CN112660165B - 一种面向铁路编组站的车站阶段计划编制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种面向铁路编组站的车站阶段计划编制方法，方法包括以下步骤：步骤a、基于车流路径进行集结股道现车分析；步骤b、基于步骤a确定解体列车，并对解体列车进行列车到达计划编制；步骤c、确定解体列车的解体计划；步骤d、列车解体后决策尾部编组计划和列车出发计划；步骤e、对列车到达计划、解体计划、列车出发计划进行下达、执行或写实操作。该方法在满足现有铁路编组站作业规范的基础上，能够自动编制、实时调整铁路编组站车站阶段计划。能够结合编组站运输需求、车流路径及作业路径，高效合理调整车流组合方案，实现自动编制调车作业草稿计划，计划兑现率高，能够精准下达并详细记录展示各项作业计划的作业进度。

Description

一种面向铁路编组站的车站阶段计划编制方法

技术领域

本发明属于铁路编组站技术领域，特别涉及一种面向铁路编组站的车站阶段计划编制方法。

背景技术

随着社会经济发展，客户对货运快速周转的需求越来越高，铁路作为一种重要的货物运输方式，压缩货物在途中转时间、提高货物运输效率是铁路提高自身竞争力的重要手段。铁路编组站作为铁路货运的枢纽，其作业效率直接决定货物在途中转停留时间的长短，而及时准确的铺排车站阶段计划，能够大幅提高车站作业效率。

铁路车站按照技术作业分为编组站、区段站和中间站。编组站作为铁路路网节点车站，主要办理列车解体、编组作业和列车车辆的技术作业(包括车辆状态检查、货物状态检查、机车上油、上水等)，有“列车工厂”之称，通常来说就是将到达列车带来的车辆，按照列车编组计划的要求，根据车辆的目的地及货物性质分散到不同的股道集结，待长度或者重量达到指定的要求时，新的列车就从编组站出发。列车编组计划是由编组站的上级部门根据社会经济发展对铁路货运的需求编制的车辆到站的组合方案，一般隔一定的时间调整发布一次。

铁路编组站按照作业计划来实施，作业计划分为日计划(24小时)、班计划(12小时)、阶段计划(3-4小时)、调车作业计划。

编组站阶段计划一般由车站调度员在技术作业图表编制，是为实现班计划而制定的从当前时间开始后的3-4小时内列车到达作业、列车出发作业、调车作业等作业安排，描述车站设备使用计划、各项作业顺序、预计作业完成时间及列车发车时间。阶段计划编制完成后，由车站调度员再完成发布，各岗位遵照执行。

铁路编组站阶段计划编制从路局计划调获取列车到发计划、从现车信息系统获取当前车站现车结存、列车编组计划、车站股道设备基础资料、日班计划要求的发车任务作为输入资料，按照分配到达列车接车股道、分配解体调车机车、根据列车编组计划推算车流组合方案、分配尾部调车机车、形成出发计划的流程编制车站阶段计划。

现有按照列车编组计划编制编组站阶段计划方案能够基本实现编组站车站阶段计划编制。在现有的铁路编组站也有运用。

现有铁路编组站车站阶段计划编制方法不能满足铁路货运新形势下铁路编组站对车站阶段计划编制的需求，这些需求包括：

1.自动编制调整阶段计划。如调机作业延时，需要及时调整股道安排、解体顺序及调机运行；2.基于车流路径、货物和车辆特性信息、车站结存现车及在途车辆信息，灵活高效合理地调整车流组合集结方案；3.阶段计划兑现率高；4.计划精准下达与详细记录写实。能够选定计划和接收岗位下达计划，并能够查询任意一次计划下达记录。能够详细记录并展示各项作业计划的作业进度。

本发明针对上述需求，提出一种基于“需求-路径”的铁路编组站阶段计划编制方法。该方法在满足现有铁路编组站作业规范的基础上，能够自动编制、实时调整铁路编组站车站阶段计划。能够结合编组站运输需求、车流路径及作业路径，高效合理调整车流组合方案，实现自动编制调车作业草稿计划，计划兑现率高，能够精准下达并详细记录展示各项作业计划的作业进度。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种面向铁路编组站的车站阶段计划编制方法，所述方法包括以下步骤：

步骤a、基于车流路径进行集结股道现车分析；

步骤b、基于步骤a确定解体列车，并对所述解体列车进行列车到达计划编制；

步骤c、确定所述解体列车的解体计划；

步骤d、列车解体后决策尾部编组计划和列车出发计划；

步骤e、对所述列车到达计划、所述解体计划、所述列车出发计划进行下达、执行或写实操作。

进一步的，步骤a中采用顺向车辆集结组合算法对所述集结股道现车进行分析。

进一步的，所述顺向车辆集结组合算法具体包括以下步骤：

步骤a1、将集结股道t上的车辆集合、指定的股道端口作为输入资料，从集结股道t发车端口的第1辆车开始计算车辆是否能够集结组合，其中，t>＝1且t<＝n，n表示集结股道总股道数；

步骤a2、如果第1辆车至第i辆车的共同到站与第i+1辆车的到站在车流路径图中顺向且满足编组隔离限制，则认为第1至第i辆车的集合与第i+1辆车可以组合，其中，i>＝1且i<m，m表示集结股道t内的车辆数；

步骤a3、如果第1辆车至第i辆车的共同到站与第i+1辆车的共同到站在车流路径图中不顺向或者不满足隔离限制，则认为第1至第i辆车的集合与第i+1辆车不可以组合。

进一步的，步骤b中所述列车到达计划包括决策接车场别、决策接车顺序和决策接车股道。

进一步的，决策所述接车场别具体包括以下步骤：

步骤b1、基于编组站车流路径图和枢纽路径图，采用顺向车辆集结组合算法，以到达编组站列车挂运的车辆集合、到达列车本务机机头端作为输入资料，从本务机机头端开始的第1辆车开始，分析本次列车车辆到站组合情况；

步骤b2、若不顺向的车辆占到达列车车辆总数的指定比例及以上，则认为该次列车需要在本编组站有解体作业，该次列车确定为所述解体列车，所述解体列车接入接入到达场解体；

步骤b3、若不顺向的车辆未占到达列车车辆总数的指定比例，则认为该次列车不需要在本编组站进行解体作业，需要将本次列车接入直通场。

进一步的，决策所述接车顺序和决策所述接车股道具体包括以下步骤：

步骤b4、确定完毕列车接车场别后，依据到达列车预计到达时间，采用先到达先接车的原则确定接车顺序，若在列车到达时接车场内股道设备全部占用，会提示车站调度到达列车无法接车，站调调整列车到达时刻，改变列车接车顺序；

步骤b5、确定完毕接车顺序后，基于当前接车场内股道设备占用情况，并考虑调车作业干扰，在列车到达时空闲的所有股道中优先选择对其他作业干扰少的股道作为接车股道，依据列车到达技术作业时间标准确定列车占用股道时长。

进一步的，步骤c中确定所述解体计划包括以下步骤：确定解体顺序、分配解体调机、确定解体作业开始时间和解体作业结束时间、基于车流路径决策解体车辆集结组合方案。

进一步的，确定解体顺序、分配解体调机、确定解体作业开始时间和解体作业结束时间具体包括以下步骤：

步骤c1、依据各集结股道各到站的车辆集结进度对到达列车挂运车辆到站的需求程度、列车到达顺序及平行推峰的原则，确定到达列车的解体顺序；

步骤c2、在确定解体顺序后，按照解体顺序，将从可分配调机集合中优先选择空闲时间最早的调机作为所述解体调机；

步骤c3、确定解体作业开始时间Swstarti，到达列车Trai的解体作业开始时间Swstarti＝Max{Arri+Teci,Locoi}，其中，Arri表示列车到达时间，Teci表示列车到达技术作业时长，Locoi表示最早空闲调机的空闲时间；

步骤c4、确定解体作业结束时间Swendi，

Swendi＝Swstarti+PrePushTime+WaitTime+OperationTime，其中，Swstarti表示解体作业开始时间，PrePushTime表示预推时间，WaitTime表示峰顶等待时间，OperationTime表示落流时间。

进一步的，通过决策解体车辆集结股道算法确定所述解体车辆集结组合方案，所述决策解体车辆集结股道算法具体包括以下步骤：

步骤c5、在确定完毕到达列车的接车场别和接车股道后，依据接车场解体作业路径，获取接车场解体作业所有可用集结股道的集合Tassem和解体作业开始端口，以到达待解体列车车辆集合和解体作业开始端口作为输入资料；

步骤c6、从待解列车解体作业开始端的第1辆待解车开始，对每辆车按照车辆状态、货物性质和状态、货物到站分为段修车、站修车、不良货车、禁溜车、禁峰车、整理倒装车、交换车、送车解体车，并对不同列车类型，分别处理。

进一步的，对所述不同列车处理包括：

将段修车分配到Tassem内的段修线处理、将站修车和不良货车分配到站修线处理；或

将禁溜车、禁峰车分别分配到Tassem内的禁溜线、禁峰线处理；或

将需要对装载货物进行整理、倒装作业的车辆分配到整理倒装线处理；或

对于双向编组站，将交换车分配到交换场股道或者存放交换车的交换线。

进一步的，对送车解体车的处理包括以下步骤：

步骤c7、基于顺向车辆集结组合算法和车辆编组隔离限制，在可用集结股道集合Tassem中筛选与待解车车辆或车组到站的车流路径顺向且满足隔离限制的所有可行集结股道集合Ctracks；

步骤c8、按照集结时间最短、同一到站优先集结、在车辆运行方向产生的摘挂次数最少的约束，从Ctracks筛选最优的车辆集结股道；

步骤c9、若在Tassem中筛选出的Ctracks为空，并且Tassem中存在空线股道，则根据未来时间内该车辆到站车流预计到达情况，若预计到达同一到站车辆总数满足到站总重和换长要求，则单独开辟集结股道单独集结，否则，将与该车辆到站顺向的车辆集结在同一空线股道，若不存在空线，则在Tassem内借用后续到达车流较少的其他到站的集结股道。

进一步的，步骤c中确定完所述解体列车的解体计划后还包括筛选所有集结满轴股道的步骤：待车辆解体后，集结股道车辆发生变化后，会调用所述集结股道现车分析算法对所有集结股道的车辆集结情况分析，筛选出所有已经集结满轴的集结股道集合WaitClassingTracks，并将所述所有已经集结满轴的集结股道集合WaitClassingTracks内各条股道最后一辆集结车辆进入实际进入股道的时间作为该股道集结完成时间。

进一步的，步骤d中列车解体后决策所述尾部编组计划包括确定编组顺序、分配尾部调机、确定编组开始时间或确定编组结束时间。

进一步的，所述确定编组顺序包括以下步骤：

步骤d1、计算所有已经集结满轴的集结股道车辆最早发车时间即发车控制时刻DepControlTime-i，第i条集结满轴股道的发车控制时刻DepControlTime-i＝AssemEndTime-i+ClassiTime+DepTecTime，其中，WaitClassingTracks表示所有已经集结满轴的集结股道集合，AssemEndTime-i表示WaitClassingTracks内每条股道的集结结束时间，i>＝0且i<＝W，W表示WaitClassingTracks的数量，ClassiTime表示编组站编组作业时长，DepTecTime表示出发列车技术作业时长；

步骤d2、确定编组顺序，依据DepControlTime-i，在班计划下达的所有列车出发计划内，筛选出各集结满轴股道车辆到站对应的晚于DepControlTime-i的最早的列车出发计划DepTra-i，按照在WaitClassingTracks内DepTra-i的发车时刻由早到晚排序，所得结果即为编组顺序。

进一步的，分配尾部调机、确定编组开始时间、确定编组结束时间具体包括以下步骤：

步骤d3、分配尾部调机，在尾部调机集合TailLocoms内，按照编组顺序选择EarlestLocomFreeTime-k＝Min{EarlestLocomFreeTime-m}的最早空闲调机k作为集结满轴股道i的编组调机，其中，EarlestLocomFreeTime-k表示尾部调机集合TailLocoms内最早空闲调机k的空闲时间，EarlestLocomFreeTime-m表示尾部调机集合TailLocoms内调机m的空闲时间，其中，m>＝1且m<＝L，L表示TailLocoms的数量；

步骤d4、确定编组开始时间，集结满轴股道i的编组开始时间ClassiStartTime-i＝Max{EarlestLocomFreeTime-k，AssemEndTime-i}，其中，EarlestLocomFreeTime-k表示尾部调机集合TailLocoms内调机m的空闲时间，AssemEndTime-i表示集结满轴股道i的集结结束时间；

步骤d5、确定编组结束时间，集结满轴股道i的编组结束时间ClassiEndTime-i＝Max{ClassiStartTime-i+ClassiTime，EarlestFreeDepTrackTime-j}，ClassiStartTime-i表示集结满轴股道i的编组开始时间，ClassiTime表示车站编组作业时间标准，EarlestFreeDepTrackTime-j表示股道j的最早空闲时间。

进一步的，步骤d中决策所述列车出发计划具体包括以下步骤：

步骤d6、基于车流路径图和集结满轴股道i的到站，从行调下达的列车出发阶段计划、日班计划出发计划和基本图出发计划集合中筛选运行路径到站与集结满轴股道i到站相同且列车出发时刻大于最早发车时刻EarleastDepTime-i的出发列车计划集合DepTraPlans-i，其中，EarleastDepTime-i＝ClassiEndTime-i+DepTecTime，ClassiEndTime-i表示集结满轴股道的编组结束时间，DepTecTime表示出发技术作业时间；

步骤d7、在出发列车计划集合DepTraPlans-i内，选择行调下达的出发计划，其次选择日班计划内的出发计划，最后选择基本图内的出发计划；

步骤d8、在确定出发计划后，基于枢纽路径图，生成列车在编组站内运行的场域轨迹，并生成预计通过各个场域的时间。

本发明提出一种基于“需求-路径”的铁路编组站阶段计划编制方法。该方法在满足现有铁路编组站作业规范的基础上，能够自动编制、实时调整铁路编组站车站阶段计划。能够结合编组站运输需求、车流路径及作业路径，高效合理调整车流组合方案，实现自动编制调车作业草稿计划，计划兑现率高，能够精准下达并详细记录展示各项作业计划的作业进度。本发明中基于车流路径图、枢纽路径图及作业路径图设计的顺向车辆集结组合算法、解体车辆集结股道算法能够结合车辆、货物状态或者到站，确定车辆的运行路径，根据路径相同或者顺向的原则，兼顾集结进度及途中摘挂次数，能灵活调整车辆集结方案，压缩车辆在编组站集结和中转时间，提高货运效率。相比现有的基于列车编组计划固定的车辆集结方案，基于车流路径、枢纽路径和作业路径的阶段计划编制方法能够分层、分类的灵活、高效、合理地处理阶段计划编制需求，优化车辆集结组合方案，提高阶段计划编制效率，降低计划编制人员的劳动强度。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。

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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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示出了本发明实施例中面向铁路编组站的车站阶段计划编制方法流程示意图；

图2示出了本发明实施例中面向铁路编组站的车站阶段计划编制具体流程示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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、完整地说明，显然，所描述的实施例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。

本发明提出一种基于“需求-路径”的铁路编组站阶段计划编制方法。该方法在满足现有铁路编组站作业规范的基础上，能够自动编制、实时调整铁路编组站车站阶段计划。能够结合编组站运输需求、车流路径及作业路径，高效合理调整车流组合方案，实现自动编制调车作业草稿计划，计划兑现率高，能够精准下达并详细记录展示各项作业计划的作业进度。本发明中基于车流路径图、枢纽路径图及作业路径图设计的顺向车辆集结组合算法、解体车辆集结股道算法能够结合车辆、货物状态或者到站，确定车辆的运行路径，根据路径相同或者顺向的原则，兼顾集结进度及途中摘挂次数，能灵活调整车辆集结方案，压缩车辆在编组站集结和中转时间，提高货运效率。相比现有的基于列车编组计划固定的车辆集结方案，基于车流路径、枢纽路径和作业路径的阶段计划编制方法能够分层、分类的灵活、高效、合理地处理阶段计划编制需求，优化车辆集结组合方案，提高阶段计划编制效率，降低计划编制人员的劳动强度。

图1示出了本发明实施例中面向铁路编组站的车站阶段计划编制方法流程示意图，图1中，面向铁路编组站的车站阶段计划编制方法包括以下步骤：步骤a、基于车流路径进行集结股道现车分析；步骤b、基于步骤a确定解体列车，并对解体列车进行列车到达计划编制；步骤c、确定解体列车的解体计划；步骤d、列车解体后决策尾部编组计划和列车出发计划；步骤e、对列车到达计划、解体计划、列车出发计划进行下达、执行、写实操作。

具体的，本发明设计中的面向编组站的车站阶段计划编制方法基于车站设备数据、车站现车、列车到发计划、车流路径、编组站枢纽路径及作业路径等数据，按照分析集结股道现车、决策接车股道、决策解体顺序、分配解体调机、决策车辆集结方案、分配尾部调机、决策发车计划的流程，编制车站阶段计划。

图2示出了本发明实施例中面向铁路编组站的车站阶段计划编制具体流程示意图，图2中，本发明专利主要包括集结股道现车分析、列车到达计划编制、决策到达列车解体顺序、分配解体调机、决策车辆组合方案、分配尾部调机、决策出发计划、下达阶段计划功能。

创建编组站车流路径图、编组站枢纽路径图和作业路径图，基于这些路径图设计多个功能模块的决策算法。其中，编组站车流路径图是基于全国货运铁路网生成的编组站车流路径图，该图是一个以铁路网车站、车流组号为节点的有向图，本站、各个到站、车流组号都被抽象成节点，按照路网上车站的顺序，构建节点之间的边。编组站枢纽路径图是以编组站内车场、车场咽喉作为节点的有向图，主要用于分析到发列车在场内运行路径。作业路径图是针对编组站各个系统、场域的不同调车作业设计的以车场、车场咽喉作为节点的有向图，例如到达场解体作业路径图、编组场编组作业路径图。

采用顺向车辆集结组合算法对集结股道现车进行分析，本发明专利中的集结股道现车分析是基于编组站车流路径图、列车编组隔离限制，依次遍历编组站所有集结股道，从每一条集结股道发车端按顺序获取集结股道的集结车辆集合，采用顺向车辆集结组合算法，按照车流路径顺向的原则，分析确定每条股道最优的车流组合方案。在集结股道现车发生变化时，会触发集结股道现车分析。

顺向指的是两个车流到站的车流路径是相同的或者一个车流到站在另一个车流到站的可达范围内。

本发明实施例中以货车车辆的顺向集结为例进行示例性说明，并非仅仅限于货车，顺向车辆集结组合算法以集结股道t上的货车车辆集合、指定的股道端口(发车端、非发车端)作为输入资料，从集结股道t(t>＝1且t<＝n,n为集结股道总股道数)发车端口的第1辆车开始，如果第1至第i(i>＝1且i<m,m等于股道t内的车辆数，i＝m或m＝1时退出算法)辆车的共同到站与第i+1辆车的到站在车流路径图中顺向且满足编组隔离限制，则认为第1至第i辆车的集合与第i+1辆车可以组合，并且第1至第i辆车的集合与第i+1辆车的共同到站作为第1至第i+1辆车集合的到站。如果第1至第i辆车的到站与第i+1辆车的到站在车流路径图中不顺向或者不满足隔离限制，则认为第1至第i辆车的集合与第i+1辆车不可以组合。其中，两个到站顺向是指在车流路径图中这两个到站路径完全相同或者路径有重叠。共同到站有以下情况：当两个到站的路径完全相同时，这两个到站的共同到站是其自身，如果两个到站的路径不完全相同时，共同到站是两个到站重叠路径的最后一个车站。

顺向车辆集结组合算法还用于分析车流组合方案是否满轴，在车流路径图上，每个到站所允许的列车总重和列车总换长是有范围的。由顺向车辆集结组合算法获得的车辆组合，如果其总重、换长达到该组合到站要求的列车总重和换长范围，则认为是满轴，如果未达到该组合到站要求的列车总重和换长范围，则认为未满轴。

编组站列车到达计划主要包括决策接车场别、决策接车顺序和决策接车股道。

具体的，决策接车场别时，基于编组站车流路径图和枢纽路径图，采用顺向车辆集结组合算法，以到达编组站列车挂运的车辆集合、到达列车本务机机头端作为输入资料，从本务机机头端开始的第1辆车开始，分析本次列车车辆到站组合情况，若不顺向的车辆占到达列车车辆总数的指定比例(可根据车站列车车辆实际情况确定)及以上，则认为该次列车需要在本编组站有解体作业，需要将本次列车接入到达场解体。否则，认为该次列车不需要在本站进行解体作业，需要将本次列车接入直通场。在确定场别后，即可根据编组站枢纽路径图确定列车在站内的走行路径。

具体的，决策接车顺序和决策接车股道时，在确定完毕列车接车场别后，依据到达列车预计到达时间，采用先到达先接车的原则确定接车顺序，若在列车到达时接车场内股道设备全部占用，会提示车站调度到达列车无法接车，站调调整列车到达时刻，改变列车接车顺序。

确定完毕接车顺序后，基于当前接车场内股道设备占用情况，并考虑调车作业干扰，在列车到达时空闲的所有股道中优先选择对其他作业干扰少的股道作为接车股道，依据列车到达技术作业时间标准确定列车占用股道时长。在接车场股道占用情况发生变化时，快速调整该接车场内所有到达列车的接车股道。

确定解体计划包括以下步骤：确定解体顺序、分配解体调机、确定解体作业开始时间和解体作业结束时间、基于车流路径决策解体车辆集结组合方案。

具体的，确定解体顺序时，依据各集结股道各到站的车辆集结进度对到达列车挂运车辆到站的需求程度、列车到达顺序及平行推峰的原则，确定到达列车的解体顺序。当集结需求、列车到达顺序发生变化时，会重新决策解体顺序。

具体的，分配解体调机、确定解体作业开始时间和解体作业结束时间包括以下步骤：在确定解体顺序后，按照解体顺序，从可分配调机集合中优先选择空闲时间最早的调机。对到达列车Trai，其到达时间为Arri，到达技术作业时长是Teci，最早空闲的调机的空闲时间为Locoi，则Trai的解体作业开始时间Swstarti＝Max{Arri+Teci,Locoi}，即列车Trai的技术作业结束时间和调机空闲时间的最大值。解体作业结束时间Swendi＝Swstarti+PrePushTime+WaitTime+OperationTime，其中PrePushTime是预推时间，WaitTime是峰顶等待时间，OperationTime是落流时间。此处按照驼峰双推单溜的作业模式，考虑驼峰峰位占用时间引起的排队等待时间。

具体的，通过决策解体车辆集结股道算法确定解体车辆集结组合方案，在确定完毕到达列车的接车场别和接车股道后，依据接车场解体作业路径，获取接车场解体作业所有可用集结股道的集合Tassem和解体作业开始端口，以到达待解体列车车辆集合和解体作业开始端口作为输入资料，从待解列车解体作业开始端的第1辆待解车开始，对每辆车按照车辆状态、货物性质和状态、货物到站分为段修车、站修车、不良货车、禁溜车、禁峰车、整理倒装车、交换车、溜放或送车解体车。对于不同类型的车辆，分别处理：

将段修车分配到Tassem内的段修线、将站修车和不良货车分配到站修线处理；或将禁溜车、禁峰车分配到Tassem内的禁溜线、禁峰线处理；或将需要对装载货物进行整理、倒装作业的车辆分配到整理倒装线处理；或对于双向编组站，将交换车分配到交换场股道或者存放交换车的交换线处理。

溜放或送车解体车：基于顺向车辆集结组合算法和车辆编组隔离限制，在可用集结股道集合Tassem中筛选与待解车车辆或车组到站的车流路径顺向且满足隔离限制的所有可行集结股道集合Ctracks，按照集结时间最短、同一到站优先集结、在车辆运行方向产生的摘挂次数最少的约束，从Ctracks筛选最优的车辆集结股道。若在Tassem中筛选出的Ctracks为空，并且Tassem中存在空线股道，则根据未来时间内该车辆到站车流预计到达情况，若预计到达同一到站车辆总数满足到站总重和换长要求，则单独开辟集结股道单独集结，否则，将与该车辆到站顺向的车辆集结在同一空线股道。若不存在空线，则在Tassem内借用后续到达车流较少的其他到站的集结股道。

本发明设计的决策解体车辆集结股道的算法能够考虑车辆状态、货物性质和状态，同时能够根据股道集结进度及在途车辆到达情况，动态调整车辆集结股道，并尽可能减少车辆运行途中摘挂次数，压缩车辆运行途中中转时间，提高货运效率。设计各到达场的解体作业路径，以场域咽喉和场域作为节点，依据解体作业路径确定解体端和集结场域股道。

待车辆解体后，集结股道车辆发生变化后，会调用第1节“集结股道现车分析”算法对所有集结股道的车辆集结情况分析，筛选出所有已经集结满轴的集结股道集合WaitClassingTracks，并将WaitClassingTracks内各条股道最后一辆集结车辆进入实际进入股道的时间作为该股道集结完成时间，筛选所有集结满轴股道集合。

具体的，列车解体后决策尾部编组计划包括确定编组顺序、分配尾部调机、确定编组开始时间、确定编组结束时间。

确定编组顺序时，基于编组站编组作业时长ClassiTime和出发列车技术作业时长DepTecTime，根据WaitClassingTracks内每条股道的集结结束时间AssemEndTime-i(i>＝0，i<＝W，W等于WaitClassingTracks的数量)，计算该集结股道车辆最早发车时间即发车控制时刻DepControlTime-i。第i条集结满轴股道的发车控制时刻

DepControlTime-i＝AssemEndTime-i+ClassiTime+DepTecTime。依据DepControlTime-i，在班计划下达的所有列车出发计划内，筛选出各集结满轴股道车辆到站对应的晚于发车控制时刻DepControlTime-i的最早的列车出发计划DepTra-i。按照在所有已经集结满轴的集结股道集合WaitClassingTracks内DepTra-i的发车时刻由早到晚排序，所得结果即为编组顺序。

分配尾部调机时：按照确定的编组顺序在尾部调机集合TailLocoms内，按照编组顺序，从TailLocoms内选择

EarlestLocomFreeTime-k＝Min{EarlestLocomFreeTime-m，m>＝1且m<＝L，L等于TailLocoms的数量}的最早空闲调机k作为集结满轴股道i的编组调机，其中，EarlestLocomFreeTime-k表示尾部调机集合TailLocoms内调机m的空闲时间，EarlestLocomFreeTime-m表示尾部调机集合TailLocoms内调机m的空闲时间。

确定编组开始时间，集结满轴股道i的编组开始时间

ClassiStartTime-i＝Max{EarlestLocomFreeTime-k，AssemEndTime-i}，其中，EarlestLocomFreeTime-k表示尾部调机集合TailLocoms内调机m的空闲时间，AssemEndTime-i表示集结满轴股道i的集结结束时间

确定编组结束时间时，集结满轴股道i的编组结束时间受制于出发场股道最早空闲时间。因此，需要在确定编组结束时间的时候确认出发场及出发场股道。基于编组作业路径确定各条集结满轴股道对应的出发场股道集合DepYardTracks。按照编组顺序，在DepYardTracks内为WaitClassingTracks的股道i决策空闲股道j，EarlestFreeDepTrackTime-j是股道j的最早空闲时间。则集结满轴股道i的编组结束时间ClassiEndTime-i＝Max{ClassiStartTime-i+ClassiTime，EarlestFreeDepTrackTime-j}，其中，ClassiTime表示车站编组作业时间标准。

决策列车出发计划时，基于车流路径图和集结满轴股道i的到站，从行调下达的列车出发阶段计划、日班计划出发计划和基本图出发计划集合中筛选运行路径到站与集结满轴股道i到站相同且列车出发时刻大于最早发车时刻EarleastDepTime-i的出发列车计划集合DepTraPlans-i。其中，EarleastDepTime-i＝ClassiEndTime-i+DepTecTime，ClassiEndTime-i是集结满轴股道的编组结束时间，DepTecTime是出发技术作业时间。

在DepTraPlans-i内，优先选择行调下达的出发计划，其次选择日班计划内的出发计划，最后选择基本图内的出发计划。

在确定出发计划后，基于枢纽路径图，生成列车在编组站内运行的场域轨迹，并生成预计通过各个场域的时间。

阶段计划包括列车到达计划、解体计划、列车出发计划，本发明实施例中还包括对阶段计划的下达、执行、写实，在列车到达计划编制完成后，车站调度可以通过点击下达计划的按钮，列车到达、出发计划、调车计划下达给指定的岗点，岗点在接收阶段计划后，点击签收并执行。其中，调车计划支持直接下达成草稿计划，在实际执行之前，车站作业人员确认草稿计划对应的股道现车无误后，即可作为实际计划执行。可记录、查询任意一次计划下达情况。计划下达后，编组站各岗点遵照接收的列车到达计划、列车出发计划、调车计划执行，执行完毕后，反馈并记录写实信息，能够记录任一计划任一作业的完成时分并与计划下达情况对比，分析计划兑现率。

本发明实施例还提供一种面向铁路编组站的车站阶段计划编制系统，其特征在于，系统包括：集结股道现车分析单元，用于基于车流路径进行集结股道现车分析；列车到达计划编制单元，用于确定解体列车，并对解体列车进行列车到达计划编制；解体计划单元，用于确定解体列车的解体计划；决策尾部编组计划单元和决策列车出发计划单元，用于列车解体后决策尾部编组计划和列车出发计划；阶段计划下达、执行、写实单元，用于对阶段计划进行下达、执行、写实操作，阶段计划包括列车到达计划、解体计划、列车出发计划。

具体的，集结股道现车分析单元中包括顺向车辆集结组合单元，用于将集结股道t上的车辆集合、指定的股道端口作为输入资料，从集结股道t发车端口的第1辆车开始计算车辆是否能够集结组合，其中，t>＝1且t<＝n，n表示集结股道总股道数；如果第1辆车至第i辆车的共同到站与第i+1辆车的到站在车流路径图中顺向且满足编组隔离限制，则认为第1至第i辆车的集合与第i+1辆车可以组合，其中，i>＝1且i<m，m表示集结股道t内的车辆数；如果第1辆车至第i辆车的共同到站与第i+1辆车的共同到站在车流路径图中不顺向或者不满足隔离限制，则认为第1至第i辆车的集合与第i+1辆车不可以组合。

本发明中基于车流路径图、枢纽路径图及作业路径图设计的顺向车辆集结组合算法、解体车辆集结股道算法能够结合车辆、货物状态或者到站，确定车辆的运行路径，根据路径相同或者顺向的原则，兼顾集结进度及途中摘挂次数，能灵活调整车辆集结方案，压缩车辆在编组站集结和中转时间，提高货运效率。相比现有的基于列车编组计划固定的车辆集结方案，基于车流路径、枢纽路径和作业路径的阶段计划编制方法能够分层、分类的灵活、高效、合理地处理阶段计划编制需求，优化车辆集结组合方案，提高阶段计划编制效率，降低计划编制人员的劳动强度。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (14)

1.一种面向铁路编组站的车站阶段计划编制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤a、基于车流路径，采用顺向车辆集结组合算法进行集结股道现车分析；

步骤b、基于步骤a确定解体列车，并对所述解体列车进行列车到达计划编制；

步骤c、确定所述解体列车的解体计划；

步骤d、列车解体后决策尾部编组计划和列车出发计划；

步骤e、对所述列车到达计划、所述解体计划、所述列车出发计划进行下达、执行或写实操作；

其中，所述顺向车辆集结组合算法具体包括以下步骤：

步骤a1、将集结股道t上的车辆集合、指定的股道端口作为输入资料，从集结股道t发车端口的第1辆车开始计算车辆是否能够集结组合，其中，t>=1且t<=n，n表示集结股道总股道数；

步骤a2、如果第1辆车至第i辆车的共同到站与第i+1辆车的到站在车流路径图中顺向且满足编组隔离限制，则认为第1至第i辆车的集合与第i+1辆车可以组合，其中，i>=1且i<m，m表示集结股道t内的车辆数；

步骤a3、如果第1辆车至第i辆车的共同到站与第i+1辆车的共同到站在车流路径图中不顺向或者不满足隔离限制，则认为第1至第i辆车的集合与第i+1辆车不可以组合。

2.根据权利要求1所述的面向铁路编组站的车站阶段计划编制方法，其特征在于，步骤b中所述列车到达计划包括决策接车场别、决策接车顺序和决策接车股道。

3.根据权利要求2所述的面向铁路编组站的车站阶段计划编制方法，其特征在于，决策所述接车场别具体包括以下步骤：

步骤b1、基于编组站车流路径图和枢纽路径图，采用顺向车辆集结组合算法，以到达编组站列车挂运的车辆集合、到达列车本务机机头端作为输入资料，从本务机机头端开始的第1辆车开始，分析本次列车车辆到站组合情况；

步骤b2、若不顺向的车辆占到达列车车辆总数的指定比例及以上，则认为该次列车需要在本编组站有解体作业，该次列车确定为所述解体列车，所述解体列车接入到达场解体；

步骤b3、若不顺向的车辆未占到达列车车辆总数的指定比例，则认为该次列车不需要在本编组站进行解体作业，需要将本次列车接入直通场。

4.根据权利要求2所述的面向铁路编组站的车站阶段计划编制方法，其特征在于，决策所述接车顺序和决策所述接车股道具体包括以下步骤：

步骤b4、确定完毕列车接车场别后，依据到达列车预计到达时间，采用先到达先接车的原则确定接车顺序，若在列车到达时接车场内股道设备全部占用，会提示车站调度到达列车无法接车，站调调整列车到达时刻，改变列车接车顺序；

步骤b5、确定完毕接车顺序后，基于当前接车场内股道设备占用情况，并考虑调车作业干扰，在列车到达时空闲的所有股道中优先选择对其他作业干扰少的股道作为接车股道，依据列车到达技术作业时间标准确定列车占用股道时长。

5.根据权利要求1所述的面向铁路编组站的车站阶段计划编制方法，其特征在于，步骤c中确定所述解体计划包括以下步骤：确定解体顺序、分配解体调机、确定解体作业开始时间和解体作业结束时间、基于车流路径决策解体车辆集结组合方案。

6.根据权利要求5所述的面向铁路编组站的车站阶段计划编制方法，其特征在于，所述确定解体顺序、分配解体调机、确定解体作业开始时间和解体作业结束时间具体包括以下步骤：

步骤c1、依据各集结股道各到站的车辆集结进度对到达列车挂运车辆到站的需求程度、列车到达顺序及平行推峰的原则，确定到达列车的解体顺序；

步骤c2、在确定解体顺序后，按照解体顺序，将从可分配调机集合中优先选择空闲时间最早的调机作为所述解体调机；

步骤c3、确定解体作业开始时间Swstarti，到达列车Trai的解体作业开始时间Swstarti=Max{Arri+Teci,Locoi}，其中，Arri表示列车到达时间，Teci表示列车到达技术作业时长，Locoi表示最早空闲调机的空闲时间；

步骤c4、确定解体作业结束时间Swendi，Swendi=Swstarti+PrePushTime+WaitTime+OperationTime，其中，Swstarti表示解体作业开始时间，PrePushTime表示预推时间，WaitTime表示峰顶等待时间，OperationTime表示落流时间。

7.根据权利要求5所述的面向铁路编组站的车站阶段计划编制方法，其特征在于，通过决策解体车辆集结股道算法确定所述解体车辆集结组合方案，所述决策解体车辆集结股道算法具体包括以下步骤：

步骤c5、在确定完毕到达列车的接车场别和接车股道后，依据接车场解体作业路径，获取接车场解体作业所有可用集结股道的集合Tassem和解体作业开始端口，以到达待解体列车车辆集合和解体作业开始端口作为输入资料；

步骤c6、从待解列车解体作业开始端的第1辆待解车开始，对每辆车按照车辆状态、货物性质和状态、货物到站分为段修车、站修车、不良货车、禁溜车、禁峰车、整理倒装车、交换车、送车解体车，并对不同列车类型，分别处理。

8.根据权利要求7所述的面向铁路编组站的车站阶段计划编制方法，其特征在于，对所述不同列车处理包括：

将段修车分配到Tassem内的段修线处理、将站修车和不良货车分配到站修线处理；或

将禁溜车、禁峰车分别分配到Tassem内的禁溜线、禁峰线处理；或

将需要对装载货物进行整理、倒装作业的车辆分配到整理倒装线处理；或

对于双向编组站，将交换车分配到交换场股道或者存放交换车的交换线。

9.根据权利要求7所述的面向铁路编组站的车站阶段计划编制方法，其特征在于，对送车解体车的处理包括以下步骤：

步骤c7、基于顺向车辆集结组合算法和车辆编组隔离限制，在可用集结股道集合Tassem中筛选与待解车车辆或车组到站的车流路径顺向且满足隔离限制的所有可行集结股道集合Ctracks；

步骤c8、按照集结时间最短、同一到站优先集结、在车辆运行方向产生的摘挂次数最少的约束，从Ctracks筛选最优的车辆集结股道；

步骤c9、若在Tassem中筛选出的Ctracks为空，并且Tassem中存在空线股道，则根据未来时间内该车辆到站车流预计到达情况，若预计到达同一到站车辆总数满足到站总重和换长要求，则单独开辟集结股道单独集结，否则，将与该车辆到站顺向的车辆集结在同一空线股道，若不存在空线，则在Tassem内借用后续到达车流较少的其他到站的集结股道。

10.根据权利要求1所述的面向铁路编组站的车站阶段计划编制方法，其特征在于，步骤c中确定完所述解体列车的解体计划后还包括筛选所有集结满轴股道的步骤：待车辆解体后，集结股道车辆发生变化后，会调用所述集结股道现车分析算法对所有集结股道的车辆集结情况分析，筛选出所有已经集结满轴的集结股道集合WaitClassingTracks，并将所述所有已经集结满轴的集结股道集合WaitClassingTracks内各条股道最后一辆集结车辆进入实际进入股道的时间作为该股道集结完成时间。

11.根据权利要求1所述的面向铁路编组站的车站阶段计划编制方法，其特征在于，步骤d中列车解体后决策所述尾部编组计划包括确定编组顺序、分配尾部调机、确定编组开始时间或确定编组结束时间。

12.根据权利要求11所述的面向铁路编组站的车站阶段计划编制方法，其特征在于，所述确定编组顺序包括以下步骤：

步骤d1、计算所有已经集结满轴的集结股道车辆最早发车时间即发车控制时刻DepControlTime-i，第i条集结满轴股道的发车控制时刻DepControlTime-i=AssemEndTime-i+ClassiTime+DepTecTime，其中，WaitClassingTracks表示所有已经集结满轴的集结股道集合，AssemEndTime-i表示WaitClassingTracks内每条股道的集结结束时间，i>=0且i<=W，W表示WaitClassingTracks的数量，ClassiTime表示编组站编组作业时长，DepTecTime表示出发列车技术作业时长；

步骤d2、确定编组顺序，依据DepControlTime-i，在班计划下达的所有列车出发计划内，筛选出各集结满轴股道车辆到站对应的晚于DepControlTime-i的最早的列车出发计划DepTra-i，按照在WaitClassingTracks内DepTra-i的发车时刻由早到晚排序，所得结果即为编组顺序。

13.根据权利要求11所述的面向铁路编组站的车站阶段计划编制方法，其特征在于，分配尾部调机、确定编组开始时间、确定编组结束时间具体包括以下步骤：

步骤d3、分配尾部调机，在尾部调机集合TailLocoms内，按照编组顺序选择EarlestLocomFreeTime-k=Min{EarlestLocomFreeTime-m}的最早空闲调机k作为集结满轴股道i的编组调机，其中，EarlestLocomFreeTime-k表示尾部调机集合TailLocoms内最早空闲调机k的空闲时间，EarlestLocomFreeTime-m表示尾部调机集合TailLocoms内调机m的空闲时间，其中，m>=1且m<=L，L表示TailLocoms的数量；

步骤d4、确定编组开始时间，集结满轴股道i的编组开始时间ClassiStartTime-i=Max{EarlestLocomFreeTime-k，AssemEndTime-i}，其中，EarlestLocomFreeTime-k表示尾部调机集合TailLocoms内调机m的空闲时间，AssemEndTime-i表示集结满轴股道i的集结结束时间；

步骤d5、确定编组结束时间，集结满轴股道i的编组结束时间ClassiEndTime-i=Max{ClassiStartTime-i+ClassiTime，EarlestFreeDepTrackTime-j}，ClassiStartTime-i表示集结满轴股道i的编组开始时间，ClassiTime表示车站编组作业时间标准，EarlestFreeDepTrackTime-j表示股道j的最早空闲时间。

14.根据权利要求1所述的面向铁路编组站的车站阶段计划编制方法，其特征在于，步骤d中决策所述列车出发计划具体包括以下步骤：

步骤d6、基于车流路径图和集结满轴股道i的到站，从行调下达的列车出发阶段计划、日班计划出发计划和基本图出发计划集合中筛选运行路径到站与集结满轴股道i到站相同且列车出发时刻大于最早发车时刻EarleastDepTime-i的出发列车计划集合DepTraPlans-i，其中，EarleastDepTime-i=ClassiEndTime-i+DepTecTime，ClassiEndTime-i表示集结满轴股道的编组结束时间，DepTecTime表示出发技术作业时间；

步骤d7、在出发列车计划集合DepTraPlans-i内，选择行调下达的出发计划，其次选择日班计划内的出发计划，最后选择基本图内的出发计划；

步骤d8、在确定出发计划后，基于枢纽路径图，生成列车在编组站内运行的场域轨迹，并生成预计通过各个场域的时间。

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