RU2745549C1

RU2745549C1 - Способ формирования рекомендуемых маршрутов следования железнодорожных вагонов

Info

Publication number: RU2745549C1
Application number: RU2020113191A
Authority: RU
Inventors: Александр Владимирович Докучаев; Андрей Петрович Котенко; Андрей Андреевич Котенко
Priority date: 2020-03-27
Filing date: 2020-03-27
Publication date: 2021-03-26

Abstract

Изобретение относится к области автоматизированного регулирования движением поездов. В способе используют центральную станцию ЦС, снабженную средствами радиосвязи, телекоммуникационными средствами и компьютером, формируют модельную цифровую карту железнодорожной сети и делают доступной ее через сеть на автоматизированные рабочие места АРМ диспетчерских железнодорожных станций и пунктов блокировки, компьютер ЦС и АРМы объединены в общую компьютерную сеть в рамках рассматриваемой железнодорожной сети, а так же диспетчерские снабжены средствами радиосвязи с локомотивами. Компьютер ЦС на основании полученных данных о характеристиках, местонахождении вагона и требуемом месте назначения, формирует оптимальные и субоптимальные маршруты движения в качестве рекомендуемых и передает их на АРМы диспетчерских. Диспетчерские, используя сформированные рекомендуемые маршруты следования вагонов, управляют движением вагонов и их составов через радиосвязь с машинистами локомотивов. Достигается возможность формирования модельной цифровой карты железнодорожной сети с обеспечением регулирования маршрутов движения как железнодорожных вагонов, так и составов вагонов, с учетом текущей ситуации расположения вагонов рассматриваемой железнодорожной сети. 2 ил.

Description

Изобретение относится к автоматизированному управлению движением транспортных средств, заключающееся в автоматическом формировании рекомендуемых, в том числе, оптимальных, маршрутов движения железнодорожных вагонов и их составов.

Оптимизация движения железнодорожного транспорта является важной задачей и позволяет повышать эффективность использования железнодорожного транспорта, что в свою очередь, так же способствует повышению экономичности, экологичности и безопасности железнодорожного движения. В связи с развитием ЭВМ, появляется возможность разработки и апробации более сложных, и как следствие, более точных технико-физических методов, направленных на решение прикладных задач. В связи с развитием новых технологий появляется возможность решения на ЭВМ технических задач в условиях большой размерности исходных данных, например: большого числа вагонов, станций назначения и возможных маршрутов движения, что позволяет внедрять новые более точные и более быстрые способы управления движением транспортных средств, в том числе железнодорожных. Все это позволяет использовать большую автоматизацию технических процедур, в том числе на железнодорожном транспорте при формировании рекомендуемых маршрутов следования вагонов.

Известно изобретение, которое оптимизирует параметры функционирования поезда в соответствии с одним или более эксплуатационными критериями поезда, а так же создает план пути в начале движения поезда вдоль рельсового пути и независимо от других поездов, движущихся вдоль рельсового пути, при этом план пути покрывает весь путь (см. патент RU №2484994 С2, МПК B61L 25/00 (2006.01), опубл. 20.06.2013). Способ имеет ограниченные возможности - задача общей оптимизации и составления маршрутов, учитывающих следование различных вагонов, не рассматривается.

Наиболее близким аналогом является способ формирования рекомендуемых маршрутов движения как для одиночных транспортных средств, так и для нескольких колонн транспортных средств с учетом их рангов приоритета, установленных минимальной и максимальной скоростей (см. патент RU №2459259 C1, G06Q 50/30(2012.01), опубл. 20.08.2012). Способ имеет ограненные возможности: отсутствует рассмотрение условий движения в железнодорожной сети и нет учета условий, накладываемых железнодорожной системой, при планировании движения вагонов и их составов, то есть ближайший аналог не может быть применен для формирования рекомендуемых маршрутов движения вагонов в железнодорожной сети.

Техническим результатом изобретения является расширение области применения способа, то есть для формирования рекомендуемых маршрутов следования вагонов в железнодорожной сети.

Техническим результатом, на достижение которого направлено данное техническое решение, является определение кратчайших путей следования вагонов в любую из станций назначения, с учетом условий и ограничений железнодорожной сети, а так же минимизация суммы затрат на возможное переформирование составов и обязательное перемещение вагонов к пунктам назначения, построение рекомендуемых маршрутов перемещения вагонов к пунктам назначения с учетом текущей ситуации рассматриваемой железнодорожной сети.

Технический результат достигается тем, что применяется способ формирования рекомендуемых маршрутов движения транспортных средств, заключающийся в том, что формируют модельную цифровую карту дорожной сети в виде совокупности вершин и ребер графа, модельную цифровую карту вводят в память компьютера центральной станции, снабженной средствами радиосвязи, отличающийся тем, что в качестве дорожной сети рассматривается железнодорожная сеть, вершины графа представляют собой реальные пункты железнодорожных станций, выполняющих сцепку и/или расцепку дополнительных вагонов и формирование и/или расформирование составов и фиксированное число пунктов блокировки движения, необходимых для организации безаварийного движения, а взвешенные ребра графа представляют реальные перегоны между железнодорожными станциями и\или пунктами блокировки, где вес ребра означает время плановое время прохождения составом соответствующего перегона, между транспортным средством и центральной станцией есть посредник - диспетчерская, осуществляющая наблюдение, и при необходимости, корректировку движения транспортных средств во избежание аварий, модельную цифровую карту дорожной сети с центральной станции передают по каналам радиосвязи на диспетчерские железнодорожных станций и пунктов блокировки, снабженные компьютерами, объединенными в одну сеть, и средствами радиосвязи, в том числе с локомотивами, осуществляющими перемещение вагонов, с диспетчерских передают по каналам радиосвязи на центральную станцию информацию о начальной и конечной вершинах на модельной цифровой карте, подлежащих проезду вагонов, запланированных к перемещению, и информацию об изменении доступности отдельных перегонов, влияющих на топологию цифровой карты, на основе этих данных в компьютере центральной станции формируют: все возможные маршруты движения вагонов из станций отправления к станциям назначения с перечислением взвешенных ребер, входящих в данные возможные маршруты следования; производят выбор кратчайших маршрутов следования вагонов с учетом весов ребер, и попутно разделяют все возможные маршруты следования на оптимальный, субоптимальный 1-го порядка, субоптимальный 2-го и следующих порядков, - данные маршруты являются рекомендуемыми маршрутами следования;- сотрудники центральной станции посредством компьютера утверждают маршруты следования вагонов, выбирая их из возможных, стремясь выбрать оптимальные, либо для отдельных вагонов субоптимальные как можно меньшего порядка, с учетом числа локомотивов и их положения на модельной цифровой карте, рекомендуемые утвержденные маршруты передают посредством радиосвязи на АРМы диспетчерских станций, осуществляющих связь с локомотивами, дополнительно диспетчерскими осуществляется регулирование движения локомотивов, а так же сообщение на ЦС информации об изменениях положения вагонов с целью переформирования рекомендуемых маршрутов следования вагонов.

Заявленный способ поясняется чертежами, на которых показаны:

Фиг. 1 - общая структурная схема управления движением и формирования рекомендуемых маршрутов следования вагонов,

Фиг. 2 - схема этапов осуществления способа.

Возможность реализации способа можно показать на системе, изображенной на фиг. 1, которая включает рассматриваемую железнодорожную сеть 1, ЦС 2, снабженную компьютером и средствами связи, Сеть передачи данных 3, которая объединяет АРМы диспетчерских 4₁,4₂,… с компьютером ЦС2, а так же включает радиосвязь между диспетчерскими 4₁,4₂,… и локомотивами 5₁,5₂,…, между сотрудниками диспетчерских 4₁,4₂,… и сотрудниками ЦС 2.

Очередность этапов осуществления способа демонстрирует схема, изображенная на фиг. 2.

Первоначально производят формирование модельной цифровой карты рассматриваемой железнодорожной сети. Для этого ниже опишем модель произвольного состояния железнодорожной сети. Опишем обозначения, принимаемые условия и вводимые согласно изобретению события в системе железнодорожной сети.

Пусть G(V,R) - неориентированный граф с множеством

вершин, представляющих фиксированное число |U| железнодорожных станций

выполняющих (ра)сцепку дополнительных вагонов и (рас)формирование составов, и фиксированное число |W| пунктов блокировки движения

необходимых для организации безаварийного движения, и множеством

взвешенных ребер, представляющих перегоны между железнодорожными станциями и\или пунктами блокировки.

Обозначим через [x_m,x_n] ребро r_i, инцидентное вершинам x_m,x_n∈V, соединяющее станции x_m,x_n ∈ U, в этом случае r_i=[u_m,u_n]; пункты блокировки x_m,x_n∈W, в этом случае r_i=[w_m,w_n]; или пункт блокировки x_m∈W со станцией x_n∈U, в этом случае r_i=[w_m,u_n]=[u_n,w_m].

Условие 1. Все перегоны железнодорожной пути считаем разрешенными для проезда всем локомотивам (например, вся рассматриваемая железнодорожная сеть электрифицирована и все перегоны обладают необходимой несущей способностью) при едином ограничении на максимальное число L вагонов в составе.

Считаем все локомотивы взаимозаменяемыми и обеспечивающими плановую скорость движения по железнодорожному расписанию.

Условие 2. Соединение локомотивов для проводки сверхдлинных (т.е. содержащих более L вагонов) составов не рассматриваем.

Условие 3. Граф G(V,R) - простой, то есть без петель и кратных ребер.

Условие 4. Оптимизация порядка расположения вагонов в составе не рассматривается.

Ребра r_i графа G имеют положительные веса d(r_i), соответствующие плановому времени прохождения перегона составом.

Условие 5. Время прохождения составом перегона не зависит от назначенного локомотива, сложившегося набора вагонов состава и их специфики (наливные цистерны, почтовые вагоны, насыпные вагоны-полувагоны, пассажирские и т.д.) и наполненности.

Считаем фиксированным время Т, необходимое для включения в состав или исключения из него одного дополнительного вагона.

Условие 6. Пусть Т не зависит от произведенного при этом числа перецепок вагонов состава и их специфики.

Таким образом, в случае (ра)сцепки k дополнительных вагонов будет затрачено kT единиц времени.

В момент времени t на каждой станции, в движении на перегонах и в пунктах блокировки находится некоторое известное число вагонов |B(t)|. Время меняется тактами переменной продолжительности: следующий учетный момент времени t_i+1 появляется вслед моменту t_i, если происходит одно из событий 1-6.

Событие 1. В случайный момент времени t_i+1:=t>t_i, зависящий от заказчика перевозки, на единицу возрастает общее число вагонов

то есть на некоторой станции v_m появляется готовый к присоединению к одному из составов новый вагон

с заданными пунктом отправления v_m и пунктом назначения v_n.

Заметим, переиндексация вагонов b_k, 1≤k≤|B(t_i)|, не производится.

Если подходящего состава нет, то вагон

ждет его появления. Если есть подходящий состав, то сразу же начинается прицепка к нему вагона

, которая завершится в момент времени t=t_i+1+T.

Появление нового вагона

образует ординарный поток в смысле теории массового обслуживания.

Событие 2. В расчетный момент времени t_i+1:=t>t_i, зависящий от времени прохождения составом соответствующего перегона по железнодорожному расписанию, на единицу уменьшается общее число вагонов

то есть некоторый вагон

отправленный со станции v_m, согласно железнодорожного расписания прибывает в пункт назначения v_n. Сразу же начинается его отцепка от приведшего состава, которая завершится в момент времени t=t_i+1+T.

Заметим:

1. Производится такая переиндексация всех вагонов

чтобы новые индексы вагонов b_l' удовлетворяли условию

2. Общее число вагонов |B(t)|, а также их индексация меняется только при наступлении событий 1 и 2. Общее число составов |A(t)| может измениться при любом событии 1-8.

Событие 3. В случайный момент времени t_i+1:=t>t_i на некоторой станции v_m началась прицепка подходящего вагона b_j к транзитному (согласно железнодорожного расписания) или формирующемуся (случайным образом) составу. Прицепка завершится в момент времени t=t_i+1+T. Данное событие 3 происходит в случайный момент времени t_i+1, если транзитный состав отклонился от расписания или\и если начало прицепки вагона b_j было связано с некоторыми дополнительными случайными условиями заказчика перевозки.

Заметим: событие 3 отличается от события 1, если на станции v_m к составу нужно прицепить более 1 вагона, и пришлось ждать их прибытия согласно железнодорожного расписания (то есть в запланированный момент времени) или появления в случайный момент времени, зависящий от заказчика перевозки. Либо вагон согласно железнодорожного расписания дожидался подходящего транзитного состава.

Событие 4. В случайный момент времени t_i+1:=t>t_i на некоторой станции v_m завершилась прицепка подходящего вагона b_j к транзитному или формирующемуся составу.

Если состав сформирован не полностью или соответствующий перегон не свободен, то состав ожидает завершения формирования дополнительными подходящими вагонами (согласно их прибытию по железнодорожному расписанию или случайному появлению от заказчика) и ждет освобождения соответствующего перегона.

Условие 7. Если состав сформирован полностью и соответствующий перегон свободен, то состав начинает движение по этому перегону сразу же (то есть без дополнительной задержки).

Событие 5. В случайный момент времени t_i+1:=t>t_i на некоторой станции v_m началась отцепка определенного вагона b_j от транзитного или расформируемого состава. Отцепка завершится в момент времени t=t_i+1+T. Данное событие 5 происходит в случайный момент времени t_i+1, если время отправления транзитного состава от станции v_m еще не назначено (не включено в актуальное железнодорожное расписание) или\и если начало отцепки вагона b_j зависит от некоторых дополнительных случайных условий заказчика перевозки (например, заказчик задерживает прием груза).

Заметим: событие 5 отличается от события 2, если на станции v_m от состава нужно отцепить более 1 вагона, и приходится ждать их отбора заказчиками перевозок.

Событие 6. В случайный момент времени t_i+1:=t>t_i на некоторой станции v_m завершилась отцепка подходящего вагона b_j от транзитного или расформируемого состава. Данное событие 6 происходит в случайный момент времени t_i+1, если завершение отцепки вагона b_j зависит от некоторых дополнительных случайных условий заказчика перевозки (например, заказчик задерживает прием груза).

Если состав расформирован не полностью или соответствующий перегон не свободен, то состав ожидает завершения отцепки необходимых вагонов и\или ждет освобождения соответствующего перегона.

Условие 8. Считаем вагон неделимой единицей, догрузку\разгрузку вагона на всем пути следования между станцией отправления

и станцией назначения

не рассматриваем.

Заметим: общее число составов |A(t)| может измениться при любом событии 1-6.

Событие 7. В случайный момент времени t_i+1:=t>t_i, началось движение состава по перегону r_j, которое будет длиться d(r_j) единиц времени. Данное событие 7 происходит в случайный момент времени t_i+1, если завершение (пере)формирования состава зависит от некоторых дополнительных случайных условий заказчиков перевозок (например, задержка оформления груза) или случайных событий освобождения перегона r_j для данного состава.

Событие 8. В случайный момент времени t_i+1:=t>t_i завершилось движение состава по перегону r_j, длившееся d(r_j) единиц времени. Данное событие 8 происходит в случайный момент времени t_i+1, если при движении по перегону произошла случайное изменение нормативной длительности d(r_j) (например, чрезвычайная остановка движения).

Заметим: общее число вагонов |B(t)| и составов |A(t)| при наступлении событий 7 и 8 не меняется.

Условие 9. Емкость путей каждой станции u_j считаем достаточной для обработки всех прибывающих составов. Емкость путей каждого пункта блокировки движения считаем единичной, то есть в каждый момент времени t там может находиться только 1 состав.

Условие 10. Время прохождения транзитного состава через любую станцию u_j считаем нулевым, в отличие от времени задержки состава для организации выбранного графика движения. Кроме того, если на станции требуется к составу прицепить l и отцепить m вагонов, то потребуется как минимум (l+m)Т единиц времени задержки отправления состава для продолжения движения.

Изложенные выше условия и события описывают модель произвольного состояния железнодорожной сети: каждое событие 1-8 приводит к появлению в произвольный момент времени t>0 хотя бы одного состава на множестве перегонов R и\или в пунктах блокировки движения W. Возможно также изменение общего числа вагонов |B(t)| или составов |A(t)| в пределах исследуемой железнодорожной сети.

Так как в железнодорожной сети, в отличие от обычной дорожной сети, более высок риск столкновения транспортных средств, то в отличие от упомянутого аналога - управление движением и, при необходимости, его корректировка, осуществляется посредством сотрудников диспетчерских, которые есть при каждой железнодорожной станции. То есть в отличие от упомянутого выше аналога между ЦС и транспортным средством существует посредник в виде диспетчерской. Сотрудники диспетчерских и центральной станции отслеживают упомянутые выше условия и события, при необходимости контролируют и корректируют их.

На первом этапе осуществления изобретения (см. 6 на фиг. 2) информация о состоянии железнодорожной сети передается с АРМ диспетчерских 4₁,4₂,…, 4_n железнодорожных станций и пунктов блокировки на компьютер ЦС 2 посредством сети передачи данных 3 (см. фиг. 1).

Для получения модельной цифровой карты железнодорожной сети в память компьютера ЦС передаются, в том числе, общим списком названия станций, названия предшествующих им станций, веса соответствующих ребер, показывающих расчетное время движения локомотивов по соответствующим перегонам.

На втором этапе осуществления изобретения (см. 7 на фиг. 2) работники ЦС на компьютере ЦС производят формирование графа, демонстрирующего модельную цифровую карту железнодорожной сети 1. Для осуществления расчетов используется компьютерная программа: Докучаев А.В., Котенко А.А. Программный комплекс оптимизации элементов списка предшествования. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2017663306. Роспатент. 2017. Полученная модельная цифровая карта доступна в нескольких интерпретациях:

- в виде матрицы непосредственного предшествования перегонов железнодорожной сети,

- в виде соответствующего матрице орграфа железнодорожной сети,

- в виде списка непосредственного предшествования перегонов рассматриваемой железнодорожной сети с указанием весов соответствующих ребер.

Далее работники ЦС делают доступной модельную цифровую карту диспетчерским (см. 8 на фиг. 2).

Далее согласно 9 (см. фиг. 2) с диспетчерских посредством АРМ, связанных с компьютером ЦС, через сеть передачи данных 3 (см. фиг. 1), передают информацию о начальной и конечной вершинах на модельной карте, подлежащих проезду вагонов. Так же передается информация о предстоящем или текущем ремонте путей, а так же других плановых и внеплановых мероприятиях, блокирующих прохождение ребра графа - данная информация учитывается в ЦС при корректировке топологии составленной ранее цифровой модельной карты.

В момент времени t≥0 для каждого вагона

1≤i≤|B(t)|, построим список из

подходящих маршрутов

проходящих через несколько железнодорожных станций

где

. Здесь применим обозначение u₀, если маршрут (1) начинается со станции

В противном случае маршрут (1) начинается с пункта блокировки

Последний пункт маршрута (1) - всегда станция назначения вагона

Некоторые станции маршрута (1) могут разделяться несколькими пунктами блокировки

Здесь Q(s)=0 означает непосредственную связь станций u_s и u_s+1 железнодорожным перегоном без промежуточных пунктов блокировки движения.

Заметим: допустимые маршруты

одного вагона

различаются как при прохождении разных промежуточных станций, так и при прохождении некоторых промежуточных пунктов блокировки движения, где стрелочное регулирование позволяет выбирать разные перегоны.

В момент времени t≥0 поставим каждому вагону

набор всех найденных маршрутов

в виде ориентированного дерева T(t,b_i) с корнем

и дугами, ведущими по соответствующим железнодорожным перегонам найденных маршрутов к пункту назначения

данного вагона.

Листьями дерева T(t,b_i) служат слова, описывающие маршруты (2), а промежуточными узлами (между корнем и листьями) являются все подслова слов, представляющих все листья. Ветви дерева T{t,bi) обозначают собственное включение подслов без промежуточных узлов.

Заметим: в каждый актуальный момент времени t на каждом ориентированном дереве T(t,b_i) узлы можно поставить в соответствие вершинам x∈V графа G(V,R) исследуемой железнодорожной сети. Однако, это соответствие не инъективно: на разных допустимых маршрутах

могут, причем неоднократно, (в случае циклических перемещений вагонов по железнодорожной сети - не будем отвергать такую возможность!) встретиться узлы, отражающие следование через одну и ту же станцию x∈U или пункт блокировки x∈W разными маршрутами. В последнем случае узел ориентированного дерева T(t,b_i) соответствует точке ветвления железнодорожных маршрутов на графе G(V,R) исследуемой железнодорожной сети. При этом корень дерева T(t,b_i) однозначно ставится в соответствие вершине

, поэтому сохраним за ним обозначение

в любой актуальный момент времени t.

Очевидно,

где

- отношение нестрогого включения на множестве ориентированных деревьев.

Произведем разметку вершин и дуг ориентированного дерева T(t,b_i).

а. Разметим вершины х дерева T(t,b_i) положительными весами

, равными прогнозируемым в актуальный момент времени t затратам времени для передвижения вагона

из корня

в вершину X ∈ V графа G(V,R), соответствующую узлу х ориентированного дерева T(t,b_i).

Корню

припишем нулевой вес

Определение 1. Маршрут на ориентированном дереве T(t,b_i) назовем оптимальным для вагона

если он из корня

ведет к листу минимального веса.

Заметим: в каждый актуальный момент времени t для каждого вагона b_i ∈ B(t) существует хотя бы один оптимальный маршрут.

Определение 2. Различные оптимальные маршруты будем называть альтернативными оптимальными.

Определение 3. Маршрут минимального веса среди всех неоптимальных назовем субоптимальным I-го порядка.

Заметим: в каждый актуальный момент времени t для каждого вагона b_i ∈ B(t) при наличии хотя бы одного неоптимального маршрута существует хотя бы один субоптимальный маршрут I-го порядка.

Определение 3. Различные субоптимальные маршруты I-го порядка так же будем называть альтернативными субоптимальными I-го порядка.

Заметим:

1. Аналогично вводятся (альтернативные) субоптимальные маршруты II-го, III-го и т.д. порядков.

2. Разметка станций х∈U и пунктов блокировки движения х ∈ W может быть различной для различных деревьев T(t,b_i) в зависимости от выбора актуального момента времени t и вагона b_i.

b. Разметим ориентированные дуги r∈R дерева T(t,b_i) положительными весами d(r), равными нормативному времени прохождения состава по перегону r.

Разметка дуг r∈R в любой момент времени t и для всех деревьев T(t,b_i) одинакова.

Деревья T(t,b_i) дублируются в случае, если несколько вагонов в момент t должны переместиться от общего пункта отправления

к одной станции назначения

.

Однако это может реализоваться разными маршрутами из общего множества (2), например, если таких вагонов больше, чем максимальная допустимая длина состава L. В таком случае вагоны могут следовать в разных составах от одного пункта отправления до одного пункта назначения разными оптимальными маршрутами.

Согласно 10 (см. фиг. 2) на компьютере ЦС осуществляется расчет возможных путей следования вагонов в железнодорожной сети. Данная задача решается с помощью:

- упомянутых выше математических выкладок

- адаптации к данной задаче метода расчета описанного в работе Котенко А.П. Матричный алгоритм Беллмана-Мура \\ Управление организационно-экономическими системами: Сборник научных статей. Вып. 10. - Самара: Изд-во Самарского государственного аэрокосмического ун-та, 2013. - С. 33-37. С помощью данного метода находятся все возможные кратчайшие пути следования вагонов.

Для осуществления расчетов всех кратчайших путей следования вагонов, а так же всех возможных путей следования вагонов с указанием времени их прохождения в качестве инструмента так же используется компьютерная программа: Докучаев А.В., Котенко А.П., Котенко А.А. Программный комплекс математического моделирования оптимальных маршрутов на взвешенном орграфе. (Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2020611019). Роспатент. 2020).

Повторив расчет с помощью данной программы необходимое число раз, получим искомые списки всех возможных маршрутов, ведущих из любой вершины графа G(V,R) в любую другую вершину, отсортированные по возрастанию времени следования.

Маршруты являются рекомендуемыми, начиная с кратчайшего времени следования вагонов. Таким образом, сформированы списки рекомендуемых маршрутов следования вагонов, включающих оптимальные и субоптимальные маршруты следования вагонов, а так же все возможные маршруты следования.

Работники ЦС выбирают и утверждают итоговые списки маршрутов, выбирая их из рекомендуемых, и делают их доступными диспетчерским (см. 11 фиг. 2).

Диспетчерские осуществляют компоновку вагонов в составы путем радиосвязи с курируемыми локомотивами и сообщая попутно информацию на ЦС информацию о выполненных работах (см. 12. фиг. 2).

Дополнительного диспетчерскими осуществляется корректировка скоростей и параметров следования вагонов и фиксирование изменений, влияющих на соблюдение выбранных маршрутов следования, в АРМ.

По появлении событий 1-8, а так же изменении ситуации с перегонами (постановке на ремонт, окончании ремонтных работ) - информацию с диспетчерских снова отправляют на компьютер ЦС для актуализации цифровой карты и формирования рекомендуемых, включая оптимальные, маршруты следования вагонов (см. 13-14 фиг. 2).

Реализация данного способа позволяет достичь новых технических результатов, ведущих к повышению эффективности работы всего процесса транспортных перевозок на железнодорожном транспорте, обеспечении повышения производительности транспорта, в улучшении железнодорожной и экологической безопасности, а также - в снижении удельной стоимости всего процесса грузопассажирских перевозок, чему способствует составление рекомендуемых маршрутов следования вагонов.

Claims

Способ формирования рекомендуемых маршрутов движения транспортных средств, заключающийся в том, что формируют модельную цифровую карту дорожной сети в виде совокупности вершин и ребер графа, модельную цифровую карту вводят в память компьютера центральной станции, снабженной средствами радиосвязи, отличающийся тем, что в качестве дорожной сети рассматривается железнодорожная сеть, вершины графа представляют собой реальные пункты железнодорожных станций, выполняющих сцепку и/или расцепку дополнительных вагонов и формирование и/или расформирование составов и фиксированное число пунктов блокировки движения, необходимых для организации безаварийного движения, а взвешенные ребра графа представляют реальные перегоны между железнодорожными станциями и\или пунктами блокировки, где вес ребра означает время плановое время прохождения составом соответствующего перегона, между транспортным средством и центральной станцией есть посредник - диспетчерская, осуществляющая наблюдение, и при необходимости, корректировку движения транспортных средств во избежание аварий, модельную цифровую карту дорожной сети с центральной станции передают по каналам радиосвязи на диспетчерские железнодорожных станций и пунктов блокировки, снабженные компьютерами, объединенными в одну сеть, и средствами радиосвязи, в том числе с локомотивами, осуществляющими перемещение вагонов, с диспетчерских передают по каналам радиосвязи на центральную станцию информацию о начальной и конечной вершинах на модельной цифровой карте, подлежащих проезду вагонов, запланированных к перемещению, и информацию об изменении доступности отдельных перегонов, влияющих на топологию цифровой карты, на основе этих данных в компьютере центральной станции формируют: все возможные маршруты движения вагонов из станций отправления к станциям назначения с перечислением взвешенных ребер, входящих в данные возможные маршруты следования; производят выбор кратчайших маршрутов следования вагонов с учетом весов ребер, и попутно разделяют все возможные маршруты следования на оптимальный, субоптимальный 1-го порядка, субоптимальный 2-го и следующих порядков, данные маршруты являются рекомендуемыми маршрутами следования; на центральной станции посредством компьютера утверждают маршруты следования вагонов, выбирая их из возможных, стремясь выбрать оптимальные, либо для отдельных вагонов субоптимальные как можно меньшего порядка, с учетом числа локомотивов и их положения на модельной цифровой карте, рекомендуемые утвержденные маршруты передают посредством радиосвязи на АРМы диспетчерских станций, осуществляющих связь с локомотивами, дополнительно диспетчерскими осуществляется регулирование движения локомотивов, а так же сообщение на ЦС информации об изменениях положения вагонов с целью переформирования рекомендуемых маршрутов следования вагонов.