现代有轨电车车辆调度系统研究与开发

摘要

现代有轨电车作为一种优秀的公共交通方式，近些年得到了快速发展。在我国诸多省市已经规划建设了规模庞大的有轨电车路网，随着运营系统的发展，车辆的检修调度工作趋于工作量巨大，信息复杂，一个针对车辆检修调度的信息系统能够为决策者提供行之有效的解决方案。目前国内已开通有轨电车的城市，大部分采用简单的信息管理系统，各部门使用独立的系统，无法做到信息的汇总和共享，仅仅是做简单的记录工作。检修计划的制定依然依靠人工计算，在车辆数增加和路况较复杂的情况下不能统筹全局，容易造成计划不合理，过度修或者欠修的情况，缺乏对整个车辆段日常工作流程的信息化方案。
　　本文分析了有轨电车检修调度模式，得出目前我国宜采用预防修计划自动制定方法，将车辆段作业流程通过B/S结构实现，各个部门之间互相通信，提高检修效率，节约检修成本。
　　首先根据目前有轨电车车辆检修状况，提出应参考车辆更新情况，实际工作需求实现信息化，不断提升车辆段内部各项工作效率，并保证生产安全。
　　然后依据工作需求和功能需求，选择适宜的软件开发平台和开发环境，使用稳定高效的数据库管理工具，保障数据安全性和健壮性。
　　基于选择的开发相关工具，设计系统主要功能模块，检修计划管理实现了一定时间段内检修计划安排表，通过该表选择需要检修的车辆，为其制定检修计划，安排入库检修，其中故障修为节约时间不需上报，直接下达到检修部门。提前根据专家经验知识库及修程修制，编写日检、双月检等修程的工作包内容，作为维修模式表，计划制定者可根据实际需求修改维修模式。车辆调度管理是安排车辆入库及出库方案，检修过程管理实现检修计划落实、车辆监控、检验工作、记录数据的功能，预警系统是为了提醒计划制定人员注意到期车辆和物料库存。
　　对于系统的主要模块预防修计划管理，通过分析制定检修计划和执行的流程，考虑检修能力约束、运营模式约束、检修周期约束等条件，提出了尽力均衡每日的检修任务以避免集中修理，减少检修次数以提高车辆利用率的优化目标。使用基于“最大-最小蚁群系统”的算法求解问题的模型，该算法具有全局搜索效率较高的优点，能够有效地解决组合优化以及生产调度问题，将实际业务与模型紧密联系在一起。然后通过上海张江有轨电车的运营数据带入计算，得到两周时间内线路中9辆不完全相同运营里程车辆的预防修计划安排表，分析结果发现符合各项约束条件，且能实现优化的目标，验证了算法的合理性。
　　最后根据需求设计开发出有轨电车车辆检修调度系统，符合模块的功能设计，实现了计算机制定检修计划，人工辅助制定保证容错性，准确划分各部门职责，互通数据方便业务流转，精确记录各项工作的数据，系统的设计推动了有轨电车车辆段信息化发展，在保证安全生产的基础上，提高段内工作效率，通过合理安排车辆检修节约了大量的人员、物料成本，为车辆段日常运营管理奠定了坚实的理论与技术基础。

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1 绪论

1.1 课题背景及意义

1.2 有轨电车发展现状分析

1.3 车辆调度及检修现状分析

1.4 论文主要研究内容及结构

2 有轨电车车辆调度研究

2.1 调度概要介绍

2.2 车辆检修模式

2.3 检修调度模式

2.4 本章小结

3 车辆调度系统概要设计

3.1 车辆调度系统业务流程

3.2 系统需求分析

3.3 系统开发环境介绍

3.4 系统分层架构设计

3.5 数据库设计

3.6 本章小结

4 系统功能结构模块设计与实现

4.1 模块化设计思路

4.2 主要模块分析

4.3 本章小结

5 检修计划的模型与算法

5.1 检修计划制定影响因素分析

5.2 检修计划制定目标

5.3 车辆检修计划模型

5.4 算法设计

5.5 算例分析

5.6 本章小结

6 系统运行结果

6.1 系统登录模块设计

6.2 系统主窗体设计

6.3 主要模块分析

6.4 本章小结

结论与展望

致谢

参考文献

攻读学位期间的研究成果