[发明专利]一种用于铁路通道能力瓶颈识别与消解的方法和系统

说明书

本发明提供了一种用于铁路通道能力瓶颈识别与消解的方法，采用模型构建与仿真结合的方式，利用大数据来实现瓶颈识别与消解，以数学模型求解指明仿真模型优化的方向，仿真实验则进一步弥补了数学模型求解出方案的精细化程度不足的缺点，本发明提供的方法，在操作过程中实现了两者的反馈调整过程，以保证结果的正确性和消解方案的可行性，为解决通道能力利用问题提供了一种新的解决思路和技术。

技术领域

本发明涉及铁路运输组织领域，尤其涉及一种用于铁路通道能力瓶颈识别与消解的方法和系统。

背景技术

铁路通道运输能力的利用具有动态瞬时的特点，不能调拨，过时无效。通道能力不合理的利用带来的直接影响是“瓶颈”效应，使线路中的某点或区段成为路网的薄弱环节，限制着通道的整体能力及运营水平，导致路网中某些站的客货运需求量无法兑现。

其中，运输能力是指，单位时间内，在给定的设备条件和人员条件下，充分利用现有技术设备，铁路系统所能完成的最大的运输量的总和。铁路运输能力不仅取决于固定设备的设置数量和相互配置结构，而且取决于活动设备的时空配置，还取决于固定设备与活动设备的相互适配，包括通过能力和输送能力两类概念。

运输能力瓶颈是指，根据区间、车站、机务、给水供电设备等固定设备计算出来的通过能力，可能是各不相同的，其中能力最薄弱的设备限制了整区段的能力，该能力即为该区段的最终通过能力。不仅通过能力如此，在整个运输系统中，运输能力最薄弱的环节总是对运输能力起决定性的限制作用或所谓“瓶颈”作用。在运输地位重要的铁路干线上，运输限制部位或“瓶颈”地段的通过能力利用，往往成为保证运输畅通和关系全局运输的关键。在这些部位或地段，需要通过周密的规划和计划，精心组织均衡运输，在保证一定的运输质量要求的前提下，尽可能减少运输波动，最大限度地使用通过能力。

因此，在制定铁路通道能力利用方案时，综合考虑瓶颈识别与消解是铁路运输能力利用和加强的重要途径。然而现有铁路通道能力利用优化的瓶颈识别与消解技术的不足主要体现在两个方面：①现有技术为解决瓶颈识别与消解问题，一般采用数学模型或仿真的方法单独进行，而纯粹的数学模型难以表达现实中复杂的列车作业组织过程的约束条件，在方案的精细化程度有所欠缺，而没有数学模型求解指引的单一仿真模型缺乏目的指向性，在求解效率方面有所欠缺；②缺乏瓶颈的识别与消解的系统性研究，现有技术一般识别出“瓶颈”后，再提出“消解”方案，但“消解”方案与可能新引起的“瓶颈”的关联研究较少。

发明内容

本发明的实施例提供了一种用于铁路通道能力瓶颈识别与消解的方法和系统，用以解决现有技术中存在的瓶颈消解方案难以反映铁路运输生产的真实情况，而无法获得具有较高可行的具有现实使用价值的结果的技术问题。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。

一种用于铁路通道能力瓶颈识别与消解的方法，包括：

获取基础数据并进行预处理，对经过预处理的基础数据进行分析识别，获得瓶颈点参数；

基于瓶颈点参数建立数学模型，获得通道能力备选作业方案集；

对通道能力备选作业方案集进行仿真运算；

基于该仿真运算的结果调整通道能力备选作业方案集，获得最优作业方案；

将最优作业方案与实际运营数据进行对比分析，根据对比分析结果获得铁路通道能力瓶颈识别与消解方案。

优选地，获取基础数据并进行预处理包括：

标定基础数据中的缺失值；

处理基础数据中的异常值；

对基础数据进行补齐与转换，并录入到用于的对经过预处理的基础数据进行分析识别的应用子系统。

优选地，应用子系统包括：