一种铁路货车车辆段调车作业系统技术方案

本发明专利技术涉及一种铁路货车车辆段调车作业系统，包括运算仿真服务器，运算仿真服务器包括编组生成器、编组分类器、调车计划编译器、车号补全器、调车计划优化器和调车计划筛选器,根据通用智能调车计划推荐算法推荐调车计划。通过基础硬件设置，使得本发明专利技术能在不同站段通用。而分类调车计划的编译和筛选均是针对单个分类编组独立进行的，最后再组合形成最终完整的调车计划。当有调度任务变动时，车辆所在的类调车计划将进行重新仿真运算，其他无关联类的调度计划不变，以最快的效率输出新的完整调车计划。能极大地减少生成新的完整调车计划时所需的计算量，改变调度领域“牵一发而动全身”的现状，大大降低调度任务变动对调度执行工作的影响。

A shunting system for railway freight car depot

【技术实现步骤摘要】
一种铁路货车车辆段调车作业系统
本专利技术涉及铁路车辆检修管理领域，具体涉及一种铁路货车车辆段调车作业方法及调车作业系统。
技术介绍
铁路车辆段是铁路行车系统的重要单位之一，主要负责列车车辆的定期检修(分为厂修、段修等修程)和运用维护工作。目前我国在用铁路货车种类有十余种，包括敞车、平车、棚车、保温车、罐车等装运普通货物的通用货车，还包括集装箱车、长大货物车、毒品车、家畜车、水泥车、粮食车、特种车等只运送一种或几种特定货物的专用货车。不同车种及修程的货车具备各自独特的检修步骤，不同步骤需要在车辆段内不同地理位置的特定场所内完成，因此调配车辆(以下简称“调车”)是段内完成生产任务的必备流程，调车任务贯穿整个车辆检修生命周期的始末。调车任务的工作情况将直接影响整个车辆段的生产检修效率，同时也是车辆段事故高发环节。因此研究如何在空间有限、股道固定的车辆段内实现安全、高效的调车十分必要。当前铁路货车领域对车辆段内调车的实际处理方法是调度人员通过人工收集车辆位置、检修任务信息，然后根据经验在excel表格中进行调车模拟形成调车计划，最终打印成纸质文件递送给调车操作员进行调车操作。这种方法在操作过程中存在以下问题：一是利用excel维护信息、纸质传递信息的工作方式导致调车计划的修改和回退十分困难，若调度人员在记录过程中出现疏漏，很难恢复异常的数据，并且纸质文件备份繁琐，不便查阅。二是调车计划制定逻辑繁琐，需要充分考虑车辆调度难易度、调车先后顺序、调车路线和岔道口股道容量等条件。有经验的调度人员和新手调度人员所做的调车计划效率存在明显差距。能胜任编制调度作业计划的优秀调度人员也已经成为车辆段的的稀缺资源，需要长期培训与实践训练。并且调度人员尽管经验丰富也难免出现失误，每次执行的调车计划没有可衡量其是否为最优方案的手段。三是目前全路共有18个铁路局集团公司，下设货车车辆段28个，各车辆段内调车基础硬件条件不同，一位耗时多年培养的优秀调度员的经验往往仅能在单一车辆段内发挥作用，跨单位即经验失效大半，一定程度上造成了资源的浪费，制约了铁路行业人才的发展。四是调车任务的完成需要调度员和调车操作员实时密切配合，目前实际操作中无法直接、实时监控调车情况，调度人员和调车操作员之间无法联动共享信息，存在计划与执行不一致的情况，无法保证调车效率。同时，对调车安全造成了一定的隐患。五是当有调度任务变动时(即个别车辆目的地变化等)，需要调度员重新制定全局的调车计划，耗时长、效率低。因此，需要设计出一种安全、高效、管理成本低的货车车辆段调车作业系统。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种铁路货车车辆段调车作业系统以解决现有技术中缺乏各车辆段通用、调度计划改变会牵一发而动全身的技术问题。为实现上述目的，本专利技术的一种铁路货车车辆段调车作业系统采用的技术方案为：一种铁路货车车辆段调车作业系统，包括用于实施通用智能调车计划推荐算法的运算仿真服务器，运算仿真服务器包括编组生成器、编组分类器、调车计划编译器、调车计划优化器和调车计划筛选器，通用智能调车计划推荐算法包括以下步骤：第一步，在基础硬件中设置股道容量、换长、岔道口限制、股道分区和调车机负载的参数；第二步，编组生成器生成包括“车号、当前股道、当前顺位、目标股道、目标顺位”这五类参数的调车编组；第三步，编组分类器接收编组生成器生成的调车编组信息并对调车编组进行分类，类与类之间调车计划变动互不干扰；第四步，将编组分类器的分类结果传入调车计划编译器，在调车计划编译器中形成单一调车编组计划，并根据编组分类将同类调车编组计划合并成分类调车计划；第五步，调取调车计划优化器，分别将各类调车计划中顺路可组合调配的计划进行合并优化，生成优化分类调车计划；第六步，利用调车计划筛选器，分别对优化的分类调车计划进行择优处理，针对每一类，从所有可实现需求的调车计划中筛选出最优的优化分类调车计划进行保存。在所述第二步中，编组分类器接收第一步中设置的基础硬件参数，并根据基础硬件参数确定车辆段的情况及对应的编组分类策略，若当前车辆段为不存在分区作业，股道少于10条且存储车辆小于200的小型站段，则适用常规编组分类策略；若当前车辆段为不存在分区作业，股道大于等于10条且存储车辆大于200的大型站段，则适用相关性编组分类策略；若当前车辆段为存在分区作业的站段，则适用区域性编组分类策略；其中常规编组分类策略的分类原则是：按照当前股道与目标股道均相同的原则，将满足条件的编组划分为一类；相关性编组分类策略的分类原则是：将存在直接相关或间接相关关系的编组划分为一类，同时再将与其它任何编组均无相关性的编组自成一类，其中直接相关是指多个编组的当前股道或目标股道相同，间接相关是指多个编组的当前股道与目标股道均不相同，但两编组中间通过一个或多个传递连接可以形成关联，传递连接的原则是其中一编组的目标股道与另一编组的当前股道相同；区域性编组分类策略的分类原则是：优先将当前股道和目标股道均处于同一区域的编组分为一类，不可避免的跨区编组拆分为摘编组和挂编组，再将挂编组归于当前股道分类中，摘编组归于目标股道分类中。在所述第五步中，优化调车计划的原则如下：首先判断两个或多个调车计划是否为连续调车闭环，若是则将调车计划进行合并优化；若不是则不进行合并优化；连续调车闭环是指：一段调车计划执行前后调车机的状态不变，视为一个闭环，两段为闭环的计划操作顺序连续，即为连续调车闭环。在所述第六步中，对于常规编组策略和相关性编组策略来说，最优优化分类调车计划选取的标准优先是钩数最少，相同钩数下，选取负载最少的优化分类计划；对于区域性编组策略来说，最优计划选取的标准是本区调车最优原则。在所述第六步之后还包括以下步骤：记录计算过程中的各项指标参数。运算仿真服务器还包括车号补全器，在所述第五步之前，还包括以下步骤：调取车号补全器，分别补全分类调车计划中缺失的车号信息。在补全缺失的车号信息时，采用调车仿真模拟的方式，模拟实际调车情况，获取相应车号。所述铁路货车车辆段调车作业系统包括车辆信息采集模块和调车管理模块，车辆信息采集模块包括AEI服务器和多台AEI设备，AEI设备安装在每条股道的出入口处以自动识别并采集车辆段中的车辆信息；调车管理模块包括调车管理服务器和所述运算仿真服务器，AEI服务器与调车管理服务器信号连接以将车辆信息传递给调车管理服务器，调车管理服务器用于存储车辆段中的存车信息，并根据AEI服务器实时传送的车辆信息更新存储的存车信息，调车管理模块还包括与调车管理服务器电连接的交互式输入设备；运算仿真服务器与车辆信息采集模块电连接以接收其采集的车辆信息进行基础硬件配置，运算仿真服务器与调车管理服务器电连接以向其传输生成的完整调车计划。所述铁路货车车辆段调车作业系统包括存车数据管理模块，存车数据管理模块包括车辆信息处理器、显示器及交互式输入设备，车辆信息处理器与调车管理服务器信号连接以接收调车管理服务器中存储的存车信息并将车辆段内的车辆本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铁路货车车辆段调车作业系统，其特征在于：包括用于实施通用智能调车计划推荐算法的运算仿真服务器，运算仿真服务器包括编组生成器、编组分类器、调车计划编译器、调车计划优化器和调车计划筛选器，通用智能调车计划推荐算法包括以下步骤：第一步，在基础硬件中设置股道容量、换长、岔道口限制、股道分区和调车机负载的参数；第二步，编组生成器生成包括“车号、当前股道、当前顺位、目标股道、目标顺位”这五类参数的调车编组；第三步，编组分类器接收编组生成器生成的调车编组信息并对调车编组进行分类，类与类之间调车计划变动互不干扰；第四步，将编组分类器的分类结果传入调车计划编译器，在调车计划编译器中形成单一调车编组计划，并根据编组分类将同类调车编组计划合并成分类调车计划；第五步，调取调车计划优化器，分别将各类调车计划中顺路可组合调配的计划进行合并优化，生成优化分类调车计划；第六步，利用调车计划筛选器，分别对优化的分类调车计划进行择优处理，针对每一类，从所有可实现需求的调车计划中筛选出最优的优化分类调车计划进行保存。/n

【技术特征摘要】
1.一种铁路货车车辆段调车作业系统，其特征在于：包括用于实施通用智能调车计划推荐算法的运算仿真服务器，运算仿真服务器包括编组生成器、编组分类器、调车计划编译器、调车计划优化器和调车计划筛选器，通用智能调车计划推荐算法包括以下步骤：第一步，在基础硬件中设置股道容量、换长、岔道口限制、股道分区和调车机负载的参数；第二步，编组生成器生成包括“车号、当前股道、当前顺位、目标股道、目标顺位”这五类参数的调车编组；第三步，编组分类器接收编组生成器生成的调车编组信息并对调车编组进行分类，类与类之间调车计划变动互不干扰；第四步，将编组分类器的分类结果传入调车计划编译器，在调车计划编译器中形成单一调车编组计划，并根据编组分类将同类调车编组计划合并成分类调车计划；第五步，调取调车计划优化器，分别将各类调车计划中顺路可组合调配的计划进行合并优化，生成优化分类调车计划；第六步，利用调车计划筛选器，分别对优化的分类调车计划进行择优处理，针对每一类，从所有可实现需求的调车计划中筛选出最优的优化分类调车计划进行保存。


2.根据权利要求1所述的一种铁路货车车辆段调车作业系统，其特征在于：在所述第二步中，编组分类器接收第一步中设置的基础硬件参数，并根据基础硬件参数确定车辆段的情况及对应的编组分类策略，若当前车辆段为不存在分区作业，股道少于10条且存储车辆小于200的小型站段，则适用常规编组分类策略；若当前车辆段为不存在分区作业，股道大于等于10条且存储车辆大于200的大型站段，则适用相关性编组分类策略；若当前车辆段为存在分区作业的站段，则适用区域性编组分类策略；
其中常规编组分类策略的分类原则是：按照当前股道与目标股道均相同的原则，将满足条件的编组划分为一类；
相关性编组分类策略的分类原则是：将存在直接相关或间接相关关系的编组划分为一类，同时再将与其它任何编组均无相关性的编组自成一类，其中直接相关是指多个编组的当前股道或目标股道相同，间接相关是指多个编组的当前股道与目标股道均不相同，但两编组中间通过一个或多个传递连接可以形成关联，传递连接的原则是其中一编组的目标股道与另一编组的当前股道相同；
区域性编组分类策略的分类原则是：优先将当前股道和目标股道均处于同一区域的编组分为一类，不可避免的跨区编组拆分为摘编组和挂编组，再将挂编组归于当前股道分类中，摘编组归于目标股道分类中。


3.根据权利要求1所述的一种铁路货车车辆段调车作业系统，其特征在于：在所述第五步中，优化调车计划的原则如下：首先判断两个或多个调车计划是否为连续调车闭环，若是则将调车计划进行合并优化；若不是则不进行合并优化；连续调车闭环是指：一段调车计划执行前后调车机的状态不变，视为一个闭环，两段为闭环的计划操作顺序连续，即为连续调车闭环。

【专利技术属性】
技术研发人员：焦毅，居伟强，孙涛，王洁，仲崇东，李金勇，高哲，韩宇，
申请(专利权)人：北京京天威科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11