【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及列车运行调度，具体涉及一种面向客货列车共线运行的运行图与速度曲线一体化生成方法。
技术介绍
1、铁路作为重要交通运输方式，其承载的客货运输任务日益繁重，对运行效率、安全性以及服务质量的要求不断提高。特别是在客货列车共线运行的线路中，如何妥善处理不同类型列车间的交互关系，实现时空资源优化配置，成为铁路高效运营亟待解决的关键问题。
2、列车运行图是铁路运输组织的核心工具，用于规划列车在特定时间段内沿着线路的运行状态，包括列车的到发时刻、区间运行时分、停站时间、会让安排等。然而，面对客货列车共线运行的复杂性，需要兼顾各类列车特性的差异、线路资源的合理分配以及突发情况的灵活应对。而速度曲线则描绘了列车在运行过程中速度随时间和位置的变化情况，是保证列车按时到达、安全运行、节能降耗的重要依据。在客货列车共线运行时，速度曲线不仅要符合线路限速、列车性能要求，还需考虑不同列车类型间的会让、越行等操作带来的速度变化。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的不足，本专利技术目的是提供一种面向客货列车共线运行的运行图与速度曲线一体化生成方法，通过构建混合闭塞制式约束的方式，结合列车运行过程中的其他安全约束，建立面向客货列车共线运行的运行图与速度曲线一体化生成模型，同时考虑宏观层面的列车运行图优以及微观层面的列车参考速度曲线，对列车旅行时间与能量消耗做出权衡，提升客货共线列车的运行效率并减少能量消耗。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供的技术方案是：
4、s1：建立面向客货列车共线运行的运行图与速度曲线一体化生合成模型，设置所述模型中使用的决策变量，包括qi,s表示列车i在车站s的停站时间；二进制变量表示速度曲线备选集中的某条曲线是否被选择，若列车i在区间[s,s+1]内选择了第k条曲线，则否则二进制变量表示上行方向列车i、j进入区间[s,s+1]的顺序，若列车i先进入区间[s,s+1]，则否则二进制变量τi,j,s表示下行方向列车i、j进入区间[s,s+1]的顺序，若列车i先进入区间[s,s+1]，则τi,j,s＝1，否则τi,j,s＝0；
5、在上式中，i,j为列车的索引，s为车站以及区间[s,s+1]的索引，o为上行方向列车的集合，i为下行方向列车的集合；
6、s2：根据步骤s1中的假设条件和步骤s2中的决策变量设置列车运行过程中的约束条件；
7、包括列车安全间隔约束：
8、
9、
10、在上式中，为两列连续列车i、j从同一车站发车的最小时间间隔，为两列连续列车i、j到达同一车站的最小时间间隔，j为正常数，n为车站数量；公式(1)-(4)为上行方向列车应满足的安全间隔公式，公式(5)-(8)为下行方向列车应满足的安全间隔约束，此约束条件保证了同一方向的相邻两列列车的安全间隔；
11、包括列车停站时间约束：
12、
13、在上式中，qi,s为列车i在车站s的停站时间，为列车i在车站s的最小停站时间；
14、包括车站到发线数量约束：
15、
16、在上式中，λi,s,t为0-1的变量，表示列车i在时间t是否停靠在车站s，若列车i在时间t停靠在车站s，则有λi,s,t＝1，反之则有λi,s,t＝0，us为车站s的到发线数量；
17、包括速度曲线选择约束：
18、
19、在上式中，为0-1的变量，表示速度曲线备选集中的某条曲线是否被选择，若列车i在区间[s,s+1]内选择了第k条曲线，则否则
20、包括混合闭塞制式约束：
21、根据前后车类型的不同，将列车追踪运行分为四种情况，即客车追踪客车运行、客车追踪货车运行、货车追踪货车运行和货车追踪客车运行；
22、处于客车追踪客车运行时，遵循移动闭塞下的运行约束；
23、处于客车追踪货车运行时，此时客车的制动终点为货车所在闭塞分区的起点，客车遵循移动闭塞下的运行约束；
24、处于货车追踪前方车辆运行时，遵循固定闭塞下的运行约束；
25、s3：设置所述模型的目标函数；
26、s4：将步骤s2、步骤s2、步骤s3所构建的模型定义为原问题；
27、s4.1：根据原问题构造主问题；
28、s4.2：生成主问题的一个初始可行解；
29、s4.3：求解主问题得到构造子问题的对偶变量；
30、s4.4：根据步骤s4.2得到的对偶变量构造子问题，求解子问题得到行的“列”，将其加入到主问题中；
31、s4.5：重复步骤s4.3和步骤s4.4，即继续求解主问题得到新的对偶变量，并构造新的子问题继续求解，直到无法找到更优的新列为止，输出最优解。
32、与现有技术相比，本方案具备的显著优点有：
33、本方案对客货列车的运行图和速度曲线进行了优化，最大限度地减少了列车在途中的等待、会让时间，优化了资源配置，节约了运营成本，提高了线路整体的利用率，不仅可以保证客货列车共线时的安全运行，还能够提高线路整体的利用率。
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1.一种面向客货列车共线运行的运行图与速度曲线一体化生成方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的面向客货列车共线运行的运行图与速度曲线一体化生成方法，其特征在于，在步骤S2中，所述混合闭塞制式约束条件的构建过程为：
3.根据权利要求2所述的面向客货列车共线运行的运行图与速度曲线一体化生成方法，其特征在于，步骤S3所设置的目标函数为：
4.根据权利要求3所述的面向客货列车共线运行的运行图与速度曲线一体化生成方法，其特征在于，步骤S4.1包括，将式(40)所描述的模型定义为原问题，根据列生成的原则，将原问题构造为基于集合划分的模型，即主问题；
5.根据权利要求4所述的面向客货列车共线运行的运行图与速度曲线一体化生成方法，其特征在于，所述步骤S4.2包括：
【技术特征摘要】
1.一种面向客货列车共线运行的运行图与速度曲线一体化生成方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的面向客货列车共线运行的运行图与速度曲线一体化生成方法，其特征在于，在步骤s2中，所述混合闭塞制式约束条件的构建过程为：
3.根据权利要求2所述的面向客货列车共线运行的运行图与速度曲线一体化生成方法，其特征在于，步骤s3所设...
【专利技术属性】
技术研发人员：王悉，靳俊，应志鹏，费振豪，王丽军，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：
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