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《铁道部科学研究院》 2007年
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编组站综合自动化若干问题的研究

崔炳谋  
【摘要】: 编组站的工作是由不同部门、多项工种联劳协作来完成的。各级指挥人员既要进行频繁的计划、组织与协调工作,又要及时、准确地下达指挥命令;既要进行浩繁的信息处理工作,又要考虑动态变化的环境影响和各种随机因素的干扰,因此系统的复杂性已经超出了人工能够掌握和控制的限度。因而,编组站利用现代信息技术、控制技术及通讯技术运用新的运输组织和运营管理模式来提高车站的作业效率和编组站的综合运输能力是目前的重要课题。 本文针对编组站综合自动化目前存在的问题,分析其关键问题所在。给出了编组站综合自动化总体框架。重点研究了编组站综合自动化系统的研究方法及思路、编组站综合自动化系统研究目标、原则、信息流程分析、总体结构、功能组成及智能化计划系统间的关系。将编组站综合自动化的主要问题定义为作业组织优化问题,重点描述了编组站调度指挥系统及班计划、阶段计划、调车钩计划等作业计划子系统的层次关系及其之间的联系。 基于双向编组站的特点,给出了其班计划编制的数学模型,详细地刻画了班计划编制的目标函数及约束条件,并根据编组站编制班计划的实际,重点解决列车最优的接车场别的启发式算法,有效地解决交换车问题和场间作业平衡,最优的编发场别,最佳的车流来源的算法问题,保证车站的最大出入车数。 在班计划车流分配的基础上,细致地刻画了阶段计划中调车优化的数学模型和到发线使用优化的数学模型,并结合实际生产的不同需要,定制不同的目标,设计不同的算法,满足铁路编组站实际工作的需要。对到发线的使用也是根据车站的不同目标进行研究设计不同的算法,从而使问题解决。作为整体完成了解体顺序、驼峰使用、编组顺序、牵出线使用、各种调车机车的运用的优化算法。并以编组站的实际数据为例,进行了模拟计算,充分考虑调车机、驼峰、牵出线的使用,使模型符合编组站实际。同时在编组顺序安排及解体、编组调车机安排使用了大量的知识和规则,在不同的车站的不同作业方式更改规则即可适应各种编组站的情况。 本文使用人工智能方法,解决解体钩计划自动编制问题,重点解决解体照顾编组、活用股道、编组隔离限制、调度命令及铁路电报的自动处理,空车处理等。用产生式规则的形式体现专家系统的判断知识,以模仿解体专家的推理过程,实现编组站解体调车计划的计算机编制方法和技术的研究,尤其在股道的智能选择上做了大量的工作。根据编组作业的特点,由于直达、直通及区段列车可能在不同的线路上集结及编组隔离要求,将其的优化问题转化为简单的成组或站顺编组的摘挂列车编组问题,从而借助于车组下落、方案剔出及钩数优化、调动辆数平衡等等方法,以最少的钩数和最佳的调动辆数完成编组调车钩计划的编制。同时对取送车钩计划自动编制进行了探讨。提出了取送车的算法步骤、算法流程图及实现的方法。从而使编组站的取送车钩计划达到自动编制的水平。 当各种计划编制完后,下达到控制系统,控制系统根据计划规定的任务和进路条件,具体分解任务,调度进路,执行计划。本文分析编组站作业进路选排问题的本质,提出了将编组站作业计划自动执行实现的算法步骤分为路径分解和进路调度2个核心部分的思想,进而给出了路径分解问题的算法。通过构造站场设备网络,求两点通路,匹配联锁表,确定折返走行点等合理算法,快速分解通路,为提高车站设备的利用率奠定基础。提出了进路调度的数学模型,以各任务的延误时间加权值总和最小为最优目标,以任务的前后工序选择路径为动态约束,建立编组站作业进路调度数学模型,采用遗传算法思想求解。编码采用定长染色体,长度为任务的工序数,每个工序采用2段制,编码中的顺序唯一地确定了每工序对指定进路占用的起讫时间和指标递推,设计基于优先规则的编码算法步骤。为保证解的可行性,将编码合法化,对工序进行拓扑排序。递推计算工序开始时间和结束时间,进而计算编码的目标值,并将其转化为适应值。采用轮盘赌与最优性相结合的方法进行选择,设计基于位置成组移位的杂交算子和随机交换的变异算子。通过实例计算,验证该方法收敛速度快,能进行进路自动选择。 文章的末尾对编组站综合自动化的重要问题工作流驱动的应用模型进行了深入的研究,给出了到达解体、编组出发及直通列车的在站作业流程,整个自动化的驱动时机,并给出了借助MQ消息队列的方式的工作流实现的逻辑图。从而使综合自动化的流程自动驱动,提高我国编组站综合自动化的水平。
【学位授予单位】:铁道部科学研究院
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:U284.59

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 张文斌;崔炳谋;张炜;田伯文;;编组站阶段计划自动调整的几个问题探讨[J];交通标准化;2011年23期
2 高雪;张洪喜;;编组站到发线运用计划优化[J];交通科技与经济;2011年06期
3 王忠凯;史天运;张惟皎;王辉;;动车运用所调车作业计划优化编制模型与算法[J];铁道学报;2013年08期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 王忠凯;动车组运用检修计划优化方法的研究[D];中国铁道科学研究院;2012年
2 曹桂均;编组站综合自动化系统控制技术及其扩展应用的研究[D];中国铁道科学研究院;2013年
3 赵军;铁路技术站作业计划优化编制的模型与算法研究[D];西南交通大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 高金;铁路中间站调车作业钩计划自动编制研究[D];兰州交通大学;2012年
2 高雪;编组站作业计划自动执行的研究与开发[D];兰州交通大学;2012年
3 张文斌;编组站阶段计划的自动调整[D];兰州交通大学;2012年
4 刘育君;编组站阶段计划编制系统研究及实现[D];西南交通大学;2013年
5 赵赛;驼峰解体自动摘钩系统的研究[D];石家庄铁道大学;2013年
6 张孟春;铁路车流最短径路图及组号划分系统研究[D];兰州交通大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 苗建瑞,蒋熙,于勇,赵艳娥,杨肇夏;铁路车站(场)列车到发与调车作业过程仿真的研究[J];北方交通大学学报;2000年03期
2 何世伟,宋瑞,谭立刚,杨永凯,雷中林;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年05期
3 何世伟,宋瑞,鲁放,胡安洲;铁路运输管理中的多机模糊排序问题及遗传算法研究[J];北京航空航天大学学报(社会科学版);2000年04期
4 查伟雄;直线方向列车编组计划的模型与算法[J];长沙铁道学院学报;1998年04期
5 李夏苗,李清发;摘挂列车编组调车作业计划的优化数学模型及实现[J];长沙铁道学院学报;1996年02期
6 何世伟,宋瑞,赵强;铁路编组站阶段计划DSS研究[J];系统工程;1996年04期
7 郝建青,张仲义;人工智能技术应用于铁路编组站信息管理的总体方案设计[J];系统工程;1999年01期
8 黄明,闫淑娟,梁旭;遗传算法和禁忌搜索算法在车间调度中的研究进展[J];工业控制计算机;2004年02期
9 严余松;发展中国智能铁路系统的若干思考[J];交通运输工程学报;2001年04期
10 吴会江;一种具有模糊交货期的单机调度问题[J];科学技术与工程;2005年09期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 徐杰;区段站阶段计划自动编制模型和算法研究[D];西南交通大学;2003年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 韩世芬;;模糊自适应遗传算法在农村电站无功补偿优化中的应用[J];安徽农业科学;2008年08期
2 王春玲;;基于GIS的防护林空间配置调整辅助决策系统的框架设计[J];安徽农业科学;2008年16期
3 张林家;;基于Pareto遗传算法的多目标优化[J];鞍山师范学院学报;2008年04期
4 魏建军;孔永健;关彦斌;;多目标优化在路面养护决策中的应用[J];北京交通大学学报;2007年01期
5 黎浩东;何世伟;宋瑞;纪丽君;申永生;;列车编组计划和技术站布局的综合优化[J];北京交通大学学报;2010年06期
6 钟雁;一个基于动态模型的计划决策支持系统[J];北方交通大学学报;1994年04期
7 张凯;赵国荣;姜静;;粒子群算法在武器装备保障资源优化中的应用[J];兵工自动化;2010年01期
8 宗士增;钱林方;徐亚栋;;火炮反后坐装置动力学耦合分析与优化[J];兵工学报;2007年03期
9 王仲民;戴怡;赵辉;;混沌遗传混合算法及其在弹簧剪应力校核中的应用[J];兵工学报;2009年08期
10 李昌隆;程鹏;陈晓波;柴旭东;;按区域惩罚划分的并行多目标遗传算法[J];北京航空航天大学学报;2005年11期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘志雄;杨光祥;;基于轮盘赌概率分配编码方法的并行机调度优化[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
2 李会军;叶宾;;一种基于递归BP神经网络的多步预测控制方法[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
3 雷友诚;肖媛;王雅琳;桂卫华;;冶金企业铁路运输中编解与取送作业的协调优化[A];中国自动化学会控制理论专业委员会C卷[C];2011年
4 张启义;常树春;张永利;;改进遗传算法在公路运输装备战场抢修中的应用[A];中国运筹学会第九届学术交流会论文集[C];2008年
5 张启义;唐小平;李振东;;基于改进遗传算法的战区联勤军事物流运输保障研究[A];中国运筹学会第九届学术交流会论文集[C];2008年
6 路凤敏;蒋建林;徐进澎;;多目标反p-中心问题的单亲遗传模拟退火混合算法[A];中国运筹学会第十届学术交流会论文集[C];2010年
7 杨杰;;模糊条件下变质性物品库存控制模型[A];全国第九届企业信息化与工业工程学术会议论文集[C];2005年
8 甘屹;杜继涛;;基于并行蚁群优化的车间调度研究[A];全国先进制造技术高层论坛暨第八届制造业自动化与信息化技术研讨会论文集[C];2009年
9 姜宏伟;黄守平;;变压器遗传进化过程中的适应度计算[A];第十届中国科协年会科技创新与工业强市战略论坛论文汇编[C];2008年
10 姜宏伟;黄守平;;变压器遗传进化过程中的适应度计算[A];晋冀鲁豫鄂蒙云贵川沪甘湘渝十三省(市区)机械工程学会2008年学术年会——机电工程类技术应用论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李佳;载人潜器阻力性能的数值和试验预报及外形优化研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 曹宇;利用遗传算法对声障板优化设计的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 陈得宇;基于MAS的智能电压控制系统研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 胡沙;面向服务的模具企业信息系统集成平台关键技术研究[D];华中科技大学;2010年
5 何英;干旱区典型流域水资源优化配置研究[D];新疆农业大学;2010年
6 李熹平;快速热循环注塑模具及工艺关键技术研究[D];山东大学;2010年
7 李春洋;基于多态系统理论的可靠性分析与优化设计方法研究[D];国防科学技术大学;2010年
8 赵平;高速铁路站场设计及参数优化研究[D];北京交通大学;2011年
9 司俊德;基于人体损伤的工程车辆翻车保护系统性能研究[D];吉林大学;2011年
10 程方晓;基于自适应保持多样性遗传算法的汽车动力传动系多目标优化[D];吉林大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张静;协同产品开发过程规划方法研究[D];山东科技大学;2010年
2 黄铖;无人艇的有限元参数化建模与变截面优化方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 赵淑香;零航速下减摇鳍的运动规律与能量优化研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 王东阳;多智能体调度优化算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 李魁星;基于信息熵遗传算法的舰船导航路径规划技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 林鸿蕴;船用封闭行星齿轮传动优化设计研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 石丽丽;智能优化算法对比研究及其在船体双底结构优化中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 孙承夏;混合进化算法及其在生产调度中的应用[D];大连理工大学;2010年
9 李鹤鹏;基于搜索算法的煤矿生产系统可靠性优化研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
10 韩万超;正负压波定位在地埋输油管道检堵中的应用[D];辽宁工程技术大学;2009年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘凤先;郑时德;;编组站调车场股道数计算方法的探讨[J];北方交通大学学报;1988年01期
2 张全寿;;编组站站调决策支持系统的研究[J];北方交通大学学报;1989年04期
3 赵瑜;郑时德;;路网上车流组织优化与调整[J];北方交通大学学报;1990年04期
4 刘军;;基于知识的编组站作业整体仿真策略的研究[J];北方交通大学学报;1992年03期
5 王德;谢文炳;胡思继;郑时德;;编组站到达—解体系统与区间通过能力的协调条件[J];北方交通大学学报;1993年03期
6 刘军;;用AI方法编制铁路编组站日班计划的研究[J];北方交通大学学报;1993年03期
7 苗建瑞,蒋熙,于勇,赵艳娥,杨肇夏;铁路车站(场)列车到发与调车作业过程仿真的研究[J];北方交通大学学报;2000年03期
8 何世伟,宋瑞,谭立刚,杨永凯,雷中林;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年05期
9 王斌,张秋艳,刘军;列车编组计划车流去向可视化划分的方法[J];北方交通大学学报;2003年05期
10 赵鹏;张迦南;;铁路动车组的运用问题研究[J];北京交通大学学报;2009年03期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 谢楚农;客运站旅客列车运行组织优化[D];中南大学;2010年
2 陈彦;铁路客运站列车过站径路与调机运用优化[D];中南大学;2010年
3 景云;不确定条件下编组站调度系统配流模型及算法研究[D];西南交通大学;2010年
4 曾强;离散制造企业批量生产车间调度智能优化研究[D];重庆大学;2010年
5 张春民;自动化驼峰纵断面优化设计研究[D];兰州交通大学;2011年
6 徐杰;区段站阶段计划自动编制模型和算法研究[D];西南交通大学;2003年
7 梁喜凤;番茄收获机械手机构分析与优化设计研究[D];浙江大学;2004年
8 邢科家;基于遗传算法和多Agent协同的调度指挥系统研究[D];铁道部科学研究院;2004年
9 葛宏伟;基于计算智能的若干优化问题研究[D];吉林大学;2006年
10 刘彦鹏;蚁群优化算法的理论研究及其应用[D];浙江大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 黄宇;基于CTC的联锁仿真系统设计与实现[D];北京交通大学;2011年
2 周刚伟;虚拟矿井的设计与实现[D];西安电子科技大学;2010年
3 王烁;考虑解编顺序的编组站阶段计划配流问题研究[D];北京交通大学;2011年
4 杜伟;CIPS解体计划自动编制系统研究与应用[D];北京交通大学;2011年
5 杨华峰;客货分线条件下铁路快捷货运产品设计对货运需求的影响分析[D];北京交通大学;2011年
6 张志会;编组站作业仿真平台相关问题研究及实现[D];西南交通大学;2011年
7 曾向阳;客运专线动车组运用计划优选及运用修优化研究[D];西南交通大学;2011年
8 李拥军;货运电力机车车钩数值模拟及应用研究[D];湖南大学;2009年
9 常军乾;编组站阶段计划编制系统设计与若干技术的研究[D];西南交通大学;2002年
10 熊巧;公路枢纽客运站的布局研究[D];西南交通大学;2002年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 李丹;来玉玲;李秋泽;韩忠峰;;动车组转向架高级检修质量管理体系研究[J];大连交通大学学报;2014年03期
2 马亮;郭进;陈光伟;郭瑞;;铁路编组站阶段计划自动调整研究[J];交通运输工程与信息学报;2013年03期
3 周立新;刘晓东;;编组站作业协调性计算及改善[J];交通科技与经济;2014年01期
4 李燕;张惟皎;贾志凯;;动车组全生命周期数据可视化研究[J];铁路计算机应用;2013年01期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 曹桂均;编组站综合自动化系统控制技术及其扩展应用的研究[D];中国铁道科学研究院;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 朱翔宇;高速铁路枢纽站技术作业计划优化编制方法的研究[D];北京交通大学;2012年
2 刘育君;编组站阶段计划编制系统研究及实现[D];西南交通大学;2013年
3 曹键;高速铁路枢纽站到发线运用计划编制与评价问题研究[D];北京交通大学;2014年
4 李龙;高速铁路动车组运用计划编制系统分析与设计[D];西南交通大学;2014年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张全寿;;编组站站调决策支持系统的研究[J];北方交通大学学报;1989年04期
2 刘军;;用AI方法编制铁路编组站日班计划的研究[J];北方交通大学学报;1993年03期
3 钟雁;一个基于动态模型的计划决策支持系统[J];北方交通大学学报;1994年04期
4 孙晚华,郑时德;编组站到达流生成方法的研究[J];北方交通大学学报;1994年04期
5 刘军;一类复杂规划问题的分层规划方法[J];北方交通大学学报;1995年03期
6 刘其斌;开行5000t重载列车对编组站作业和能力的影响及其协调对策[J];北方交通大学学报;1995年S1期
7 查伟雄,黄孝章,秦作睿;直线方向列车编组计划有利去向模型及其多项式算法[J];北方交通大学学报;1996年06期
8 黄孝章,胡思继;编组站调车场尾部咽喉区优化设计方法研究[J];北方交通大学学报;1998年03期
9 于勇,杨肇夏;驼峰溜放模拟的动力学分析[J];北方交通大学学报;1998年06期
10 彭志刚,吴广宇,杨艳丽,徐心和;一机两流的连铸生产计划模型与算法[J];东北大学学报;2000年03期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 宋瑞;何世伟;张国伍;;智能铁路系统的构成及运行组织模式研究[A];系统工程与可持续发展战略——中国系统工程学会第十届年会论文集[C];1998年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 徐杰;区段站阶段计划自动编制模型和算法研究[D];西南交通大学;2003年
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1 李大强;郑海;;探讨新标准下的减速顶维修与管理[A];《铁路车务设备信息管理系统研讨会》论文集[C];2011年
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1 本报记者 陆华 本报通讯员 万乘里 陈桂菊;18年奋发之路[N];人民铁道;2011年
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1 胡趣;编组站仿真平台表示系统相关技术研究[D];西南交通大学;2014年
2 王琦;不确定环境下编组站阶段计划优化研究[D];北京交通大学;2010年
3 赵小会;铁路编组站安全评价研究[D];西南交通大学;2012年
4 张文斌;编组站阶段计划的自动调整[D];兰州交通大学;2012年
5 孟润虎;编组站列车解编协调优化相关问题研究[D];西南交通大学;2010年
6 高雪;编组站作业计划自动执行的研究与开发[D];兰州交通大学;2012年
7 刘育君;编组站阶段计划编制系统研究及实现[D];西南交通大学;2013年
8 刘秀章;编组站作业仿真平台数据库结构设计及访问技术研究[D];西南交通大学;2012年
9 郭荣昌;基于模糊神经网络的驼峰推峰速度自动控制系统的研究[D];兰州交通大学;2011年
10 李莎;铁路编组站布局与车流组织关联研究[D];北京交通大学;2014年
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