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新一代编组站调度系统的开发理念与实践

2010-08-15何世伟

铁道货运 2010年7期
关键词:编组站调度计划

何世伟

(北京交通大学 交通运输学院,北京 100044)

1 适应编组站综合自动化的调度系统开发概述

编组站是铁路的重要组成部分和基层生产单位,专门办理大量货物列车的解体和编组作业,素有“列车工厂”之称,编组站作业效率和质量直接影响铁路运输的效率和效益,编组站在全路和区域路网中占有十分重要的地位。

1.1 国内外编组站自动化发展概要

20 世纪 60 年代国外在对编组站进行设备改造、线路布局优化、管理方式不断改进的同时,大量采用先进的计算机电子设备及现代化管理手段实现编组站作业综合自动化。例如,德国的慕尼黑北编组站和曼海姆编组站、日本的郡山编组站、美国的 Wash 编组站等。

我国铁路编组站 1970 年在丰台西建成第一座半自动化驼峰后,1984 年在南翔编组站建成了我国第一座采用国产小型机集中控制的自动化调速系统驼峰,开创了我国编组站自动化的先河;1986 年在山海关建成了我国第一个采用微机的驼峰溜放进路自动控制系统;1987 年我国第一个编组站车辆信息处理系统在株洲驼峰投产;1989年郑州北编组站综合自动化系统建成,主要包括上行驼峰自动化、推峰机车遥控、编尾微机集中及调度信息处理 4 个分系统,并实现了调度信息处理系统与驼峰自动化联机,勾勒出我国编组站综合自动化的雏形;其后 1993 年开通的石家庄编组站综合自动化系统,第一次在编组站站调增加了调度监督系统。

在引进方面,我国从 1987 年到 1997 年先后在郑州北下行、徐州北、阜阳北、向塘西下行分别引进了美国 GRS 公司和美国 USS 公司的驼峰自动化系统,但是由于该系统对我国编组站运输条件的不适应,出现自动化设备不能满足运输需求的现象。

到 20 世纪 90 年代中期以前,我国编组站技术装备还是以半自动化驼峰为主。自 20 世纪 90 年代中期以来,以 TW 系列驼峰自动化系统为代表的驼峰自动控制设备迅速普及。到目前为止,我国现有路网性编组站 15 个,其中 14 个编组站装备了自动化驼峰,占94%;区域性编组站 17 个,其中 11 个编组站装备了自动化驼峰,占 65%;地方性编组站 17 个,其中 12个编组站装备了自动化驼峰,占 71%[1]。

为适应国民经济发展需要,进入 21 世纪以来,我国又陆续在成都北、新丰镇、武汉北、贵阳南等站开始修建新一代综合自动化路网性编组站,并对郑州北等一批老的大型编组站进行自动化改造,提高综合自动化水平,编组站综合自动化迎来新的重要发展时期。2007 年开通运营的成都北编组站综合集成自动化系统 (Computer Integrated Process System , CIPS)是基于现代管理、制造、信息、自动化、系统工程的综合性技术,它将编组站作业的各个环节,即列车到达、解体、编组、出发、调度指挥和计划管理等全部活动过程作为一个不可分割的有机整体,以贯穿于编组站组织、管理与运营生产的生产调度计划为核心,通过实现信息流的管理运行及信息流与车流间 (列车、车辆) 的集成,形成智能闭环系统,实现行车、调车指挥与执行自动化[1,2]。编组站调度系统是编组站 CIPS 的重要组成部分,通过生产调度协调运输生产各环节,进而实现车站运输工作组织的优化,对提高编组站编解列车质量,缩短车辆停留时间,降低解编成本具有重要作用。

1.2 我国编组站调度系统的发展进程

作为编组站综合自动化系统的重要组成部分,我国编组站调度系统的研究始于 20 世纪 70 年代,但真正的实用化开发还是在第一代编组站信息管理系统(Yards Information System, 简称YIS) 建成后,大致可分为以下 3 个阶段。

第一阶段 (从 YIS 建成使用——20 世纪 90 年代中期)。即编组站调车作业计划辅助编制阶段,以 1989年建成的郑州北站综合自动化系统为代表,包括后来陆续在全路各大编组站建成的类似系统等,这一阶段的编组站调度功能一般包含在 YIS 中,调度计划的支持方面只有钩计划而没有如日班、阶段等调度计划功能,日班、阶段计划等编制几乎全部由人工在纸质的技术作业大表上实现。

第二阶段 (从20世纪90年代中期——2006年)。采用计算机辅助人工编制阶段计划阶段,其主要标志是初步实现了站内各种调度与运输管理信息的共享,使用计算机取代人工铺画技术作业大表等。例如,1997 年北京交通大学与郑州北站联合开发的编组站智能调度系统,实现车站调度信息与 TMIS 班计划及车流预确报信息、TDCS 列车运行阶段计划、车站YIS 现车信息,以及其他各类车站运输信息的共享。全部取消手工画大表,实现了全部调度工种及调度计划无纸化,采用传统优化与智能优化结合的方法提高了调度计划的编制质量[3];2006 年铁道部计算中心在丰台站开发投入使用的 YIS2.0 系统,实现了车站技术作业图表、货运计划等的电子化管理;其他车站如向塘西站等也开发了类似的系统。

第三阶段 (从2006年至今)。即管控一体的编组站调度系统阶段,其特点是有更完备的信息自动采集与集成功能,进一步实现了调度信息管理系统与车站作业控制系统、调度信息管理系统与多类安全监控系统的结合。例如,全路通信信号研究设计院开发的编组站综合集成自动化系统 CIPS,中国铁道科学研究院与铁道部信息技术中心共同研发的编组站综合自动化系统SAM (Synthetic Automation of Marshalling Yard,简称SAM) 都体现了调度系统的管控一体化功能。

目前,CIPS 已在成都北、武汉北、贵阳南等新建编组站投入使用,YIS2.0系统也已实现对郑州北、新丰镇、哈尔滨南等站的技术改造与升级。值得指出的是,编组站调度系统从第二阶段开始,在作业大表人机交互铺画基础上,已开始考虑调度计划的优化及其一体化编制问题[4,5],并逐渐在部分编组站调度系统中应用。

2 新一代编组站调度决策支持系统的开发理念及实现功能

2.1 支持编组站集中控制和作业过程全面自动化

新一代编组站调度系统具有以下特点。

(1)以站调系统为核心,以车站作业技术大表为工具,实现编组站作业的集中控制。能够自动接收铁路局的计划,自动进行车流推算;根据实际到发车流,自动完成各种作业计划的编制和调整;将计划和命令下达到车站相关岗位,随时监督各岗位作业的完成情况。

(2)根据站内各项作业计划,自动排列计划的执行顺序,协调列车/调车进路控制,自动生成进路指令,适时将进路指令下传给计算机联锁和驼峰控制设备执行,并预排进路。对列车的到达和出发、调车机作业、本务机出入段、驼峰调车、尾部调车、取送调车等进路实行集中控制。

(3)实现推峰机车速度、驼峰车辆溜放速度、编尾平面调车进路、尾部停车器和脱轨器的自动控制。

(4)将驼峰无线机车遥控与调车机车安全监控技术有机结合,实现调车机车的推峰作业遥控、自动控制和站场调车作业安全防护的综合控制;调机动态信息在调度系统及技术作业图表中显示,实现编组站内所有调车机车自动实时跟踪与集中管理。

2.2 实现多源信息共享与有效集成

(1)实现铁路局各纵向信息系统的信息共享,如接收上级的计划和命令,向上级报告和汇报。

(2)实现车站各横向子系统的信息整合与共享。主要包括机务、车辆部分的信息共享接口,实现站内机车/车辆自动实时跟踪,确保现车和信息系统的一致,采用综合显示墙集等手段集中表示站内所有列车、机车、车辆的作业活动。增加站区综合调度信息集成程度,车站调度可及时掌握机务段可用机车数量、车辆段检修车状态等信息,减少待发时间,提高发车效率;实现和铁路局网络安全系统的接口,为大客户服务打基础;实现数据一次录入全程共享。

(3)枢纽运输组织一体化,实现了对编组站管辖中间站的现车信息、调车计划、取送装卸作业信息的集中管理,优化了运输资源,提高了运输效率。

(4)新一代编组站调度系统还开发了调度电子交班分析系统、车站运输指标图形化实时显示系统、运输统计分析系统、运输畅通过程控制预警系统等延伸产品。

2.3 构建一体化调度计划体系以加强计划可控性与可实现性

新一代编组站调度系统内部调度计划的协调性进一步增强,更好地实现了计划的可控性与可实现性。

(1)实现了局站调度一体化,车站调度与铁路局调度作业计划协同编制、双向互通,提高了计划兑现率。

(2)体现总站调与站调计划的协调,使双向编组站列车入场、解编及机车安排与站调计划更加合拍。

(3)实现阶段计划与钩计划一体化,将钩计划纳入阶段计划体系,使站调预推车流与实际车站调车作业进度一致,提高阶段计划对车流的可控性与计划兑现率。

(4)实现阶段计划的车流与调机、到发线利用一体化,体现车站站调、值班员、货运调度工作的协调,使车站车流组织、移动设备及固定设备的利用更加合理。

2.4 体现安全监控与调度系统的融合

2.4.1 增强调度对车辆安全状态的掌控能力

编组站车辆安全综合检测系统具备以下功能。

(1)采用车号自动识别、红外轴温检测、超偏载检测、超限检测、视频监控等,为列检、商检、车号员提供信息自动化采集手段。

(2)利用行车安全综合监控系统判断超限状况、超限级别及超限位置;检测列车超载、偏载、车轮扁疤,以及车辆运行状态;对车辆通过情况实时录像;提供检测结果的远程网络查询和检索。

(3)红外轴温监测设备自动监测运行中各种车辆的热轴故障,并将监测结果通过红外轴温传输网络传至红外轴温监测中心,对故障热轴进行跟踪预报和集中管理。

(4)结合车号识别装置,通过红外线轴温跟踪、热轴预报与车次、车号相对应,实现对任一辆车的信息跟踪,为列车的轴温全程跟踪奠定基础。

将车辆安全综合检测纳入编组站综合自动化系统,并向调度提供相关车辆安全信息,增强了调度计划安排中对车辆安全状况的掌控能力,降低了车辆故障导致的甩车等对编组站调度计划及运输组织的影响。

2.4.2 增强调度对货物安全状态的掌控能力

(1)将超限检测系统、超偏载检测系统、轨道衡检测系统、危险货物追踪系统、出发列车安全视频监控系统、站场视频监控系统等货运系统终端整合至监控中心,由同一终端输出显示;引入 TPDS 车辆运行状态检测系统,对超偏载检测系统实现有效补充;引入现在车管理信息系统,实现货车基本信息共享;引入车号自动识别系统,实现车号快速、准确识别;引入TDCS调监系统,实现车辆运行轨迹动态追踪;通过对上述货运系统与行车系统的整合形成货检安全集中监控系统。

(2)货检安全集中监控系统功能包括:①整合各货运系统检测信息,实现视听预检报警功能;②以现在车管理信息系统为依托,实现阶段计划自动传输处理和货检作业信息综合处理功能;③结合TDCS调监系统,实现行车预告语音提示功能;④以检测报警信息为源点,对扣车处理结果实现电报自动拍发功能;⑤实现对货检信息的自动统计与分析功能。

将货检安全监控纳入编组站综合自动化系统,并向调度提供相关货运安全信息,增强了调度计划安排中对货物装运安全状况的掌控能力,降低了货物安全因素对编组站调度计划及运输组织的影响。

3 新一代编组站调度系统决策支持功能的若干关键技术进展

3.1 与调度决策相关的多源信息融合技术

伴随编组站信息化的快速发展,目前相继在编组站开发并投入使用的运输生产控制与管理信息系统有:货车管理信息系统、列车 (预) 确报管理信息系统、驼峰溜放作业过程自动控制系统、货运计划及制票系统、峰尾平面溜放联锁系统、电气集中联锁系统、编组站调度监督系统、车辆实时跟踪系统(RCT)、车号自动识别系统、铁路运输信息管理系统的班计划系统、铁路局阶段调度计划系统、枢纽行车实时监控与报点系统等。这些信息系统的投入使用,改变了车站传统的作业方式,改善了作业条件,减轻了劳动强度,强化了运输生产安全机制,提高了人身、车辆安全和运输生产效率,使车站的综合运输能力有了大幅度的提高,为进一步提高车站综合自动化水平创造了良好的软硬件环境。

由于上述信息系统是在不同年代由不同的开发人员在不同的平台上各自独立研究和开发的,各系统管理的信息和数据难以互相共享,系统之间存在着大量的重复信息,也难以在信息共享的基础上对编组站运输作业组织进行优化,如何融合编组站这些信息,提高信息利用水平,已成为编组站综合自动化实施与运输生产效率进一步提高的重要课题。多源信息融合技术 (Multi Sensor Data Fusion,简称MSDF) 作为对多源不确定性信息进行综合处理及利用的理论和方法,通过对来自多个信息源的信息进行多级别、多方面、多层次的处理,可产生新的有意义的信息[6]。信息融合源于 20 世纪 70、80 年代的“数据融合”概念,现在已拓展为包括图像、音频、符号等的多媒体信息,它以统计推断与估计理论、智能计算与识别理论为基础,是组合多源信息和数据完成目标检测、关联、状态评估的多层次、多方面的过程。信息融合的目的是获得准确的目标识别、完整而及时的现场态势和威胁评估。随着传感器技术、计算机科学和信息技术的发展,各种面向复杂应用背景的多传感器系统大量涌现,使得多渠道的信息获取、处理和融合成为可能,并且开始在编组站调度系统中发挥作用。

编组站调度信息与调度计划的关系问题,一直是调度计划研究的重点领域,由于调度计划是前后衔接并具有后效性的连续决策过程,特别是伴随信息化水平的提高,部分大型编组站已开始考虑变革原有手工作业类似固定阶段性调度计划的管理模式,代之为编制周期更短的连续动态计划,但多种融合信息如何进入调度计划信息系统,存在以下选择模式。

(1)随时把各种最新信息更新到原有计划系统中,但由于这些信息又处于不断变动中,如果将所有变动信息都通知调度员,大量的无效甚至垃圾信息会使调度员应接不暇,而且很多信息其实并不影响已有的最终决策结果;若不通知调度员,由于更新信息较多,调度员就可能由于没有注意实时信息变化的情况,遗漏掉影响计划执行的重要信息。

(2)固定时间步长把各种信息更新到原有计划系统中,其优点是降低调度员负担与计划调整频度,但是这样可能会导致调度员掌握实时信息时间滞后,影响最终决策的制定。

(3)动态设置信息更新,根据信息变化对最终决策的可能影响,进行动态信息更新,并提示调度员。由于动态信息的有效更新能更好地满足编组站调度计划要求,这也是目前该领域研究的焦点所在。

此外,大型编组站调度系统有多层次的调度工种,不同工种调度员对实时信息的要求也不一样,如值班站长 (或者总站调) 需要的是一些轮廓宏观的信息,车站调度需要是中观信息,车场(钩计划)调度需要的更微观信息,也就是应该根据用户不同的信息梯度要求,向各工种调度传递信息;在调度计划的编制与调整方面,目前主要考虑以下因素。

(1)调度决策系统应该选择最有利的时机,包括信息条件、控制条件等,充分利用各种融合信息与原有计划进行有效衔接,生成鲁棒性高的原始调度计划。

(2)选择在信息频繁变动的最合理时机,调整计划,以减少信息变化对决策的影响。

(3)不仅能提高计划执行的可靠性与完成质量,而且能降低调度员的作业负担。

对于如何确定信息更新的时机,人们开始尝试多种不同解决的办法。例如,北京交通大学相关研究课题组,针对上述编组站多源信息融合与调度鲁棒计划生成提出的冗余尺度办法,通过诊断出影响计划可靠性的信息变动或信息累计变动,动态生成信息时间的冗余尺度,可以根据不同调度信息需求及对计划可调整性大小评估结果,控制更新信息频率,减少信息噪声或无效信息对计划影响,提高计划可靠性。这一方法突破了传统随时更新或固定步长更新信息作法的缺陷,但其融合信息的冗余尺度对调度计划可靠性、可执行性,以及调整性的影响机理及鲁棒调度计划优化问题,仍属于编组站综合自动化调度优化与实用化研究亟待解决的关键技术难题之一。目前,多源数据融合的关键技术仍在不断深化,该领域正在取得积极进展的研究成果还包括以下内容。

(1)调度计划鲁棒性与信息更新尺度关联的多维时空网络构建,基于神经网络与智能计算技术结合的多源信息融合冗余尺度的动态获取方法。

(2)减少各种信息噪声对调度计划影响,防止数据相互冲突的分层智能信息融合模型中局部、全局信息融合的有效算法研究。

(3)基于多种不确定决策环境与模式下,基本调度鲁棒计划建模;短周期动态计划编制调整中,不同信息源信息融合的触发时机的确定,以及调度调整计划的优化方法等。

3.2 基于数据的调度优化方法

调度决策优化方法作为编组站调度决策支持系统(DSS) 的重要内容,决策支持系统 DSS 由于其对于半结构化问题具有良好适应性和能够直接为决策者提供决策支持的特点,也较早被引入到了车站调度系统研究。从 20 世纪 70 年代开始展开铁路编组站站调决策支持系统的理论框架研究。到20世纪90年代,编组站智能调度系统的开发构架得以初步确立,在决策优化方法研究方面,早期的研究主要针对铁路编组站作业中的某一关键环节展开。例如,运用运输问题模型算法研究调度计划中的车流推算问题;利用动态规划和组合优化的方法确定待解列车的解体顺序;运用排序模型,根据各项技术作业的最早、最晚开工时间确定车列的解体、编组顺序;运用排队论模型研究车站作业改进问题及对车流接续延误的影响。稍后,一些组合模型及优化方法被逐步运用于编组站调度计划优化研究中,如运用车流接续关联分析方法研究列车解体顺序优化问题,给出考虑车流推算与列车解编顺序综合协调模型与智能优化算法,实现车流推算、调机运用与到发线运用的综合优化等;除传统的运筹学方法外,随着人工智能技术的发展,研究者也开始将注意力转向如何利用这些理论求解传统理论不易解决的问题。例如,采用专家系统和决策支持系统相结合形成智能决策支持系统的方法解决此问题。采用遗传算法、蚁群算法、免疫克隆算法等智能化方法或相应复合算法实现上述问题的求解等。在优化目标方面,除车辆在站停留时间最小、列车出发计划延误率最小等传统刚性优化目标之外,人们开始重视调度计划的鲁棒性问题[4],研究提出刚性优化 (如停留时间) 与柔性优化 (如计划的可实现性) 相结合的优化方法,从而突破了传统调度计划优化只是考虑某些硬性指标的不足,开始将计划可靠性、可实现性纳入综合优化框架。目前运用不确定性优化技术,研究解决不确定性环境下编组站鲁棒调度计划的优化问题,已成为该领域研究的热点之一。

随着编组站综合自动化系统的建成,调度计划优化与编组站各种信息关系日益密切,如何合理地利用各种调度相关信息,指导调度计划寻优过程,提高调度决策质量,成为该领域研究需要解决的关键技术问题。目前,编组站调度优化模型研究面向如下两类复杂调度环境:一类为难以单纯采用传统优化方法进行调度建模;另一类是虽可采用传统优化方法建立用于获取全局或局部调度性能指标及其相关调度特征指标的调度模型,但因所建立的相关调度模型过于复杂,导致难以快速获取全局或局部调度性能指标及其相关调度特征指标,从而无法满足相应调度算法对计算时间的要求。

针对上述两种情况,基于数据的编组站调度建模及优化方法研究在该研究领域得到重视和快速发展[7],基于数据的编组站调度建模及优化方法主要强调基于历史数据、实时数据及相关调度仿真数据,采用特征分析及分类/聚类、特征属性的提取/约简、函数关系和关联关系挖掘等数据挖掘手段和神经网络、粗糙集、支持向量机、模糊集、主成分分析、进化计算等理论和方法,并结合仿真手段,建立基于数据的相关调度模型,或者基于数据动态确定相关调度模型的关键参数,以获取编组站生产过程全局或局部调度性能指标及其相关调度特征指标。基于数据的相关调度模型应反映全局或局部调度性能指标及其相关调度特征指标与相关调度模型的输入变量 (包括调度环境变量、关键调度决策变量等) 之间的关系,以根据调度模型的输入变量,获得相关调度模型的输出变量 (生产过程全局或局部调度性能指标及其相关调度特征指标值)。上述全局或局部调度性能指标及其相关调度特征指标可用于对调度策略进行性能评价,以及有效指导相应调度算法的寻优过程,以提高其寻优效率和调度性能。

目前,基于数据的编组站调度问题建模方法研究主要存在以下难题。

(1)调度建模过程所涉及的相关数据挖掘问题大多具有数据规模大、含噪声、样本分布复杂且存在缺失现象,输入变量数多/类型混杂 (数值型/符号型等),输入/输出变量间关系呈非线性、耦合和不确定等复杂性。

(2)所建立的相关调度模型应具有较低的计算复杂度。

为有效解决上述难题,基于数据的编组站调度问题建模方法的研究应主要包括以下内容:复杂调度环境下的数据处理方法;基于数据的相关调度模型中输入变量的提取和约简方法;基于数据的相关调度模型的建模与性能评价方法;基于数据的相关调度模型关键参数预测方法;基于数据的相关调度模型与传统调度模型的结合机制等。

3.3 多智能体的决策支持技术

Agent 的概念出现于 20 世纪 70 年代的人工智能(Artificial Intelligence,AI) 中,随着 AI 技术的发展Agent 也逐渐成长起来。由于分布并行处理技术、多媒体技术、计算机网络技术等相关领域的发展,关于Agent的研究引起了科学界、教育界、工业界甚至娱乐界的广泛关注,其应用也日益广泛。近几年,多Agent 理论应用于编组站调度系统建设的研究在我国也开始得到重视[5]。主要的工作包括基于 Agent 技术构建更加灵活的编组站调度决策支持系统架构;以多Agent 理论的思路和方法为主要设计思想,结合启发式搜索、神经网络、遗传算法等最优化方法和模糊综合评判方法进行相应的计算机编制调度计划相关模型、算法设计;利用多Agent技术和当前可得的编程方法和语言,对调度系统的整体架构、各类 Agent的模型、知识表达、Agent 之间的通信和协调机制等内容进行探讨,并结合我国编组站实例给出了系统实现的雏形等。此外,将不确定性优化、可靠性优化、智能优化等方法与编组站调度计划多Agent的实现技术进行结合,也进一步拓宽多Agent技术的应用范围。近年来,多 Agent 技术与各种新的复合智能计算技术 (遗传算法、进化计算、人工神经网络算法、禁忌搜索算法、模拟退火算法、蚁群算法、免疫算法、微粒群算法等两种或者多种算法的组合) 结合,在基于多源数据融合的调度鲁棒计划优化方面正取得积极进展。

3.4 支持一体化调度计划实现的电子作业图表管理与铺画技术

一体化调度编制技术是编组站信息化条件下,对传统调度计划编制技术的一次重要变革。其特点是依托信息化平台,根据业务内在特点,对原有不同工种手工技术作业图表及信息支持内容进行整合改进,实现调度工种作业的更有效融合,达到加强不同工种及计划环节管理与控制,提高调度计划可控性与可实现性的目的。目前该领域取得突破的关键技术包括以下内容。

(1)对调度目标的全面重新审视。从铁路现有调度调控目标、未来运输产品变革及发展定位编组站调度系统的职能,以单车追踪与调控为目标,实现对车辆在编组站停留时间的全面控制,为未来开发基于运到期限运输产品在编组站作业创造条件。

(2)加强铁路局与站段调度协调。除车站调度与铁路局调度协同编制班计划外,在阶段计划等其他计划环节执行过程中,双向互通,提高了计划兑现率。

(3)总站调 (或值班站长) 与站调计划的加强策略。例如,原双向编组站的总站调 (或值班站长) 技术作业大表中,只涉及列车入场,有的编组站按列车到发编组站进行车流推算,不考虑列车解编顺序对车流推算的影响,新的总站调调度作业大表则将车列解编顺序等内容纳入其中,使总站调车流推算与上下行站调车流推算计划更加一致,大大提升了计划推算的质量,这种加强策略已在丰台西站值班站长系统中实现,并于 2008 年投入实际生产运用。

(4)阶段计划与调车钩计划一体化。将钩计划纳入阶段计划体系,使站调预推车流与实际车站调车作业进度一致。具体做法是将传统的编组站技术作业大表中的按去向集结车流变成按股道集结车流,使车站技术作业大表车流集结与编组站现车系统一致,即对车流的掌控由原来简单的车组数变成车辆的完全现车或者确报信息。技术作业大表除支持阶段计划中解编取送顺序确定外,还完全支持解编调车作业计划的编制,包括对各种禁溜车的处理等,使最终调车钩计划编制与阶段计划推定计划基本完全一致,完全突破了传统阶段计划的轮廓性与钩计划脱节的问题,提高了阶段计划对车流的可控性与计划兑现率。

(5)调度计划的车流与调机、到发线利用一体化。调度计划中车流推算、调机、到发线利用一体化与传统技术作业大表的不同,在于将调度计划的阶段计划与调车钩计划融合,且在技术作业大表中将车辆及调机作业位置及车数变化通过图形化显示,使调度计划对车流的掌控除车辆详细内容外,还包含了其在车站作业的具体线路及位置,为实现计划与控制一体化发展创造条件,这种情况多适用于货运装卸取送作业比较复杂的技术站,如包头站调度系统就体现了上述特征。

4 结束语

通过对近20年来我国铁路编组站调度系统开发现状进行系统总结与分析,从支持编组站集中控制和作业过程全面自动化、实现多源信息共享与有效集成、构建一体化调度计划体系以加强计划可控性与可实现性、体现安全监控与调度系统的融合等方面阐明了新一代编组站智能调度系统开发的新理念及功能,通过剖析调度决策相关的多源信息融合技术、基于数据的调度优化方法、多智能体的决策支持技术,以及支持一体化调度计划实现的电子作业图表管理与铺画技术等关键技术的进展情况,探讨了新一代编组站调度决策支持系统未来技术发展的方向。

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[2]丁 昆. 成都北编组站综合集成自动化系统[J]. 中国铁路,2006(8):46-48.

[3]何世伟,宋 瑞,谭立刚,等. 枢纽编组站智能调度系统的设计与实现[J]. 北方交通大学学报,2002,26(5):19-23.

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