[发明专利]一种铁路自动闭塞信号机布置的方法

说明书

本发明提供了一种铁路自动闭塞信号机布置的方法，包括信号机布置方案生成系统，其特征在于：所述信号机布置方案生成系统由多个子模块和全局外部档案模块组成，单个所述子模块由2个小种群模块和局部外部档案模块组成；所述方法包括：（一）设置子模块；（二）每个子模块均生成一个最优前沿解，并将所生成的最优前沿解送入全局外部档案模块；（三）全局外部档案模块内的全部最优前沿解即形成离散形式的Pareto前沿解；（四）操作人员根据实际需要从Pareto前沿解中选择一个最优前沿解在所述自动闭塞区间内进行信号机布置。采用本发明所述的方法，对铁路自动闭塞区间进行信号机布置方案的优化更加深入精细，优化质量更高，信号机布置更为合理。

技术领域

本发明涉及交通运输技术领域，特别是一种铁路自动闭塞信号机布置的方法。

背景技术

所谓铁路的信号机布置，就是确定在每个自动闭塞区间内设置信号机的数目并确定信号机的具体位置。要求在充分考虑线路具体条件的基础上，寻求一种安全、高效和经济的布置方案，以便有效地组织列车运行。

铁路自动闭塞区间信号机布置是一个复杂的、多约束、多目标优化问题，它要求以保证列车通行安全为根本，在满足约束条件的基础上，对列车的通行效率和经济性两目标进行优化。然而，这两个目标之间是相互影响、相互制约的关系：要保证列车在自动闭塞区间运行效率高，就要增加信号机布置的数量，但这将增大投资成本，经济性不佳；如果减少自动闭塞区间的信号机布置数量，虽然比较经济，但列车通行效率较降低。

传统的铁路信号机布置，主要是基于经验的定性分析，解决方案多数是模拟手工布置的经验。现有技术采用遗传、差分进化等人工智能算法进行铁路系统的信号机布置方案优化设计，但存在算法单一、优化深度不够的问题，且在优化过程中，无论是遗传算法还是差分算法，种群中的单体编码长度不同，难以进行相同编码长度单体的梳理、选择和匹配，不利于染色体的交叉操作，以至于优化质量不高，从而导致铁路自动闭塞区间信号机布置效果不佳。

发明内容

针对背景技术的问题，本发明提供一种铁路自动闭塞信号机布置的方法，以解决现有技术中，铁路自动闭塞信号机布置方法算法单一、优化深度不够、优化质量不高导致铁路自动闭塞区间信号机布置效果不佳的问题。

为实现本发明的目的，本发明提供了一种铁路自动闭塞信号机布置的方法，包括信号机布置方案生成系统，创新点在于：所述信号机布置方案生成系统由多个子模块和全局外部档案模块组成，单个所述子模块由2个小种群模块和局部外部档案模块组成；小种群模块与同一个子模块内的局部外部档案模块连接，局部外部档案模块与全局外部档案模块连接；

所述方法包括：

将铁路上A站与B站之间的区域记为一个自动闭塞区间，自动闭塞区间内设置有多个信号机，将所述自动闭塞区间内每相邻两个信号机之间的区域记为一个闭塞分区；

(一)设置子模块；

(二)每个子模块均生成一个最优前沿解，并将所生成的最优前沿解送入全局外部档案模块；

(三)当全局外部档案模块收到所有子模块发送的最优前沿解后，全局外部档案模块内的全部最优前沿解即形成离散形式的Pareto前沿解；

(四)操作人员根据实际需要从Pareto前沿解中选择一个最优前沿解在所述自动闭塞区间内进行信号机布置；

所述步骤(一)中，按如下方式设置子模块：

将A站的出站信号机位置记为x₀，将B站进站信号机的位置记为将A站与B站之间的信号机架数记为N_s，N_s的取值范围按公式一确定；

所述公式一为：