浅谈施工冲突检测的逻辑算法

刘鑫

摘要：由于轨道行业施工作业较多，作业间冲突的情况比较复杂，完全靠人工进行判断，容易出现漏洞，影响施工安全。目前，西安地铁施工管理虽然采用的人工申报审核，但随着一号线、三号线的开通，必将利用内部互联网对施工进行无纸化网络管理。本文通过介绍西安地铁常见施工作业冲突类型，结合轨道交通行业施工管理相关规定，对施工冲突进行了定义、建模，讨论施工冲突检测的逻辑算法。

关键词：施工作业；施工冲突；算法

中图分类号：F127 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）08（b）-0000-00

0 引言

纵观国内现在运营的几个地铁公司，施工管理都是应用系统软件对施工进行申报；审批；下发；管理；统计，但是能对施工计划进行冲突检测的确为数不多。笔者在此也是抛砖引玉，以西安地铁一号线为例，简单谈一下施工冲突检测的逻辑算法。

1 常见的施工作业的冲突

1、 动车作业之间的冲突。常见的有两个动车作业封锁区域重叠，或者两个动车作业防护区域重叠。

2、 动车作业与非动车作业之间的冲突。常见的有非动车作业的作业区域与动车作业的封锁区域或防护区域重叠。

3、 供电作业与停电作业冲突。常见的有电客车调试作业需要供电的分区与接触网停电作业停电分区重叠，接触网停电作业停电分区与车辆段（停车场）夜间检车作业需供电的供电分区重叠，或者单个变电所的倒闸作业影响单边供电的接触网供电分区等。

上述三个方面中，就发生的概率及以西安地铁二号线施工统计结果来看，动车作业与非动车作业之间的冲突能占到整个作业冲突的八成，因此，解决了动车作业与非动车作业之间冲突，整个施工冲突可以说就基本解决了。下面就如何解決A1类施工与A2（非停电）的施工作业冲突做以简单的叙述，其它类型施工冲突不在本文讨论范围内。

2 施工冲突的定义

1、 在同一时间段内或者有重叠时间段内，动车施工的封锁区域与非动车作业的作业区域有重叠即为冲突。

2、 在同一时间段内或者有重叠时间段内，动车施工的防护区段与非动车作业的作业区域有重叠即为冲突。

3、 在同一时间段内或者有重叠时间段内，两个动车作业的封锁区域重叠或防护区段重叠即为冲突。

3 施工安全方面的相关规定

1、 组织工程车；调试列车运行时，在工程车；调试列车运行的到达站前方，必须保证至少有一个站间区间空闲。

2、 在开行工程车进行作业的封锁作业区域前后方，必须保证至少有一个站台区或站间区间空闲。

3、 在开行电客车调试的封锁作业区域前后方，必须保证至少有一个站间区间空闲作为防护区段。

4、 原则上两个封锁作业区不能共用同一个防护区段，且电客车调试作业区域及其防护区域接触网必须带电。

4 施工冲突检测的算法

4.1 施工冲突检测基本元素的定义

一号线全线19车站自东向西分别用编码1—19表示：即1代表后卫寨；2代表三桥；3代表皂河；4代表枣园；5代表汉城路；6代表开远门；7代表劳动路；8代表玉祥门；9代表洒金桥；10代表北大街；11代表五路口；12代表朝阳门；13代表康复路；14代表通化门；15代表万寿路；16代表长乐坡；17代表浐河；18代表半坡；19代表纺织城；

作业类型：开行电客车、轨道车；网轨车的作业为A1类，用A1表示；不行电客车、轨道车、网轨车的作业为A2类，用A2表示；在OCC、主所、设备房影响行车的是作业为A3类，用A3表示。动车按作业类型分为两种类型：电客车调试作业；轨道车、网轨车作业作业区段表示为ZYQD、作业类型表示为ZYLX。作业优先级表示为：1、2、3； A1类施工优先级为1，A2类施工优先级为2，A3类的施工优先级为3；其中1优先于2，2优先于3

4.2对施工计划进行数学建模

4.2.1某年4月7日的施工计划汇总表

4.2.2 对施工计划进行数学建模

4.2.3施工冲突的逻辑算法

1：施工比较样本定值选择：优先级最高的施工，其参数为样本定值。在例表中，序号1的施工优先级最高，其施工参数比较样本定值，

即K1=12：00，J1=16：00，ZYQD1=[（8，16），B]

2：确定样本定值后，其余优先级低的施工参数依次与样本定值比较，确定是否冲突。具体如下：

第一步对施工时间进行比较：两个施工的作业时间没有交集，即直接判断为无施工冲突；否则进入下一步分析判断。

作业时间无交集的判定方法为： JnJ1，如果作业时间为“22：00—次日03：50”，则J=J+24。因：K4（23：30）>J1（16：00），所以序号4的施工无冲突，其它施工于样本施工都有时间交集，所以进入下一步判断

第二步对施工区域进行比较：施工区域比较分为两部分（1）ZYQDn的末尾值进行比较。f（ZYQD1）=f（[（8，16），B]）=B， f（ZYQD2）=AB，f（ZYQD3）=AB，f（ZYQD5）=AB，f（ZYQD6）=A

在此为了计算方面，特引入另外一组变量，令A=1，B=-1，BA=BC=AC=BAC=2

即：f（ZYQD1）=B=-1， f（ZYQD2）=AB=2，f（ZYQD3）=AB=2，f（ZYQD5）=AB=2，f（ZYQD6）=A=1，

如果|f（ZYQD1）|= |f（ZYQDn）|并且f（ZYQD1）≠f（ZYQDn）时，直接判断为无施工冲突；否则进入下一步判断

因：|f（ZYQD1）|= |f（ZYQD6）|=1，并且f（ZYQD1） ≠f（ZYQD6），所以序号6的施工无冲突。其它施工不满足条件，进入下一步判断，（2）即对ZYQDn的最大、最小值进行比较。具体判定方法为：fmax（ZYQDn）< fmin（ZYQD1）或者fmin（ZYQDn）> fmax（ZYQD1）， 即直接判断为无施工冲突，否则判断为施工冲突。因此：

fmax（ZYQD2）=fmin（ZYQD1）=8，所以序号2施工有冲突，fmax（ZYQD3）=10>fmin（ZYQD1）=8，所以序号3施工有冲突；fmin（ZYQD5）=14