[发明专利]衔接多线路的方向别高速铁路枢纽站的到发线分配方法

权利要求书

1.一种衔接多线路的方向别高速铁路枢纽站的到发线分配方法，其特征在于，包括：

获取列车运行图中列车的基本信息，获取车站的基本信息；

根据车站拓扑图确定存在咽喉区线路资源占用空间冲突的进路冲突对；根据列车的基本信息计算出所有列车对车站线路资源的占用时间；根据进路冲突对和所有列车对车站线路资源的占用时间，确定任意两列列车不能同时占用任意两条到发线的列车-到发线冲突对集合；

基于所述列车-到发线冲突对集合和设定的约束条件，构建衔接多线路的方向别高速铁路枢纽站的到发线分配优化模型；

对所述到发线分配优化模型进行求解，得到车站到发线分配方案和咽喉区资源利用方案；

所述的根据车站拓扑图确定存在咽喉区线路资源占用空间冲突的进路冲突对，包括：

根据衔接多线路的方向别高速铁路枢纽站的车站拓扑图，将线路可能发生交叉或者融合的地方标记为点，将车站所有的接车进路和发车进路的咽喉区部分表示成由点所构成的有顺序的点集合，当任意两个进路的咽喉区部分的点集合存在相同的点时，则确定这两条进路为存在咽喉区线路资源占用空间冲突的进路冲突对；

所述的根据列车的基本信息计算出所有列车对车站线路资源的占用时间，包括：

停站通过列车接车进路是指列车从进站信号机至到发线上出站信号机之间的走行进路，发车进路是指列车从停车点至出发端咽喉逆向进站信号机之间的走行进路，不停站通过列车的通过进路是指列车从进站信号机至出发端咽喉逆向进站信号机之间的走行进路；

对于不停站通过列车，在正线上引入虚拟列车停车点，将通过进路划分为接车进路和发车进路两部分，不停站通过列车的接车进路和发车进路需同时被提前占用；

停站列车i开始占用接车进路时间的计算公式为：

停站列车i开始占用发车进路时间的计算公式为：

从方向接往到发线j的停站列车i占用的接车进路释放时间的计算公式为：

停站列车i开始占用到发线时间的计算公式为：

停站列车i结束占用到发线时间的计算公式为：

从到发线j去往方向的停站列车i占用的发车进路释放时间的计算公式为：

不停站列车i开始占用接车进路时间的计算公式为：

不停站列车i开始占用发车进路时间的计算公式为：

从到发线j去往方向的不停站列车i占用的发车进路释放时间的计算公式为：

从方向接往到发线j的不停站列车i占用的接车进路释放时间的计算公式为：

不停站列车i开始占用到发线时间的计算公式为：

不停站列车i结束占用到发线时间的计算公式为：

所述车站线路资源包括咽喉区资源和到发线资源，根据每列列车对车站线路资源的占用时间，对每列列车可能占用的每条到发线确定对应的咽喉区线路资源的占用时间；

所述的根据进路冲突对和所有列车对车站线路资源的占用时间，确定任意两列列车不能同时占用任意两条到发线的列车-到发线冲突对集合，包括：

所述车站线路资源包括咽喉区资源和到发线资源，根据每列列车对车站线路资源的占用时间，对任意两列列车占用任意两条到发线，当到发线空间占用存在冲突时，若时间占用也存在交叉，则确定这两列列车不能同时占用所对应的到发线资源，生成列车-到发线冲突对集合R_aa、R_dd和R_ad，

R_aa表示列车-接车进路之间冲突对集合，集合元素索引为：表示列车i从方向到达到发线j的进路同列车k从方向到达到发线s的进路时间和空间上均冲突；R_dd表示列车-发车进路之间冲突对集合，集合元素索引为：表示列车i从到发线j出发去往方向的进路同列车k从到发线s出发去往方向的进路时间和空间上均冲突，R_ad表示列车-接、发车进路之间冲突对集合，集合元素索引为：表示列车i从方向到达到发线j的进路同列车k从到发线s出发去往方向的进路时间和空间上均冲突；

所述的基于所述列车-到发线冲突对集合和设定的约束条件，构建衔接多线路的方向别高速铁路枢纽站的到发线分配优化模型，包括：

基于所述列车冲突对集合、所述进路冲突对和设定的约束条件，对任意两列列车的接车进路和接车进路、发车进路和发车进路、接车进路和发车进路均进行冲突检测，构建衔接多线路的方向别高速铁路枢纽站的到发线分配优化模型；

所述到发线分配优化模型的目标函数包括到发线使用均衡和所有列车车站走行时间最短，所述到发线分配优化模型的安全约束包括：

(1)占用同一到发线资源的两列列车满足一定的安全间隔时间标准：

(2)两列列车对咽喉区资源不存在时间和空间的同时占用，其中包括接车进路之间：

发车进路之间：

接车进路和发车进路之间：

(3)技术作业约束：

技术作业约束是指静态线路作业约束，约束条件(6)表示在该站需要进行技术作业的列车应被分配到能够提供所述技术作业的到发线上，约束条件(7)和(8)分别表示不停站列车只能通过正线接发而停站通过列车只能分配到侧线上，约束条件(9)强调了车站布置图对列车占用到发线的影响；

所述到发线分配优化模型的决策变量逻辑约束为：

所述到发线分配优化模型的参数符号说明如下：

所述的对所述到发线分配优化模型进行求解，得到车站到发线分配方案和咽喉区资源利用方案，包括：

利用整数规划商业求解软件对所述到发线分配优化模型进行求解，得到列车的车站到发线分配方案，根据列车的到发线分配方案和每列列车的咽喉区线路资源的占用时间生成列车的咽喉区资源利用方案；

到发线分配方案是列车对车站到发线的时间和空间占用，横坐标表示时间，纵坐标表示代表每条股道的空间，模型求解结果给出了每列列车占用哪条股道，即空间占用—纵坐标，结合预处理中计算出来的列车对到发线的时间占用—横坐标，绘制出到发线分配方案；

咽喉区资源利用方案反映列车对车站咽喉区资源的时间和空间占用，横坐标表示时间，纵坐标表示代表咽喉区关键资源的空间，列车从进站方向到达指定股道和从指定股道出发去往出发方向使用基本进路，根据到发线分配方案结果及列车运行方向，确定列车占用的咽喉区资源，再结合所有列车对车站线路资源的占用时间，生成绘制出咽喉区资源利用方案。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述列车运行图中列车的基本信息包括：列车图定到达时间、列车图定出发时间和列车运行方向；所述车站的基本信息包括车站拓扑图、线路走行时间、安全间隔时间标准和进路开放时间标准。