CN112339797A - 一种联锁进路动态控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种联锁进路动态控制方法，包括获取径路信息，所述径路信息包括起始点和目标点，根据最短路径算法模型和所述径路信息确定所述起始点到所述目标点的最短进路，本发明适用于已明确初始点和终点，其中所组成的进路较多，将起点至目标地的径路转化为进路组较为复杂，不需要采用人工的方式组织进路组，根据本发明重新规划从起始站场到目标站场的路线更为便捷，使得列车能够由起点安全、高效到达目标点，有效减少调度人员、提高生产效率。

Description

一种联锁进路动态控制方法
技术领域
本发明涉及铁路信号自动控制技术领域，尤其涉及一种联锁进路动态控制方法。
背景技术
工业铁路通常由多个不同功能的站场组成，通常设置公司级调度和站级调度的两级调度模式来对公司内专用铁路进行调度指挥，分散的调度权将一个完整的生产作业过程分割开来，影响企业的生产作业效率，随着自动化、信息化技术的进步，繁琐的企业内部铁路运输可以通过技术手段整，采用集中调度模式，只在公司级设置一级调度，同时提供调度系统的自动化、智能化，减少调度人员、提高生产效率。
进路搜索是工业铁路智能调度管理系统的基本功能，其运行效率以及所得目标进路直接关系的企业运输计划的高效性和准确性，现有技术中对于已明确起点和目标点，其中所组成的进路较多，将起点至目标地的径路转化为进路组较为复杂，往往需要调度人员具备信号专业知识，采用人工的方式组织进路组，使得列车能够由起点安全、高效到达目标点。
发明内容
本发明提供的一种联锁进路动态控制方法，旨在解决上述问题。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明的一种联锁进路动态控制方法，包括以下步骤：
获取径路信息，所述径路信息包括起始点和目标点；
根据最短路径算法模型和所述径路信息确定所述起始点到所述目标点的最短进路。
获取列车需要运行的信息，包括联锁站场上各个点的数据，根据各点的实时数据构成径路信息，根据最短路径算法模型，规划从起始点到目标点的最短径路，其中包含了途径的所有点和边，优选完毕最短径路后，在通过径路中的边和联锁进路中的边进行模糊匹配，找到最优的进路组。
作为优选，获取径路信息，所述径路信息包括起始点和目标点，包括：
获取联锁站场各点和各边数据，并根据所述联锁站场各点和各边数据确定径路信息；
所述径路信息包括点集和边集，所述点集包括起始点和目标点，所述边集包括各个点之间的边和边权值。
作为优选，根据最短路径算法模型和所述径路信息确定所述起始点到所述目标点的最短进路，包括：
初始化所述径路信息并设临时边集和临时点集，从所述点集中取出起始点对应的点并放入所述临时点集中；
从所述边集中找到包含所述临时点集中的点且权重最小的边，放入所述临时边集中；
将所述权重最小的边的另一顶点从所述点集中取出，且记所述另一顶点的父节点，并将所述另一顶点放入所述临时点集中，若该点为目标点，则找到由所述起始点到所述目标点的最短路径；
判断所述边集中是否包含所述临时点集中任意两点组成的边，若是，则在所述边集中删除，重复上述步骤直到所述点集中不存在任何点，否则算法失败，无法找到最短路径。
作为优选，初始化所述径路信息，包括：
若某个边或站点无法使用，则其边权值为无穷；
所述边权值由对应的点和边的长度以及边的位置决定。
一种联锁进路动态控制装置，包括：
获取模块：用于获取径路信息，所述径路信息包括起始点和目标点；
计算模块：用于根据最短路径算法模型和所述径路信息确定所述起始点到所述目标点的最短进路。
作为优选，所述获取模块具体包括：
第一获取单元：用于获取联锁站场各点和各边数据，并根据所述联锁站场各点和各边数据确定径路信息；
第二获取单元：用于所述径路信息包括点集和边集，所述点集包括起始点和目标点，所述边集包括各个点之间的边和边权值。
作为优选，所述计算模块具体包括：
初始化单元：用于初始化所述径路信息并设临时边集和临时点集，从所述点集中取出起始点对应的点并放入所述临时点集中；
查找单元：用于从所述边集中找到包含所述临时点集中的点且权重最小的边，放入所述临时边集中；
记录单元：用于将所述权重最小的边的另一顶点从所述点集中取出，且记所述另一顶点的父节点，并将所述另一顶点放入所述临时点集中，若该点为目标点，则找到由所述起始点到所述目标点的最短路径；
判断单元：用于判断所述边集中是否包含所述临时点集中任意两点组成的边，若是，则在所述边集中删除，重复上述步骤直到所述点集中不存在任何点，否则算法失败，无法找到最短路径。
作为优选，所述计算模块还包括：
第一赋值单元：用于若某个边或点无法使用，则其边权值为无穷；
第二赋值单元：所述边权值由对应的点和边的长度以及边的位置决定。
一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器用于存储一条或多条计算机指令，其中，所述一条或多条计算机指令被所述处理器执行以实现如上述中任一项所述的一种联锁进路动态控制方法。
一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，所述计算机程序使计算机执行时实现如上述中任一项所述的一种联锁进路动态控制方法。
本发明具有如下有益效果：
本发明适用于已明确初始点和终点，其中所组成的进路较多，将起点至目标地的径路转化为进路组较为复杂，不需要采用人工的方式组织进路组，根据本发明重新规划从起始站场到目标站场的路线更为便捷，使得列车能够由起点安全、高效到达目标点，有效减少调度人员、提高生产效率。
附图说明
图1是本发明实施例实现一种联锁进路动态控制方法第一流程图；
图2是本发明实施例实现一种联锁进路动态控制方法第二流程图；
图3是本发明实施例实现一种联锁进路动态控制方法第三流程图；
图4是本发明实施例实现一种联锁进路动态控制方法具体实施流程图；
图5是本发明实施例实现一种联锁进路动态控制装置示意图；
图6是本发明实施例实现一种联锁进路动态控制装置的获取模块示意图；
图7是本发明实施例实现一种联锁进路动态控制装置的计算模块示意图；
图8是本发明实施例实现一种联锁进路动态控制装置具体实施流程图；
图9是本发明实施例实现一种联锁进路动态控制装置的一种电子设备示意图。
具体实施方式
下面将结合附图，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。
实施例1
如图1所示，一种联锁进路动态控制方法，包括以下步骤：
S110、获取径路信息，所述径路信息包括起始点和目标点；
S120、根据最短路径算法模型和所述径路信息确定所述起始点到所述目标点的最短进路。
在实施例1中，获取列车需要运行的信息，包括联锁站场上各个点的数据，根据各点的实时数据构成径路信息，根据最短路径算法模型，规划从起始点到目标点的最短径路，其中包含了途径的所有点和边，优选完毕最短径路后，在通过径路中的边和联锁进路中的边进行模糊匹配，找到最优的进路组。
实施例2
如图2所示，一种联锁进路动态控制方法，包括：
S210、获取联锁站场各点和各边数据，并根据所述联锁站场各点和各边数据确定径路信息；
S220、所述径路信息包括点集和边集，所述点集包括起始点和目标点，所述边集包括各个点之间的边和边权值；
S230、根据最短路径算法模型和所述径路信息确定所述起始点到所述目标点的最短进路。
由实施例2可知，根据各站场数据，确定站场内点集和点与点之间的边集，进而确定了径路信息，锁定起始点和目标点，由站场数据初始化图，由图上指定的两点确定最短路径，由模糊算法匹配到进路组。
实施例3
如图3所示，一种联锁进路动态控制方法，包括：
S310、初始化所述径路信息并设临时边集和临时点集，从所述点集中取出起始点对应的点并放入所述临时点集中；
S320、从所述边集中找到包含所述临时点集中的点且权重最小的边，放入所述临时边集中；
S330、将所述权重最小的边的另一顶点从所述点集中取出，且记所述另一顶点的父节点，并将所述另一顶点放入所述临时点集中，若该点为目标点，则找到由所述起始点到所述目标点的最短路径；
S340、判断所述边集中是否包含所述临时点集中任意两点组成的边，若是，则在所述边集中删除，重复上述步骤直到所述点集中不存在任何点，否则算法失败，无法找到最短路径。
实施例3中，初始化所述径路信息，即剔除了新加入的边，新加入的边与临时边集中的边组成了环路，设立一个临时边集和临时点集，用于记录从点集和边集中取出来的点，确定了起始站点所对应的点后，锁定与该起始站点连接的边，从中选出权值最小的边，加入临时边集中，并将所述权值最小的边所对应的点，加入到了临时点集中，并初始化该临时边集，再以后加入的点为子节点，之前的点为父节点，将所述权重最小的边的另一顶点从所述点集中取出，且记所述另一顶点的父节点，并将所述另一顶点放入所述临时点集中，若该点为目标点，则找到由所述起始点到所述目标点的最短路径，判断所述边集中是否包含所述临时点集中任意两点组成的边，若是，则在所述边集中删除，重复上述步骤直到所述点集中不存在任何点，否则算法失败，无法找到最短路径。
实施例4
如图4所示，一种具体的实施方式可为：
S410、基于该径路信息G＝{V(G),E(G)}，现举一个实际例子生成两个无岔区段之间的最短路径，Vp表示点集，Ve表示边集，Vure表示不可达的边集，Vte表示初始化的边集即删除了不可达的边，VRp表示临时点集，Vre表示临时边集，表示已经走过的边，P2(P1)表示P2的父节点为P1，当父节点没有时，不填写；
S420、现有点集和边集，点集Vp＝{P1，P2，P3，P4，P5，P6，P7，P8}，边集Ve＝{E14,E16,E23,E24,E25，E35,E46，E47，E57，E58，E56}，其中从小到大排序，边权值是由各个道岔、无岔区段的长度决定，系统输入不可达的边集Vure＝{E57}，初始化后的边集Vte＝{E14，E16，E23，E24，E25，E35，E46，E47，E58，E56}；
S430、现需要找到P1到P8的最短路径，从顶点集Vp中取出P1,设一个临时点集VRp＝{P1}，Vp＝{P2，P3，P4，P5，P6，P7，P8}；
S440、从Vte中找到包含VRp中的点，且权重最小的边E14(如果对应的边为不可达即边权重为无穷，则退出算法)，Vte＝{E16，E23，E24，E25，E35，E46，E47，E58，E56}，Vre＝{E14}；
S450、把最小边的另一个顶点P4从Vp集中取出，且记录P4的父节点为P1，并把P4放入VRp中，Vp＝{P5，P6，P7，P8}，VRp＝{P1，P4(P1)}；
S460、把VRp中的点所组成的边，如果这些边在Vte中存在且构成了环，则在Vte中把这些边删除，Vte＝{E16，E23，E24，E25，E35，E46，E47，E58，E56}，再重复步骤S540-S560，集合的变化如下：1)Vp＝{P2，P3，P4，P5，P6，P7，P8},VRp＝{P1}，Vte＝{E14，E16，E23，E24，E25，E35，E46，E47，E58，E56}，Vre＝{}；2)Vp＝{P2，P3，P5，P6，P7，P8},VRp＝{P1，P4(P1)}，Vte＝{E16，E23，E24，E25，E35，E46，E47，E58，E56}，Vre＝{E14}；3)Vp＝{P2，P3，P5，P7，P8},VRp＝{P1，P4，P6(P1)}，Vte＝{E23，E24，E25，E35，E47，E58，E56}，Vre＝{E14，E16}删除E46；4)Vp＝{P3，P5，P7，P8},VRp＝{P1，P4，P6，P2(P4)}，Vte＝{E23，E25，E35，E47，E58，E56}，Vre＝{E14，E16，E24}；5)Vp＝{P5，P7，P8},VRp＝{P1，P4，P6，P2，P3(P2)}，Vte＝{E25，E35，E47，E58，E56}，Vre＝{E14，E16，E24，E23}；6)Vp＝{P7，P8},VRp＝{P1，P4，P6，P2，P3，P5(P2)}，Vte＝{E47，E58}，删除E35，E56，Vre＝{E14，E16，E24，E23，E25}；7)Vp＝{P8},VRp＝{P1，P4，P6，P2，P3，P5，P7(P4)}，Vte＝{E58}，Vre＝{E14，E16，E24，E23，E25，E47}；8)Vp＝{},VRp＝{P1，P4，P6，P2，P3，P5，P7，P8(P5)}，Vte＝{}，Vre＝{E14，E16，E24，E23，E25，E47，E58}，最后得到的Vre为P1到P8的最优进路。
实施例5
如图5所示，一种联锁进路动态控制装置，包括：
获取模块10：用于获取径路信息，所述径路信息包括起始点和目标点；
计算模块20：用于根据最短路径算法模型和所述径路信息确定所述起始点到所述目标点的最短进路。
上述装置的一种实施方式可为：获取模块10获取径路信息，计算模块20将获取模块10获取到的径路信息放入最短路径算法模型，确定所述起始站点到所述目标站点的最短径路
实施例6
如图6所示，一种联锁进路动态控制装置的获取模块10包括：
第一获取单元12：用于获取联锁站场各点和各边数据，并根据所述联锁站场各点和各边数据确定径路信息；
第二获取单元14：用于所述径路信息包括点集和边集，所述点集包括起始点和目标点，所述边集包括各个点之间的边和边权值。
上述装置的获取模块10的一种实施方式可为：第一获取单元12获取各站点数据，并根据所述各站点数据确定径路信息，第二获取单元14，根据径路信息获取了点集和边集。
实施例7
如图7所示，一种联锁进路动态控制装置的计算模块20包括：
初始化单元22：用于初始化所述径路信息并设临时边集和临时点集，从所述点集中取出起始点对应的点并放入所述临时点集中；
查找单元24：用于从所述边集中找到包含所述临时点集中的点且权重最小的边，放入所述临时边集中；
记录单元26：用于将所述权重最小的边的另一顶点从所述点集中取出，且记所述另一顶点的父节点，并将所述另一顶点放入所述临时点集中，若该点为目标点，则找到由所述起始点到所述目标点的最短路径；
判断单元28：用于判断所述边集中是否包含所述临时点集中任意两点组成的边，若是，则在所述边集中删除，重复上述步骤直到所述点集中不存在任何点，否则算法失败，无法找到最短路径。
上述装置的处理模块20的一种实施方式可为：初始化单元22初始化所述径路信息并设临时边集和临时点集，从所述点集中取出起始站点对应的点并放入所述临时点集中，查找单元24从所述边集中找到包含所述临时点集中的点且权重最小的边，放入所述临时边集中，记录单元26将所述权重最小的边另一顶点从所述点集中取出，且记录所述另一顶点的父节点，并将所述另一顶点放入所述临时边集中，判断单元28判断所述临时边集中边是否构成环路，若是，则删除就近放入的边，重复以上步骤直到所述临时点集中包含所述点集中所有的点，得到所述临时边集中的边为最短进路。
实施例8
如图8所示，一种具体的实施装置可为：
S810、获取站场数据，并根据所述站场数据确定站场无向带权图；针对铁路站场信号平面布置图，根据道岔和无岔区段的前后连接关系，生成一张无向带权图G，并且会根据站场的实时状态实时调整站场无向带权图，初始化的结果就是，当某站场实时状态不可用，则去除不可达的点和边，图G由点集V(G)＝{vi}和边的集合E(G)＝{eij(i<j)}组成，点集中的vi代表一个无岔区段，边集中的eij代表由无岔区段vi到vj的一条通路，而且该边包含连接无岔区段i，j之间的道岔，以及道岔所处的位置，边eij的权值由eij中的各个道岔、无岔区段的长度决定。
S820、初始化图G中的边集E(G)；
如果某个道岔、或者无岔区段无法使用，则初始化包含该道岔或者无岔区段的边eij的权值无穷大(∞)，并且在选择的边若构成了环，则删除最后加入的那条边，若有权值，则代表该边可达。
S830、设顶点集
Figure BDA0002791486270000103
和边集
Figure BDA0002791486270000102
从图G中的顶点集V(G)中取出开始区段s所对应的点vs,把vs放入顶点集Vc(G)中。
S840、取一个临时边集；
从图G中的边集E(G)中取出一个临时边集Et(G)＝{eij，...|(vi∈Vc(G)&&vj∈V(G))||(vi∈V(G)&&vj∈Vc(G))}，即对于Et(G)集合中的任意边eij，其中eij的两个端点分别属于两个不同的顶点集合V(G)和Vc(G)，如果Et(G)为空集或者Et(G)中的所有边的权都是∞，则无法找到最短路径，算法退出，如果Et(G)中存在可达边，设eij∈Et(G)为集合中权值最小的边，则把边eij添加到集合Ec(G)中。
S850、在vj中标记父节点为vi，并且把点vj添加到集合Vc(G)中；如果vj就是无岔区段e所对应的点，则找到该最短路径，算法退出；如果vj不是无岔区段e所对应的点，则把Et(G)中两个顶点都在Vc(G)中的边从该集合中删除Et(G)＝{eij，...(vi∈V(G)&&vj∈V(G))}。把Et(G)中的剩余边全都放回集合E(G)中。
S860、重复从步骤3开始执行，直到顶点集合V(G)中不在包含任何顶点为止。
由s到e的最短进路计算完成后，按照各个顶点中标记的父节点信息，列出由s到e所经过的所有无岔区段、道岔；根据站场联锁表中的基本进路进行进路中道岔元素匹配。当路径中的所有道岔都被基本进路集R＝{r1，r2，...，rn}完全匹配，那么集合R中的进路就是由开始无岔区段s到结束无岔区段e所需要经过的基本进路。
实施例9
如图9所示，一种电子设备，包括存储器901和处理器902，所述存储器901用于存储一条或多条计算机指令，其中，所述一条或多条计算机指令被所述处理器902执行以实现上述的一种联锁进路动态控制方法。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的电子设备的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，所述计算机程序使计算机执行时实现如上述的一种联锁进路动态控制方法。
示例性的，计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元，一个或者多个模块/单元被存储在存储器901中，并由处理器902执行，以完成本发明。一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述计算机程序在计算机设备中的执行过程。
计算机设备可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。计算机设备可包括，但不仅限于，存储器901、处理器902。本领域技术人员可以理解，本实施例仅仅是计算机设备的示例，并不构成对计算机设备的限定，可以包括更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如计算机设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
处理器902可以是中央处理单元(CentralProcessingUnit，CPU)，还可以是其他通用处理器902、数字信号处理器902(DigitalSignalProcessor，DSP)、专用集成电路(ApplicationSpecificIntegratedCircuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-ProgRAM503mableGateArray，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器902可以是微处理器902或者该处理器902也可以是任何常规的处理器902等。
存储器901可以是计算机设备的内部存储单元，例如计算机设备的硬盘或内存。存储器901也可以是计算机设备的外部存储设备，例如计算机设备上配备的插接式硬盘，智能存储卡(SmartMediaCard,SMC)，安全数字(SecureDigital,SD)卡，闪存卡(FlashCard)等。进一步地，存储器901还可以既包括计算机设备的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器901用于存储计算机程序以及计算机设备所需的其他程序和数据。存储器901还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。

Claims (10)

1.一种联锁进路动态控制方法，其特征在于，所述方法将径路转化为进路，包括：
获取径路信息，所述径路信息包括起始点和目标点；
根据最短路径算法模型和所述径路信息确定所述起始点到所述目标点的最短进路。
2.根据权利要求1所述的一种联锁进路动态控制方法，其特征在于，获取径路信息，所述径路信息包括起始点和目标点，包括：
获取联锁站场各点和各边数据，并根据所述联锁站场各点和各边数据确定径路信息；
所述径路信息包括点集和边集，所述点集包括起始点和目标点，所述边集包括各个点之间的边和边权值。
3.根据权利要求1所述的一种联锁进路动态控制方法，其特征在于，根据最短路径算法模型和所述径路信息确定所述起始点到所述目标点的最短进路，包括以下步骤：
初始化所述径路信息并设临时边集和临时点集，从所述点集中取出起始点对应的点并放入所述临时点集中；
从所述边集中找到包含所述临时点集中的点且权重最小的边，放入所述临时边集中；
将所述权重最小的边的另一顶点从所述点集中取出，且记所述另一顶点的父节点，并将所述另一顶点放入所述临时点集中，若该点为目标点，则找到由所述起始点到所述目标点的最短路径；
判断所述边集中是否包含所述临时点集中任意两点组成的边，若是，则在所述边集中删除，重复上述步骤直到所述点集中不存在任何点，否则算法失败，无法找到最短路径。
4.根据权利要求3所述的一种联锁进路动态控制方法，其特征在于，初始化所述径路信息，包括：
若某个边或点无法使用，则其边权值为无穷；
所述边权值由对应的点和边的长度以及边的位置决定。
5.一种联锁进路动态控制装置，其特征在于，包括：
获取模块：用于获取径路信息，所述径路信息包括起始点和目标点；
计算模块：用于根据最短路径算法模型和所述径路信息确定所述起始点到所述目标点的最短进路。
6.根据权利要求5所述的一种联锁进路动态控制装置，其特征在于，所述获取模块具体包括：
第一获取单元：用于获取联锁站场各点和各边数据，并根据所述联锁站场各点和各边数据确定径路信息；
第二获取单元：用于所述径路信息包括点集和边集，所述点集包括起始点和目标点，所述边集包括各个点之间的边和边权值。
7.根据权利要求5所述的一种联锁进路动态控制装置，其特征在于，所述计算模块具体包括：
初始化单元：用于初始化所述径路信息并设临时边集和临时点集，从所述点集中取出起始点对应的点并放入所述临时点集中；
查找单元：用于从所述边集中找到包含所述临时点集中的点且权重最小的边，放入所述临时边集中；
记录单元：用于将所述权重最小的边的另一顶点从所述点集中取出，且记所述另一顶点的父节点，并将所述另一顶点放入所述临时点集中，若该点为目标点，则找到由所述起始点到所述目标点的最短路径；
判断单元：用于判断所述边集中是否包含所述临时点集中任意两点组成的边，若是，则在所述边集中删除，重复上述步骤直到所述点集中不存在任何点，否则算法失败，无法找到最短路径。
8.根据权利要求5所述的一种联锁进路动态控制装置，其特征在于，所述计算模块具体还包括：
第一赋值单元：用于若某个边或点无法使用，则其边权值为无穷；
第二赋值单元：所述边权值由对应的点和边的长度以及边的位置决定。
9.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器用于存储一条或多条计算机指令，其中，所述一条或多条计算机指令被所述处理器执行以实现如权利要求1～4中任一项所述的一种联锁进路动态控制方法。
10.一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机程序使计算机执行时实现如权利要求1～4中任一项所述的一种联锁进路动态控制方法。
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