[发明专利]一种铁路编组调车方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种列车编组的调车方法，更具体的来说，涉及一种基于二叉树搜索快速得到最优下落合并方案的列车调车方法。

背景技术

铁路调车作业是铁路运输过程的重要组成部分。在技术站内，摘挂列车的车流是按照方向集结，待编车流在股道里面的排列顺序是随机的，不符合列车编组计划的要求。进行编组摘挂列车的调车作业，目的就是将随机的摘挂车流排列顺序转化为符合列车编组计划要求的车组排列顺序。

传统方法编制按照站顺编组摘挂列车的调车钩计划时，一般需要经过车组下落、选择调车方案、按方案开列钩计划等步骤。当车组下落后，由于某些情况下调车线路有限或者为了尽量减少调车对线路的占用，经常需要将部分列组成暂合列合并使用线路，根据下落列及轨道的数目选择好下落列的合并方案，调车方案就基本形成，接着列车在下落合并方案的基础上进行收编，由于收编方式依赖于车组下落合并方案，所以大部分编组优化工作，就下落合并方案进行讨论。为了减少调车钩数，现在铁路系统大部分使用铁路运输专家胡安洲公开的一种“统筹对口调车法”进行编组调车，这种方法通过调车表得到下落合并方案。设下落列为p，若2^k-1＜p＜2^k，令k＝[log₂ p]+1，其中[ ]为取整；否则，令k＝log₂ p。对于“统筹对口调车法”，当p为2的整数次幂，则有唯一的合并方案，至少需要k+1条线路来进行调车。当2^k+1＜p＜2^k时，则按照2^k的调车方案基础上产生，将有2^k-p个空闲位，即有组方案需要选择，同样需要k+1条线路来进行调车。该方法筛选过程复杂繁琐，且线路变化受制于k+1条，不能灵活变动。

发明内容

本发明为了克服上述调车法的不足之处，发明了一种利用二叉树的有序性特点快速搜索出最优车组下落合并方案的方法。本发明编组调车方法具体步骤如下：

A、车组重新编号。假定编组摘挂列车的牵出线在调车场的右侧，则从左侧开始，找到原始编号为1的车组重新编号为1，再向右找原始编号为1的车组，将其递增地重新编号为2；当所有原始编号为1的车组都已找到，再从车列最左侧开始找出所有原始编号为2的车组，按相同的方法，从左至右依次递增重新编号；依此类推，直到所有的车组重新编号。

B、确定重编后序列中每个车组的后续可选组。设某车组的原始编号为m，其后续可选组是指原始编号车列中编号同为m以及所有编号为m+1的车组。

C、建立二叉树。根据重新编号后的车列建立二叉树。车列最左侧车组做为二叉树根结点，其相邻右侧车组编号比根结点大，则右侧车组作为其右子树的根结点，否则作为其左子树的根结点；从左至右，依次拿下一个相邻右侧车组的编号与二叉树中的结点按从上至下的顺序逐层进行比较，若待比较车组的编号比所遇二叉树结点的数值小则落入相应结点的左子树内，反之，落入该结点的右子树内，直至比较到二叉树的最底层。当最右端车组也编入二叉树结束。

D、遍历二叉树。按先根次序遍历二叉树，生成一系列由车组后续可选组组成的遍历记录。具体步骤如下：

(1)二叉树遍历从根结点开始，先将根结点入栈。

(2)按先根结点——接着左子树——再右子树的先根次序搜索下一个新结点。

(3)将搜索到的车组入栈，若新搜索到结点对应的车组为已存在栈的栈内元素的后续可选组则入该栈，否则建立新栈，将该车组入新栈。

(4)如果入栈的结点为树叶结点，将所有栈内元素大于1的栈记录下来，否则返回步骤(2)。

(5)若二叉树结点没遍历完，则按先根次序遍历，搜索到下一个新结点，将新结点与其根结点之间搜索到的车组分别从其所在栈中出栈，销毁空栈，并返回步骤(3)将新结点入栈。

(6)所有结点已遍历则结束。

E、由步骤D生成的遍历记录得到车列下落备选方案。当可用轨道为n时，选出n-1个下落栈序列，剩下车组组成暂合列。确定备选方案的步骤如下：

(1)编后序列组成的遍历记录中，如果某车组编号比其后的车组编号大，则从序列中去除该车组。

(2)选出元素最多的编后序列：设还有h个序列需要选择，假如元素最多且没有相同元素的编后序列有l组，当l≤h，l个序列全部入选作为下落列，同时下一步还需选出序列为h-l个；当l＞h从l组序列中组合选出h组序列，作为并列方案。如果元素最多的编后序列中有d个序列含有相同元素，则这d个序列作为并列备选方案。