[发明专利]一种保持高速列车运行稳定性的在线控制方法

权利要求书

1.一种保持高速列车运行稳定性的在线控制方法，采用一种保持高速列车运行稳定性的在线控制系统进行在线控制，所述系统包括限制参数设定模块、列车运行实际信息接收模块、扰动识别模块、受影响列车分析模块、列车作业时间冲突分析模块、列车作业时间冲突延误确定模块、在线调度模块；

所述限制参数设定模块用于根据高速列车运行调度计划，设置高速列车运行过程的限制参数；

所述高速列车运行过程的限制参数包括列车最小停站时间、车站进路序号、区间最小运行时间、列车与列车最小间隔时间；

所述列车运行实际信息接收模块用于获取高速列车运行过程中列车作业时间实际信息；

所述扰动识别模块用于根据获取的高速列车运行过程中的列车作业时间实际信息进行扰动识别，确定发生作业时间扰动的列车、扰动发生的所在进路序号、扰动量大小和时间扰动类型；

所述受影响列车分析模块用于根据扰动识别模块的扰动识别的结果、列车运行实际信息、调度计划中未作业列车的计划作业进路及其计划到站时间、计划发车时间，分析确定所有受扰动影响的列车；

所述列车作业时间冲突分析模块用于根据高速列车运行实际信息、时间扰动类型和扰动影响的列车，分析确定扰动产生的列车作业时间冲突情况；

所述列车作业时间冲突延误确定模块用于根据扰动产生的列车作业时间冲突情况，对列车作业时间冲突导致的调度计划异常延误进行预报，确定列车作业时间冲突导致调度计划的异常程度；

所述在线调度模块用于根据对列车作业时间冲突导致的调度计划异常延误预报结果，对调度计划进行在线调整，消除调度计划中出现的列车作业时间冲突情况；

其特征在于：所述方法包括以下步骤：

步骤1：根据高速列车的运行调度计划，通过限制参数设定模块设置高速列车运行过程中的限制参数；

步骤2：通过列车运行实际信息接收模块获取高速列车运行过程产生的实际信息，并保存至本地数据库；

步骤3：扰动识别模块根据获取的高速列车运行过程列车作业时间实际信息进行扰动识别，具体方法为：

将高速列车实际到站时间与调度计划中的到站时间进行比较，或者将实际发车时间与调度计划中的发车时间进行比较，当出现到站时间偏差或发车时间偏差时，确定发生作业时间扰动的列车、扰动发生的所在进路、扰动量大小和时间扰动类型；

所述时间扰动类型包括高速列车车站作业开始时间延迟和车站作业结束时间延迟；

步骤4：受影响列车分析模块根据扰动识别模块扰动识别的结果、列车运行实际信息、调度计划中未作业列车的计划进路序号及其计划到站时间、计划发车时间，分析确定所有受扰动影响的列车；

步骤5：列车作业时间冲突分析模块根据列车运行实际信息、时间扰动类型和受扰动影响的列车，分析确定扰动产生的列车作业时间冲突情况；

步骤6：列车作业时间冲突延误确定模块根据扰动产生的列车作业时间冲突情况，对列车作业时间冲突导致的调度计划异常延误进行预报，确定列车作业时间冲突导致调度计划的异常程度；

步骤7：在线调度模块根据列车作业时间冲突导致的调度计划异常延误预报结果，确定调度计划在线调整规则，进而对调度计划进行在线调整，消除调度计划中出现的列车作业时间冲突情况，并将调整结果保存至数据库；

步骤8：根据调整后的高速列车调度计划，进行高速列车运行调整；

所述步骤4的具体方法为：

将调度计划中每个车站进路的工作状态分为空闲、列车第一个车站或中间车站作业、列车最后一个车站作业三种工作状态，将每个车站进路的三种工作状态以及同一列车相邻车站间的时间间隔分别用不同图形符号表示，同一列车相邻车站间的时间间隔为列车运行时间和起停附加时间的总和；基于这些图形建立列车之间的时间约束关系图；所述同一列车相邻车站间的时间间隔为运行时间和起停附加时间的总和；列车之间的箭头表示列车作业时间延迟扰动造成的影响方向，同一车站上列车间的箭头表示前面列车车站作业时间延迟将造成后续其他列车车站的作业时间延迟；不同车站间的箭头表示前一个车站作业时间延迟将影响同一列车后续车站的作业时间；为了分析某一列车的作业时间延迟对其他列车造成的影响，采用图论中反映系统节点连通性的可到达矩阵R来表示各列车之间的相互影响关系，进而确定所有受扰动影响的列车；

可到达矩阵R由邻接矩阵K来求得；邻接矩阵K表示了图中各节点之间的邻接关系，具体定义如下：

其中，l₁、l₂分别表示图中的节点，N为节点总数；当节点l₁与节点l₂邻接且箭头由节点l₁指向节点l₂时，否则

由邻接矩阵K来求得可到达矩阵R，如下公式所示：

当节点l₁到节点l₂有单向通路时，否则当列车车站作业时间延迟时，将会给与其相连通的其他节点任务造成延迟，对于与其不连通的节点任务不会造成影响；通过可到达矩阵，能够清楚地找出任务延迟影响到的所有车站的列车。