[发明专利]一种优化铁路固定闭塞分区的方法

说明书

本发明提供了一种优化铁路固定闭塞分区的方法，包括分区方案优化系统，其特征在于：所述分区方案优化系统由多个子模块和全局外部档案模块组成；所述方法包括：（一）确定子模块的个数；（二）每个子模块将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所有最优前沿解形成离散形式的Pareto前沿解；（四）操作人员选择一个最优前沿解作为布置方案进行信号机布置。采用本发明所述的方法，对铁路固定闭塞分区优化充分，能得到在不同信号机数量条件下最优的布置方案，最大程度地根据实际需要提高列车的通行效率及控制投资成本。

技术领域

本发明涉及交通运输技术领域，特别是一种优化铁路固定闭塞分区的方法。

背景技术

目前，我国高速铁路要求在保证闭塞制式下，不同列车通过相隔数个闭塞分区时，能够实现线路上列车的安全追踪运行。在高铁线路上采用固定闭塞制式时，通过采用信号机来进行分区。线路上的闭塞分区数目少，信号机的使用数量就少，投资成本就较低，但这将使列车追踪间隔时间延长，列车的通行效率降低；反之，线路上的闭塞分区数目越多，列车追踪间隔时间越短，越有利于列车通行效率的提高，但同时信号机的使用数量也越多，投资成本也较高。

在保证行车安全的前提下，既要减小信号机的投资成本，又要提高铁路列车的运输能力，这是两个不同的目标，其中某一目标性能的提高，必然会损害另一个目标的性能，这是一对矛盾体，属于典型的多目标优化问题。多目标优化的结果是相互独立、相互排斥的一组最优解集，应用Pareto原理来解决此问题，能体现出其本质。现有技术中，通常采用人工智能的方法对高速铁路固定闭塞分区进行划分并以此来实施信号机布置，但由于算法单一、优化深度不够，获取的信号机布置方案未得到最大程度的优化，未能实现在最大程度地降低信号机投资成本的同时充分提高高铁列车的通行效率。

发明内容

针对背景技术的问题，本发明提供一种优化铁路固定闭塞分区的方法，以解决现有技术中，铁路固定闭塞分区优化不充分，不能有效降低信号机投资成本的同时充分提高列车通行效率的问题。

为实现本发明的目的，本发明提供了一种优化铁路固定闭塞分区的方法，包括分区方案优化系统，其创新点在于：所述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；所述单个子模块由局部外部档案模块、规模调整模块、2个竞争小种群模块和2个协作小种群模块组成；所述单个竞争小种群模块分别与规模调整模块和局部外部档案模块连接，单个协作小种群模块与局部外部档案模块连接，2个协作小种群模块相互连接；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：

(一)分区方案优化系统按方法一确定子模块的个数；

(二)分区方案优化系统内的每个子模块均生成一个最优前沿解，每个子模块将生成的最优前沿解送入全局外部档案模块；单个子模块按方法二生成最优前沿解；

(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所有最优前沿解形成离散形式的Pareto前沿解；

(四)操作人员根据实际需要从分区方案优化系统所生成的Pareto前沿解中选择一个最优前沿解作为布置方案在固定闭塞区间内进行信号机布置；

所述方法一包括：

将高速铁路上A站与B站之间的区域记为一个固定闭塞区间，所述固定闭塞区间内设置有多个信号机，将所述固定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；

将A站与B站之间的信号机架数记为N_s，将A站的出站信号机的位置记为x₀，将B站进站信号机的位置记为

按公式一确定N_s的取值范围；

设信号机架数N_s在公式一所述范围内的取值个数为n个，则设置n个子模块，所述n个子模块与n个信号机架数N_s的取值一一对应；