辆洗检系统包括多个单元区域，每个单元区域均包括到发存车区域、咽喉区域和检查整备区域；分别根据所述当前存车数据信息和所述当前存车数据信息确定所述多轨道车辆洗检系统的初始结果表示矩阵和调动结果表示矩阵；将各待洗检车辆的每条洗检路径上的停靠点使用预设格式的中间变换矩阵表示，以使用矩阵变换表示洗检路径的移动轨迹；对每辆待洗检车辆的每条洗检路径，确定从所述初始结果表示矩阵变换到所述调动结果表示矩阵过程中所需的各中间变换矩阵以及每个矩阵变换所对应的时间信息；分别计算各待洗检车辆完成洗检任务的每一条洗检路径对应的耗时值；其中，所述初始结果表示矩阵和所述调动结果表示矩阵为块对角线矩阵，矩阵内非0元素的总个数与单元区域总个数相同且每个非0元素为根据相应单元区域内的到发存车区域、咽喉区域和检查整备区域的车辆停放数据构造的矩阵；
其中，所述耗时值计算模块还进一步用于：
判断当前待洗检车辆在使用第一洗检路径完成洗检任务过程中是否穿梭于至少两个单元区域；
若是，则使用并联耗时关系式计算所述第一洗检路径的耗时值Cost1，所述并联耗时关系式为：
若否，则使用串行耗时关系式计算所述第一洗检路径的耗时值Cost1，所述串行耗时关系式为：
式中，α为中间第α个变换，Cost(M1)为从所述到发存车区域到所述第一洗检路径的第一个停靠点所需时间，Cost(M2)为从所述第一个停靠点到所述第一洗检路径的第二个停靠点所需时间，Cost(Mα)为从所述第一洗检路径的最后一个停靠点到目的地所需时间。
5.根据权利要求4所述的多轨道车辆洗检编排方案自动生成装置，其特征在于，还包括：
仿真演示模块，用于根据所述最优洗检编排方案中每一辆待洗检车辆的洗检路径，向用户动态演示各待洗检车辆完成相应洗检任务过程中在所述到发存车区域、所述咽喉区域和所述检查整备区域的运行路径。
6.根据权利要求5所述的多轨道车辆洗检编排方案自动生成装置，其特征在于，所述待洗检车辆确定模块包括：
初始车辆集生成子模块，用于根据所述当前存车数据信息生成初始车辆集，所述初始车辆集中每辆初始车辆均具有唯一标识信息；
最终车辆集生成子模块，用于根据所述目标存车数据信息生成最终车辆集，所述最终车辆集中每辆最终车辆均具有唯一标识信息；
待洗检车辆集生成子模块，用于基于各车辆的标识信息，将存在于所述初始车辆集中但不存在于所述最终车辆集中的车辆作为待洗检车辆，以生成待洗检车辆集。
7.一种多轨道车辆洗检编排方案自动生成装置，其特征在于，包括处理器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现如权利要求1至3任一项所述多轨道车辆洗检编排方案自动生成方法的步骤。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有多轨道车辆洗检编排方案自动生成程序，所述多轨道车辆洗检编排方案自动生成程序被处理器执行时实现如权利要求1至3任一项所述多轨道车辆洗检编排方案自动生成方法的步骤。
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