基于远程集中控制系统的专用铁路调车作业优化研究

摘要

作为我国专用铁路信息化建设的主要部分，远程集中控制系统是在分散自律调度集中系统的基础上，结合专用铁路运输生产的特点，实现列车作业和调车作业的远程控制和智能化控制。采用远程集中控制系统，能够提高专用铁路管区内的调车作业效率和生产调度与监督管理的自动化水平。本文以济北矿区专用铁路为背景，着重研究远程集中控制系统应用下的列车作业和调车作业的协调优化问题。
　　 在研究远程集中控制系统的特点和总体结构后，结合分散自律调度集中系统对列车和调车作业的智能化控制功能，提出了专用铁路运输组织的新模式，并深入研究了系统的进路控制方式。根据站场结构图建立有向无环图模型，将轨道电路区段作为图的结点元素，实现了有向无环图的遍历搜索算法。算法成功地解决了确定结点状态，调车作业时间的估算，以及判断调车作业能否成立等问题。以作业晚点最小以及进路走行时间最短为目标函数，考虑敌对进路的疏解、站线的占用、满足作业计划要求为约束条件构建了进路选择的数学规划模型，并提出了适合求解进路选择模型的遗传算法。算例结果表明，采用遗传算法有较好的收敛性，能够得出满足技术作业和设备利用要求的进路选择结果。研究成果对我国专用铁路的远程集中控制系统的理论和应用具有一定的指导意义。

目录

文摘

英文文摘

致谢

1 绪论

1.1 研究背景与意义

1.2 国内外调度集中发展与现状

1.2.1 国外调度集中发展概况

1.2.2 我国调度集中发展概况

1.3 论文研究内容

1.4 本章小结

2 远程集中控制系统分析

2.1 铁路远程集中控制系统

2.1.1 系统简介

2.1.2 系统特点

2.1.3 系统总体结构

2.1.4 系统基本功能

2.2 远程集中控制系统下的专用铁路运输组织模式研究

2.2.1 系统适应性分析

2.2.2 运输组织方案设计研究

2.2.3 新系统对铁路运输组织影响分析

2.3 远程集中控制系统下的进路控制方法

2.3.1 进路控制原理

2.3.2 列车进路控制方式

2.3.3 调车进路控制方式

2.4 本章小结

3 铁路车站进路模型研究

3.1 图的基本概念

3.2 图的存储结构

3.2.1 图的顺序存储——邻接矩阵

3.2.2 图的链式存储——邻接表

3.3 图的遍历

3.3.1 深度优先遍历

3.3.2 广度优先遍历

3.4 站场结构的研究

3.5 站场及进路模型的建立

3.5.1 站场结构的数学模型

3.5.2 进路选择模型的构建

3.6 本章小结

4 算法研究

4.1 有向图的搜索算法

4.1.1 结点状态的确定

4.1.2 调车作业时间的估算

4.1.3 结点序列同联锁表的核对

4.2 进路选择问题的求解算法

4.2.1 模型的等价形式

4.2.2 遗传算法的基本操作

4.2.3 遗传算法的实现

4.3 本章小结

5 算例分析

5.1 算例来源

5.2 参数设置

5.3 计算结果及分析

5.3.1 算例1

5.3.2 算例2

5.4 本章小结

6 总结与展望

6.1 研究工作总结

6.2 进一步研究展望

参考文献

作者简历

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