地铁车辆基地行车管理信息系统的设计与实现

摘要

地铁车辆基地（包括车辆段和停车场）是地铁车辆存放、运用、检修、维护的场所，以检修为中心组织接发列车和调车作业。车辆基地行车以计划为前提，目前行车计划还停留在手工编制、纸质文件当面交接或传真下发执行的阶段，行车调度指挥手段落后。因此，建立一个计划智能编制与自动执行的行车管理信息系统变得尤为必要。
　　地铁车辆基地行车管理信息系统依托“地铁车辆基地管理与控制综合自动化平台”，统一管理行车计划的编制与执行。
　　1.针对列车行车计划的编制，运用组合优化理论，建立运营日计划和收车计划指派模型。设计遗传算法和基于规则的启发式算法求解运营日计划指派模型，通过比较分析，选择简单、高效、稳定的启发式算法求解运营日计划和收车计划指派模型。通过计算机编程实现，系统能根据运行图、检修需求、现车等信息自动编制运营日计划和收车计划。
　　2.针对调车计划的编制，转化为钩计划调车进路搜索问题，设计基于进路表的进路搜索算法，根据调车源和目的自动决策所有调车进路，由调车进路自动生成调车钩计划。通过编程实现，采用图形化拖现车的方式自动生成调车计划。
　　3.行车计划自动执行，系统实时检测计划执行时机，满足触发条件后自动触发计划执行。计划执行时，系统自动根据计划行车路径生成指令，指令由PRC转换成联锁进路始终端按钮，驱动集中控制向联锁办理进路;信号开放后，进路占用并出清，系统自动报点，实时反馈执行结果，同步更新站场表示和计划状态。
　　采用基于成都地铁3号线的仿真数据，在实验室仿真环境下进行了大量测试。结果表明，系统能够快速、准确、自动地编制行车计划，并能自动触发计划的执行，在计划执行过程中通过分层信息联锁保证准确性和安全性。
　　地铁车辆基地行车管理信息系统功能完整、智能，界面友好，将行车计划的管理与执行结合到一起，实现了地铁车辆基地行车的管控结合。系统能够显著地减轻现场人员的劳动强度，利于地铁车辆基地行车组织工作有序、安全、高效进行，可降低地铁车辆基地行车管理成本，提高行车作业效率。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 国外研究现状

1．2．2 国内研究现状

1．3 论文研究目的

1．4 论文研究内容

第2章 地铁车辆基地概况及行车组织

2．1 地铁车辆基地概述

2．1．1 基本组成及布局

2．1．2 现有设备

2．1．3 主要生产岗位

2．1．4 生产作业

2．2 地铁车辆基地行车组织

2．2．1 列车行车组织

2．2．2 调车行车组织

2．2．3 现有问题分析

2．3 本章小结

第3章 车辆基地行车管理信息系统需求分析与设计

3．1 需求分析

3．1．1 功能需求概述

3．1．2 列车计划自动编制与管理

3．1．3 调车计划自动编制与管理

3．1．4 计划下达与执行

3．2 系统设计

3．2．1 系统功能结构

3．2．2 系统逻辑结构

3．2．3 系统网络结构

3．2．4 系统软件结构

3．2．4 数据结构设计

3．3 本章小结

第4章 车辆基地行车计划自动编制与管理

4．1 运营日计划优化模型与算法

4．1．1 运营日计划的指派模型

4．1．2 模型求解简化

4．1．3 遗传算法

4．1．4 基于规则的启发式算法

4．1．5 算法比较

4．2 收车计划优化模型与算法

4．2．1 收车计划的指派模型

4．2．2 基于规则的启发式算法

4．2．3 算例分析

4．3 调车计划自动编制算法

4．3．1 进路搜索算法

4．4．2 基于进路表的进路搜索算法

4．4．3 算例

4．4 计划自动下达与执行

4．4．1 计划监督预告

4．4．2 自动择机

4．4．3 自动择路

4．4．4 无线信令调车

4．5 本章小结

第5章 车辆基地行车管理信息系统的实现

5．1 系统开发环境

5．2 站场与现车综合表示界面

5．3 列车行车管理

5．3．1 列车行车计划界面

5．3．2 运营日计划管理

5．3．3 收车计划管理

5．4 调车行车管理

5．4．1 调车行车计划界面

5．4．1 调车计划管理

5．4．2 无线调车

5．5 本章小结

结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文