CN113442974B - 基于平高峰转换算法的列车运行图编制方法及装置 - Google Patents

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CN113442974B CN202110956691.2A CN202110956691A CN113442974B CN 113442974 B CN113442974 B CN 113442974B CN 202110956691 A CN202110956691 A CN 202110956691A CN 113442974 B CN113442974 B CN 113442974B
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Abstract

本发明涉及列车运行控制技术领域，更具体的说，涉及一种基于平高峰转换算法的列车运行图编制方法及装置。本发明提供了基于平高峰转换算法的列车运行图编制方法，包括：步骤S1、创建平峰期和高峰期的等间隔任务线；步骤S2、创建过渡期渐变间隔任务线；步骤S3、将过渡期内未连接的任务线连接为计划线；步骤S4、依次平移每一条任务线，使运行图的任务线没有冲突；步骤S5、依次平移每一条任务线，得到平高峰之间的行车间隔光滑过渡的任务线，生成平高峰光滑过渡的全天运行图。本发明基于新型平高峰转换算法，只需设置一些基本参数，能快速得到不存在明显突兀的平高峰运行图，能很好地满足编图人员的需求，大大减少了编图人员的工作量。

Description

基于平高峰转换算法的列车运行图编制方法及装置
技术领域
本发明涉及列车运行控制技术领域，更具体的说，涉及一种基于平高峰转换算法的列车运行图编制方法及装置。
背景技术
随着城市轨道交通的快速发展，地铁线路数量的持续增加，地铁公司运营部门的压力也不断增大。
由于每天的客流量不是一成不变的，在节假日、特殊的日子如有演唱会等，客流量更加不同，因此需要绘制不同的全天运行计划，以满足不同的客流需求。绘制运行计划时需考虑列车间的发车间隔、站台的发到间隔限制、在折返站的折返能力、车辆段/停车场的可用列车数等因素，而且在平峰期和高峰期之间需要实现光滑过渡，即由较长的发车间隔逐渐变为较短的发车间隔，所以绘制一幅全天运行计划比较费时费力。
因此，如何高效绘制可使用的全天运行计划是地铁运营部门亟需解决的问题。
目前绘制全天运行图的方法一般为半自动与手动相结合，即先用编图软件自动生成多段时间内的等间隔运行图，再手动调整为可使用的全天运行图。虽然该种方式比全手动方式的编图效率高很多，但仍需3～4天才能完成一幅全天运行图的绘制，而且容易出错。
此外，大部分已有的自动编图方法编制的运行图在不同峰期交界处存在较为明显的突兀，无法做到光滑过渡。已有的方法用的是智能方法，或用寻优软件计算，铺画全天运行图的时间较长。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于平高峰转换算法的列车运行图编制方法及装置，解决现有技术的列车运行图编制方法效率低且在平高峰交界处突兀的问题。
为了实现上述目的，本发明提供了一种基于平高峰转换算法的列车运行图编制方法，包括以下步骤：
步骤S1、根据过渡期上行任务线数量
Figure GDA0003564211380000021
过渡期下行任务线数量
Figure GDA0003564211380000022
以及过渡期上行时长
Figure GDA0003564211380000023
过渡期下行时长
Figure GDA0003564211380000024
创建平峰期和高峰期的等间隔任务线，将同一峰期内的任务线连接为计划线；
步骤S2、计算过渡期每一个行车间隔，调整至渐变的行车间隔，创建过渡期渐变间隔任务线；
步骤S3、将过渡期内未连接的任务线连接为计划线；
步骤S4、按任务线开始时间的顺序，根据相邻数根任务线之间折返时长、上方/下方折返站发到间隔以及发车间隔的限制，依次平移每一条任务线，使运行图的任务线没有冲突；
步骤S5、按任务线开始时间的顺序，根据相邻数根任务线之间的限制，依次平移每一条任务线，得到平高峰之间的行车间隔光滑过渡的任务线，生成平高峰光滑过渡的全天运行图。
在一实施例中，所述步骤S1中过渡期上行任务线数量
Figure GDA0003564211380000025
过渡期下行任务线数量
Figure GDA0003564211380000026
之差Δntran满足：
Figure GDA0003564211380000027
其中，
Figure GDA0003564211380000028
为过渡期从上方车辆段出/入库列车数量，
Figure GDA0003564211380000029
为前一峰期的上行任务线中未与后方下行任务线相连的任务线数量，
Figure GDA00035642113800000210
为后一峰期的下行任务线中未与前方上行任务线相连的任务线数量。
在一实施例中，所述步骤S1中过渡期上行时长
Figure GDA00035642113800000211
过渡期下行时长
Figure GDA00035642113800000212
之差满足：
Figure GDA00035642113800000213
其中，△tprev为前一峰期最后一条上行任务线开始时间与最后一条下行任务线开始时间之差，△tnext为后一峰期第一条上行任务线开始时间与第一条下行任务线开始时间之差。
在一实施例中，所述步骤S1中，过渡期上行时长
Figure GDA0003564211380000031
满足以下表达式：
Figure GDA0003564211380000032
其中，Hsmall为前、后峰期中发车间隔更小的值，Hbig为前、后峰期中发车间隔更大的值，
Figure GDA0003564211380000033
为过渡期上行发车间隔数量。
在一实施例中，所述步骤S2中，计算过渡期每一个行车间隔，进一步包括：
步骤S211、令第i个行车间隔的过渡参数
Figure GDA0003564211380000034
i＝1，其中，Hbig为前后峰期中发车间隔更大的值，
Figure GDA0003564211380000035
为过渡期上行发车间隔数量；
步骤S212、如果
Figure GDA0003564211380000036
则令第i个行车间隔为Hsmall，并令S＝S-Hbig+Hsmall，i＝i+1，重新执行此步，其中，Hsmall为前后峰期中发车间隔更小的值，否则执行步骤S213；
步骤S213、令第i个行车间隔为
Figure GDA0003564211380000037
i＝i+1；
步骤S214、令第i个行车间隔为Hbig，i＝i+1，重复执行此步，直至
Figure GDA0003564211380000038
在一实施例中，所述步骤S2中，调整至渐变的行车间隔，进一步包括：
步骤S221、找到相邻间隔之差最大处，将左侧间隔增大落差的1/4，将右侧间隔减小落差的1/4；
步骤S222、若第一个间隔与高峰期行车间隔之差大于等于最大落差、或最后一个间隔与平峰期行车间隔之差大于等于最大落差、或最大落差<4秒，则调整结束；否则继续执行步骤S221。
在一实施例中，所述步骤S3，进一步包括：
根据离站任务线发车时间顺序，依次为离站任务线匹配到站任务线，并将匹配的到、离站任务线相连接。
在一实施例中，所述步骤S3，进一步包括：
令第i条离站任务线与第Oi条到站任务线相连，则Oi满足下式：
Figure GDA0003564211380000039
以及
Figure GDA00035642113800000310
其中，f函数为到站任务线与离站任务线的匹配程度因子；
f函数表达式为：
Figure GDA0003564211380000041
其中，
Figure GDA0003564211380000042
为过渡区域未连接的任务线中第Oi条到站任务线的到站时间，tdi为过渡区域未连接的任务线中第i条离站任务线的离站时间，
Figure GDA0003564211380000043
为上方折返站的默认折返时间，
Figure GDA0003564211380000044
为上方折返站的最大折返时间，
Figure GDA0003564211380000045
为上方折返站的最小折返时间，
Figure GDA0003564211380000046
为下方折返站的默认折返时间，
Figure GDA0003564211380000047
为下折返站的最大折返时间，
Figure GDA0003564211380000048
为下方折返站的最小折返时间。
在一实施例中，所述步骤S4，每一条任务线的平移时长A满足以下公式：
Figure GDA0003564211380000049
其中，
Figure GDA00035642113800000410
为受到比当前任务线早出发的三条任务线限制的可平移范围的最小值，
Figure GDA00035642113800000411
为受到比当前任务线早出发的三条任务线限制的可平移范围的最大值，
Figure GDA00035642113800000412
为受到比当前任务线晚出发的三条任务线限制的可平移范围的最小值，
Figure GDA00035642113800000413
为受到比当前任务线晚出发的三条任务线限制的可平移范围的最大值。
在一实施例中，所述步骤S5中每一条任务线的理想平移时长Aidea，满足以下公式：
Aidea＝(H2-H1)/3；
其中，H1为目标任务线与前一任务线的发车间隔，H2为目标任务线与后一任务线的发车间隔。
在一实施例中，所述步骤S5中每一条任务线的实际平移时长A，满足以下公式：
Figure GDA0003564211380000051
其中，
Figure GDA0003564211380000052
为相邻数根任务线限制的可平移范围的最小值，
Figure GDA0003564211380000053
为相邻数根任务线限制的可平移范围的最大值，Aidea为每一条任务线的理想平移时长。
为了实现上述目的，本发明提供了一种基于平高峰转换算法的列车运行图编制装置，包括：
存储器，用于存储可由处理器执行的指令；
处理器，用于执行所述指令以实现如上述任一项所述的方法。
为了实现上述目的，本发明提供了一种计算机存储介质，其上存储有计算机指令，其中当计算机指令被处理器执行时，执行如上述任一项所述的方法。
本发明提供的一种基于平高峰转换算法的列车运行图编制方法、装置及存储介质，基于新型平高峰转换算法，只需设置一些基本参数，能快速得到不存在明显突兀的平高峰运行图，该运行图能很好地满足编图人员的需求，大大减少了编图人员的工作量。
附图说明
本发明上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变的更加明显，在附图中相同的附图标记始终表示相同的特征，其中：
图1揭示了根据本发明一实施例的基于平高峰转换算法的列车运行图编制方法流程图；
图2揭示了根据本发明一实施例的创建峰期的任务线的示意图；
图3揭示了根据本发明一实施例的创建过渡期的任务线的示意图；
图4a揭示了根据本发明一实施例的计算过渡期的行车间隔的第一过程示意图；
图4b揭示了根据本发明一实施例的计算过渡期的行车间隔的第二过程示意图；
图4c揭示了根据本发明一实施例的计算过渡期的行车间隔的第三过程示意图；
图4d揭示了根据本发明一实施例的计算过渡期的行车间隔的第四过程示意图；
图5a揭示了根据本发明一实施例的计算过渡期的行车间隔的第五过程示意图；
图5b揭示了根据本发明一实施例的计算过渡期的行车间隔的第六过程示意图；
图5c揭示了根据本发明一实施例的计算过渡期的行车间隔的第七过程示意图；
图5d揭示了根据本发明一实施例的计算过渡期的行车间隔的第八过程示意图；
图5e揭示了根据本发明一实施例的计算过渡期的行车间隔的第九过程示意图；
图6揭示了根据本发明一实施例的连接任务线的示意图；
图7揭示了根据本发明一实施例的匹配到、离站任务线的示意图；
图8揭示了根据本发明一实施例的处理冲突任务线的示意图；
图9揭示了根据本发明一实施例的0号任务线的示意图；
图10揭示了根据本发明一实施例的光滑处理任务线的示意图；
图11揭示了根据本发明一实施例的全天运行图的部分示例图；
图12揭示了根据本发明一实施例的基于平高峰转换算法的列车运行图编制装置的框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释发明，并不用于限定发明。
为了缓解地铁公司运营部门编图效率低、工作量大、易出错的情况，本发明提出了一种基于平高峰转换算法的列车运行图编制方法、装置及存储介质，基于新型平高峰转换算法，解决现有自动编图方法编制的运行图在平高峰交界处的突兀现象，根据绘图人员的编图经验，用计算机进行仿真绘图，只需10秒左右即可得到全天运行图，提高编制运行图的效率，缩短用户编制时间，节省人力。
图1揭示了根据本发明一实施例的基于平高峰转换算法的列车运行图编制方法流程图，如图1所示，参考人工制图经验，本发明提出的基于平高峰转换算法的列车运行图编制方法：
包括以下步骤：
步骤S1、根据过渡期上行任务线数量
Figure GDA0003564211380000071
过渡期下行任务线数量
Figure GDA0003564211380000072
以及过渡期上行时长
Figure GDA0003564211380000073
过渡期下行时长
Figure GDA0003564211380000074
创建平峰期和高峰期的等间隔任务线，将同一峰期内的任务线连接为计划线；
步骤S2、计算过渡期每一个行车间隔，调整至渐变的行车间隔，创建过渡期渐变间隔任务线；
步骤S3、将过渡期内未连接的任务线连接为计划线；
步骤S4、按任务线开始时间的顺序，根据相邻数根任务线之间折返时长、上方/下方折返站发到间隔以及发车间隔的限制，依次平移每一条任务线，使运行图的任务线没有冲突；
步骤S5、按任务线开始时间的顺序，根据相邻数根任务线之间的限制，依次平移每一条任务线，得到平高峰之间的行车间隔光滑过渡的任务线，生成平高峰光滑过渡的全天运行图。
创建的运行图中，相同站台的停站时间相同，相同区间的运行时间相同，通过修改任务线的发车时间(在第一个站的离站时间)实现平高峰光滑转换效果。
下面对每一步骤进行详细的说明。
步骤S1、根据过渡期上行任务线数量
Figure GDA0003564211380000075
过渡期下行任务线数量
Figure GDA0003564211380000076
以及过渡期上行时长
Figure GDA0003564211380000077
过渡期下行时长
Figure GDA0003564211380000078
创建平峰期和高峰期的等间隔任务线，将同一峰期内的任务线连接为计划线。
根据用户设置的列车数或发车间隔，创建前后两峰期等间隔任务线，并将同一峰期内的任务线连接为计划线。
图2揭示了根据本发明一实施例的创建峰期的任务线的示意图，如图2所示，在两峰期中间留一段过渡区域，由于每个站的停站时间和区间运行时间相同，将任务线简化表示为一条直线。
在创建峰期的任务线之前，已知的变量为：
Hsmall：前、后峰期中发车间隔更小的值(高峰期发车间隔)；
Hbig：前、后峰期中发车间隔更大的值(平峰期发车间隔)；
Figure GDA0003564211380000081
过渡期从上方车辆段出/入库列车数量(出库为正数，入库为负数)；
Figure GDA0003564211380000082
过渡期从下方车辆段出/入库列车数量(出库为正数，入库为负数)。
又因为计算机创建的等间隔任务线满足一定规律，因此可确定以下变量：
△tprev：前一峰期最后一条上行任务线开始时间与最后一条下行任务线开始时间之差；
△tnext：后一峰期第一条上行任务线开始时间与第一条下行任务线开始时间之差；
Figure GDA0003564211380000083
前一峰期的上行任务线中未与后方下行任务线相连的任务线数量；
Figure GDA0003564211380000084
前一峰期的下行任务线中未与后方上行任务线相连的任务线数量；
Figure GDA0003564211380000085
后一峰期的上行任务线中未与前方下行任务线相连的任务线数量；
Figure GDA0003564211380000086
后一峰期的下行任务线中未与前方上行任务线相连的任务线数量；
为了确定过渡区域的长度，需要求解以下变量：
Figure GDA0003564211380000087
过渡期的上行任务线数量；
Figure GDA0003564211380000088
过渡期的下行任务线数量；
Figure GDA0003564211380000089
上行过渡期的时长(后一峰期第一条上行线的开始时间减去前一峰期最后一条上行线的开始时间)；
Figure GDA0003564211380000091
下行过渡期的时长(后一峰期第一条下行线的开始时间减去前一峰期最后一条下行线的开始时间)。
过渡期从上方车辆段出/入库的列车数满足下式：
Figure GDA0003564211380000092
因此，可确定过渡期上、下行任务线数量之差：
Figure GDA0003564211380000093
通过推理，可确定过渡期上、下行时长之差：
Figure GDA0003564211380000094
记
Figure GDA0003564211380000095
分别为过渡期上、下行发车间隔数量，数值比过渡期任务线数量多1。
因为过渡期的平均发车间隔需大于高峰期间隔且小于平峰期间隔，因此：
Figure GDA0003564211380000096
所以：
Figure GDA0003564211380000097
因此，过渡期上行时长
Figure GDA0003564211380000098
和过渡期上行发车间隔数量
Figure GDA0003564211380000099
应满足以下关系：
Figure GDA00035642113800000910
暂令过渡期上行发车间隔数量为：
Figure GDA0003564211380000101
不断将过渡期上行发车间隔数量加1，在满足以下条件时停止：
Figure GDA0003564211380000102
确定了过渡期上行发车间隔数量后，令过渡期上行时长为：
Figure GDA0003564211380000103
通过以上方法，可确定过渡期上、下行任务线数量以及过渡期时长，进而可绘制出平峰期和高峰期的等间隔运行线。
步骤S2、计算过渡期每一个行车间隔，调整至渐变的行车间隔，创建过渡期渐变间隔任务线。
图3揭示了根据本发明一实施例的创建过渡期的任务线的示意图，如图3所示，在两峰期中间创建间隔渐变的任务线，暂不进行连接。
以上行过渡期为例，介绍计算过渡期每一个行车间隔的方法。
图4a至图5e分别揭示了根据本发明一实施例的计算过渡期的行车间隔的第一过程至第九过程示意图，先创建如图4a所示的行车间隔，其中小块的数量为上行过渡期发车间隔数量，小块的高度(单位：秒)为行车间隔，所有小块高度的总和为上行过渡期时长，计算过渡期每一个行车间隔，进一步包括：
步骤S211、令第i个行车间隔的过渡参数
Figure GDA0003564211380000104
i＝1；
步骤S212、如果
Figure GDA0003564211380000105
则令第i个行车间隔为Hsmall，并令S＝S-Hbig+Hsmall，i＝i+1，重新执行此步；否则执行下一步；
步骤S213、令第i个行车间隔为
Figure GDA0003564211380000106
i＝i+1；
步骤S214、令第i个行车间隔为Hbig，i＝i+1，重复执行此步，直至
Figure GDA0003564211380000107
再调整至渐变的行车间隔，进一步包括以下步骤：
步骤S221、找到相邻间隔之差最大处，将左侧间隔增大落差的1/4，将右侧间隔减小落差的1/4；
步骤S222、若第一个间隔与高峰期行车间隔之差大于等于最大落差、或最后一个间隔与平峰期行车间隔之差大于等于最大落差、或最大落差<4秒，则结束；否则继续执行步骤S221。
通过以上方法，可得到过渡期渐变的行车间隔，调整过程如图4a至图5e的过程所示。
步骤S3、将过渡期内未连接的任务线连接为计划线。
图6揭示了根据本发明一实施例的连接任务线的示意图，如图6所示，将过渡期内未连接的任务线连接为计划线。
以上方折返站为例，假设过渡区域未连接的任务线中，到达折返站的任务线数量大于离开折返站的任务线数量，即在上方折返站有列车入库。
先进行以下符号说明：
tai：过渡区域未连接的任务线中，第i条到站任务线的到站时间；
tdi：过渡区域未连接的任务线中，第i条离站任务线的离站时间；
Figure GDA0003564211380000111
上方折返站的默认折返时间；
Figure GDA0003564211380000112
上方折返站的最大折返时间；
Figure GDA0003564211380000113
上方折返站的最小折返时间；
Figure GDA0003564211380000114
下方折返站的默认折返时间；
Figure GDA0003564211380000115
下折返站的最大折返时间；
Figure GDA0003564211380000116
下方折返站的最小折返时间；
由于到站任务线多于离站任务线，则一条离站任务线必与一条到站任务线相连接。
令第i条离站任务线与第Oi条到站任务线相连，则Oi满足下式：
Figure GDA0003564211380000117
以及
Figure GDA0003564211380000118
其中，f函数为到站任务线与离站任务线的匹配程度因子，值越小越匹配，其表达式为：
Figure GDA0003564211380000121
根据离站任务线发车时间顺序，通过上式(11)，依次为离站任务线匹配到站任务线，并将匹配的到、离站任务线相连接。
图7揭示了根据本发明一实施例的匹配到、离站任务线的示意图，如图7所示，用方框框表示相连接，未连接的到站任务线为入库。
在下方折返站、以及到站任务线少于离站任务线的情况下，使用的方法大体相同，不再赘述。
步骤S4、按任务线开始时间的顺序，根据相邻数根任务线之间折返时长、上方/下方折返站发到间隔以及发车间隔的限制，依次平移每一条任务线，使运行图的任务线没有冲突。
图8揭示了根据本发明一实施例的处理冲突任务线的示意图，如图8所示，通过平移任务线，使运行图没有冲突。
进行以下符号声明：
H1：目标任务线与前一任务线的发车间隔；
H2：目标任务线与后一任务线的发车间隔；
Hmin：最小发车间隔；
R1：目标任务线在始发站的折返时长；
R2：目标任务线在终到站的折返时长；
G1：目标任务线在始发站与下一到站任务线的发到间隔；
G2：目标任务线在终到站与前一离站任务线的发到间隔；
Figure GDA0003564211380000122
上方折返站最小发到间隔；
Figure GDA0003564211380000123
下发折返站最小发到间隔。
图9揭示了根据本发明一实施例的0号任务线的示意图，以如图9所示的0号任务线为例，介绍其无冲突情况下的可平移范围。
受1线与0线之间折返时长的限制，0线的可平移范围为：
Figure GDA0003564211380000124
受2线与0线在下方折返站发到间隔的限制，0线的可平移范围为：
Figure GDA0003564211380000131
受3线与0线发车间隔的限制，0线的可移动范围为：
D3∈[-(H1-Hmin),+∞]；
受4线与0线发车间隔的限制，0线的可移动范围为：D4∈[-∞,H2-Hmin]；
受5线与0线在上方折返站发到间隔的限制，0线的可平移范围为：
Figure GDA0003564211380000132
受6线与0线之间折返时长的限制，0线的可平移范围为：
Figure GDA0003564211380000133
比0线早出发的线为1、2、3线，受这三线的限制，0线的可平移范围为：
Figure GDA0003564211380000134
记为
Figure GDA0003564211380000135
其中，
Figure GDA0003564211380000136
为受到比当前任务线早出发的三条任务线限制的可平移范围的最小值，
Figure GDA0003564211380000137
为受到比当前任务线早出发的三条任务线限制的可平移范围的最大值。
比0线晚出发的线为4、5、6线，受这三线的限制，0线的可平移范围为：
Figure GDA0003564211380000138
记为
Figure GDA0003564211380000139
其中，
Figure GDA00035642113800001310
为受到比当前任务线晚出发的三条任务线限制的可平移范围的最小值，
Figure GDA00035642113800001311
为受到比当前任务线晚出发的三条任务线限制的可平移范围的最大值。
为了解决冲突，0线需平移的时长为：
Figure GDA0003564211380000141
按任务线开始时间的顺序，依次平移每一条任务线，重复多次，即可得到无冲突的任务线。
步骤S5、按任务线开始时间的顺序，根据相邻数根任务线之间的限制，依次平移每一条任务线，得到平高峰之间的行车间隔光滑过渡的任务线，生成平高峰光滑过渡的全天运行图。
图10揭示了根据本发明一实施例的光滑处理任务线的示意图，如图10所示，平移任务线，使平峰与高峰之间的行车间隔光滑过渡。
以如图9所示的0号任务线为例，如图9所示，受1～6线的限制，0线可调整范围
Figure GDA0003564211380000142
记为
Figure GDA0003564211380000143
为了得到光滑过渡的任务线，0线的理想平移时长Aidea，满足以下公式：
Aidea＝(H2-H1)/3；
其中，H1为目标任务线与前一任务线的发车间隔，H2为目标任务线与后一任务线的发车间隔。
0线的实际能平移的时长为：
Figure GDA0003564211380000144
其中，
Figure GDA0003564211380000145
为相邻数根任务线限制的可平移范围的最小值，
Figure GDA0003564211380000146
为相邻数根任务线限制的可平移范围的最大值，Aidea为0线的理想平移时长。
按任务线开始时间的顺序，依次平移每一条任务线，重复多次，即可得到平高峰光滑过渡的任务线。
图11揭示了根据本发明一实施例的全天运行图的部分示例图，如图11所示的全天运行图的部分示例，基于以上步骤，开发运行图的自动编图功能，基于该算法可开发运行图的自动编图功能，使用该功能可以快速得到可使用的全天运行图。
只需输入各个峰期的时间范围、列车数或发车间隔等参数，即可生成一幅平高峰光滑过渡的全天运行图。
图12揭示了根据本发明一实施例的基于平高峰转换算法的列车运行图编制装置的框图。基于平高峰转换算法的列车运行图编制装置可包括内部通信总线601、处理器(processor)602、只读存储器(ROM)603、随机存取存储器(RAM)604、通信端口605、以及硬盘607。内部通信总线601可以实现基于平高峰转换算法的列车运行图编制装置组件间的数据通信。处理器602可以进行判断和发出提示。在一些实施例中，处理器602可以由一个或多个处理器组成。
通信端口605可以实现基于平高峰转换算法的列车运行图编制装置与外部的输入/输出设备之间进行数据传输与通信。在一些实施例中，基于平高峰转换算法的列车运行图编制装置可以通过通信端口605从网络发送和接收信息及数据。在一些实施例中，基于平高峰转换算法的列车运行图编制装置可以通过输入/输出端606以有线的形式与外部的输入/输出设备之间进行数据传输与通信。
基于平高峰转换算法的列车运行图编制装置还可以包括不同形式的程序储存单元以及数据储存单元，例如硬盘607，只读存储器(ROM)603和随机存取存储器(RAM)604，能够存储计算机处理和/或通信使用的各种数据文件，以及处理器602所执行的可能的程序指令。处理器602执行这些指令以实现方法的主要部分。处理器602处理的结果通过通信端口605传给外部的输出设备，在输出设备的用户界面上显示。
举例来说，上述的基于平高峰转换算法的列车运行图编制方法的实施过程文件可以为计算机程序，保存在硬盘607中，并可记载到处理器602中执行，以实施本申请的方法。
基于平高峰转换算法的列车运行图编制方法的实施过程文件为计算机程序时，也可以存储在计算机可读存储介质中作为制品。例如，计算机可读存储介质可以包括但不限于磁存储设备(例如，硬盘、软盘、磁条)、光盘(例如，压缩盘(CD)、数字多功能盘(DVD))、智能卡和闪存设备(例如，电可擦除可编程只读存储器(EPROM)、卡、棒、键驱动)。此外，本文描述的各种存储介质能代表用于存储信息的一个或多个设备和/或其它机器可读介质。术语“机器可读介质”可以包括但不限于能存储、包含和/或承载代码和/或指令和/或数据的无线信道和各种其它介质(和/或存储介质)。
本发明提供的一种基于平高峰转换算法的列车运行图编制方法、装置及存储介质，具体具有以下有益效果：
1)参考人工编图的习惯，提出新型平高峰光滑过渡算法，生成的运行图在平峰期和高峰期之间的发车间隔不存在明显突兀；
2)根据该新型平高峰转换算法，可开发出运行图自动编图软件，只需设置一些基本参数，即可生成全天运行计划；
3)使用该得到的运行图能很好地满足编图人员的需求，大大减少了编图人员的工作量。
尽管为使解释简单化将上述方法图示并描述为一系列动作，但是应理解并领会，这些方法不受动作的次序所限，因为根据一个或多个实施例，一些动作可按不同次序发生和/或与来自本文中图示和描述或本文中未图示和描述但本领域技术人员可以理解的其他动作并发地发生。
如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。
上述实施例是提供给熟悉本领域内的人员来实现或使用本发明的，熟悉本领域的人员可在不脱离本发明的发明思想的情况下，对上述实施例做出种种修改或变化，因而本发明的保护范围并不被上述实施例所限，而应该是符合权利要求书提到的创新性特征的最大范围。

Claims (13)

1.一种基于平高峰转换算法的列车运行图编制方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1、根据过渡期上行任务线数量
Figure FDA0003589590250000011
过渡期下行任务线数量
Figure FDA0003589590250000012
以及过渡期上行时长
Figure FDA0003589590250000013
过渡期下行时长
Figure FDA0003589590250000014
创建平峰期和高峰期的等间隔任务线，将同一峰期内的任务线连接为计划线；
步骤S2、计算过渡期每一个行车间隔，调整至渐变的行车间隔，创建过渡期渐变间隔任务线；
步骤S3、将过渡期内未连接的任务线连接为计划线；
步骤S4、按任务线开始时间的顺序，根据相邻数根任务线之间折返时长、上方/下方折返站发到间隔以及发车间隔的限制，依次平移每一条任务线，使运行图的任务线没有冲突；
步骤S5、按任务线开始时间的顺序，根据相邻数根任务线之间的限制，依次平移每一条任务线，得到平高峰之间的行车间隔光滑过渡的任务线，生成平高峰光滑过渡的全天运行图。
2.根据权利要求1所述的基于平高峰转换算法的列车运行图编制方法，其特征在于，所述步骤S1中过渡期上行任务线数量
Figure FDA0003589590250000015
过渡期下行任务线数量
Figure FDA0003589590250000016
之差Δntran满足：
Figure FDA0003589590250000017
其中，
Figure FDA0003589590250000018
为过渡期从上方车辆段出/入库列车数量，
Figure FDA0003589590250000019
为前一峰期的上行任务线中未与后方下行任务线相连的任务线数量，
Figure FDA00035895902500000110
为后一峰期的下行任务线中未与前方上行任务线相连的任务线数量。
3.根据权利要求2所述的基于平高峰转换算法的列车运行图编制方法，其特征在于，所述步骤S1中过渡期上行时长
Figure FDA00035895902500000111
过渡期下行时长
Figure FDA00035895902500000112
之差满足：
Figure FDA0003589590250000021
其中，△tprev为前一峰期最后一条上行任务线开始时间与最后一条下行任务线开始时间之差，△tnext为后一峰期第一条上行任务线开始时间与第一条下行任务线开始时间之差。
4.根据权利要求3所述的基于平高峰转换算法的列车运行图编制方法，其特征在于，所述步骤S1中，过渡期上行时长
Figure FDA0003589590250000022
满足以下表达式：
Figure FDA0003589590250000023
其中，Hsmall为前、后峰期中发车间隔更小的值，Hbig为前、后峰期中发车间隔更大的值，
Figure FDA0003589590250000024
为过渡期上行发车间隔数量。
5.根据权利要求1所述的基于平高峰转换算法的列车运行图编制方法，其特征在于，所述步骤S2中，计算过渡期每一个行车间隔，进一步包括：
步骤S211、令第i个行车间隔的过渡参数
Figure FDA0003589590250000025
i＝1，其中，Hbig为前后峰期中发车间隔更大的值，
Figure FDA0003589590250000026
为过渡期上行发车间隔数量；
步骤S212、如果
Figure FDA0003589590250000027
则令第i个行车间隔为Hsmall，并令S＝S-Hbig+Hsmall，i＝i+1，重新执行此步，其中，Hsmall为前后峰期中发车间隔更小的值，否则执行步骤S213；
步骤S213、令第i个行车间隔为
Figure FDA0003589590250000028
i＝i+1；
步骤S214、令第i个行车间隔为Hbig，i＝i+1，重复执行此步，直至
Figure FDA0003589590250000029
6.根据权利要求5所述的基于平高峰转换算法的列车运行图编制方法，其特征在于，所述步骤S2中，调整至渐变的行车间隔，进一步包括：
步骤S221、找到相邻间隔之差最大处，将左侧间隔增大落差的1/4，将右侧间隔减小落差的1/4；
步骤S222、若第一个间隔与高峰期行车间隔之差大于等于最大落差、或最后一个间隔与平峰期行车间隔之差大于等于最大落差、或最大落差<4秒，则调整结束；否则继续执行步骤S221。
7.根据权利要求1所述的基于平高峰转换算法的列车运行图编制方法，其特征在于，所述步骤S3，进一步包括：
根据离站任务线发车时间顺序，依次为离站任务线匹配到站任务线，并将匹配的到、离站任务线相连接。
8.根据权利要求7所述的基于平高峰转换算法的列车运行图编制方法，其特征在于，所述步骤S3，进一步包括：
令第i条离站任务线与第Oi条到站任务线相连，则Oi满足下式：
Figure FDA0003589590250000031
以及
Figure FDA0003589590250000032
其中，f函数为到站任务线与离站任务线的匹配程度因子；
f函数表达式为：
Figure FDA0003589590250000033
其中，
Figure FDA0003589590250000034
为过渡期从上方车辆段出/入库列车数量，taOi为过渡区域未连接的任务线中第Oi条到站任务线的到站时间，tdi为过渡区域未连接的任务线中第i条离站任务线的离站时间，
Figure FDA0003589590250000035
为上方折返站的默认折返时间，
Figure FDA0003589590250000036
为上方折返站的最大折返时间，
Figure FDA0003589590250000037
为上方折返站的最小折返时间，
Figure FDA0003589590250000038
为下方折返站的默认折返时间，
Figure FDA0003589590250000039
为下折返站的最大折返时间，
Figure FDA00035895902500000310
为下方折返站的最小折返时间。
9.根据权利要求1所述的基于平高峰转换算法的列车运行图编制方法，其特征在于，所述步骤S4，每一条任务线的平移时长A满足以下公式：
Figure FDA0003589590250000041
其中，
Figure FDA0003589590250000042
为受到比当前任务线早出发的三条任务线限制的可平移范围的最小值，
Figure FDA0003589590250000043
为受到比当前任务线早出发的三条任务线限制的可平移范围的最大值，
Figure FDA0003589590250000044
为受到比当前任务线晚出发的三条任务线限制的可平移范围的最小值，
Figure FDA0003589590250000045
为受到比当前任务线晚出发的三条任务线限制的可平移范围的最大值。
10.根据权利要求1所述的基于平高峰转换算法的列车运行图编制方法，其特征在于，所述步骤S5中每一条任务线的理想平移时长Aidea，满足以下公式：
Aidea＝(H2-H1)/3；
其中，H1为目标任务线与前一任务线的发车间隔，H2为目标任务线与后一任务线的发车间隔。
11.根据权利要求10所述的基于平高峰转换算法的列车运行图编制方法，其特征在于，所述步骤S5中每一条任务线的实际平移时长A，满足以下公式：
Figure FDA0003589590250000046
其中，
Figure FDA0003589590250000047
为相邻数根任务线限制的可平移范围的最小值，
Figure FDA0003589590250000048
为相邻数根任务线限制的可平移范围的最大值，Aidea为每一条任务线的理想平移时长。
12.一种基于平高峰转换算法的列车运行图编制装置，包括：
存储器，用于存储可由处理器执行的指令；
处理器，用于执行所述指令以实现如权利要求1-11任一项所述的方法。
13.一种计算机存储介质，其上存储有计算机指令，其中当计算机指令被处理器执行时，执行如权利要求1-11任一项所述的方法。
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