电解臭氧发生器王成;蔡哲扬;李容
【摘 要】基于人工模拟法编制列车运行图，保证每个时间段的对数满足设计要求的同时，根据虚拟链接及调整，使其满足列车折返约束，之后根据列车出入库的情况进行调整，使生成的运行图更好地符合设计需求，能够高效地对不同线路的不同全日行车计划进行铺画。另外，将生成的运行图转换为CAD脚本，也减少了设计者的劳动强度。以深圳地铁6号线为例实现全日运行图的铺画，表明该方法是有效可行的。%The train diagram which was drawn up by using artificial simulation method, could meet the design requirements of train numbers for each time period, satisfy the train reverse constraint with virtual link and adjustment. According to the situation of train in-out stock, the diagram was adjusted further to meet the needs of designers. Different full-time train operation plan to different line could be drawn. At the same time, the train diagram could be translated into CAD script, the labour intensity could be reduced greatly. Finally Line 6 of Shenzhen Metro was taken as an example to implement the drawing of train diagram, show the method feasibility and effectiveness. 【期刊名称】《铁路计算机应用》旋转座椅
【年(卷),期】2015(000)008
【总页数】6页(P37-41,45)
mide008【关键词】运行图铺画;虚拟连接;列车出入库;自动调整;CAD转换
【作 者】王成;蔡哲扬;李容
【作者单位】西南交通大学 信息科学与技术学院，成都 610031;西南交通大学 信息科学与技术学院，成都 610031;西南交通大学 信息科学与技术学院，成都 610031
橡胶硬度【正文语种】中 文
【中图分类】虚拟轨道列车U231.7;TP39
列车运行图是列车运行的基础，是轨道交通运营企业实现列车安全、正点运行，有效组织轨道交通运输工作的重要手段，对保证运营企业各部门有效配合起到了决定性的作用[1]。
随着城市的发展，近些年越来越多的城市进行城市轨道交通的建设。由于城市轨道交通线路众多，通用的运行图编辑器可以达到提高时刻表运行图的编制工效、运行图的编制质量、减轻运行图编制人员的劳动强度等。
目前，国内外对计算机编制运行图的研究方法各不相同。文献[2]以时空域滚动计算方法实现单线实用货物列车运行图计算机编制系统，由于在城市轨道交通中线路一般为双线，因此无法完全照搬引用；文献[3]运用遗传算法对列车运行图初始布点进行了研究，但由于城市轨道交通的运行环境是城市地区，线路客流随节假日的变化波动较大，该算法不能较高效率地满足城市轨道交通的运行需求； M.A.Odijk根据PESP（周期事件安排问题）研究了编制一个车站周期列车时刻表的方法[4～7]，该方法假定所有列车在车站的到站都是周期循环发生的，但在城市轨道交通中根据旅客流量全天的运行分为高峰时段和平峰时段，两个时段列车的周期并不相同，该算法并不能满足不同周期同时存在的情况。在后期运行图的编辑、调整和加工方面CAD系统可以弥补本软件的弱点，因此在计算机实现运行图绘制之后将其转换为CAD脚本可以方便设计者对运行图的后期编辑[8]。
本文通过提取人工铺画运行图的思路及经验，在保证每个时间段开行列车对数的前提下对
生成的运行线进行虚拟连接及调整，之后根据列车出入库的情况进行进一步调整，使运行图满足需求。
1.1 运行线时间确定
目前，大部分的城市轨道交通没有实行快慢车的硬件基础，因此大部分的城市轨道交通系统不存在车辆的越行和会让，车辆在区间的运行时分相对固定，每个车站的站停时分也是相对固定的[9]。因此，车辆的到站时间完全取决于列车初始发车时间。假设tqi,j表示列车在车站i到车站j区间的区间运行时分；tt表示列车在i站的停站时间；列车的初始发车时间i为tbegin；则列车到达k站的到站时间tak为：
由式（1）可进一步计算出列车的上下行、大小交路各个运行线的详细到站时间及出站时间。
1.2 列车运行图数学模型
在铺画列车运行图时最为关键的是列车折返时所要满足的约束条件和列车的出入库问题。根据上一小节所得到的运行线的详细数据以及以上两个约束条件可以把铺画列车运行图简
化为3站图的问题，如图1所示。
在铺画初始运行线时，初始布点的确定是极为重要的。在铺画运行图时，为了保证地铁运营时每个车站的列车追踪间隔都满足列车全日行车计划，运行图的铺画一般会提前铺画，因此若地铁的运营开始时间为tf；列车在车站i到车站j区间的运行时分为tqi,j；列车在i站的停站时间为ttt；列车运营线路为车站m到车站k；列车在该线路上的运行总时间为tz，则初始发车时间t的计算方式如下：m,kbegin
由上述方法得到第一条运行线的初始布点时间后，根据该时间段的追踪间隔进行后续运行线的铺画。
2.1 系统流程图
（1）得到用户提供的车站数据，区间运行数据、停站时分、站间距等线路基础数据。
（2）根据全日行车计划在对应的时间段内进行初始运行线铺画。
（3）对运行线进行虚拟折返连接，判断是否满足约束条件，若不满足则对所有的运行线进行平移操作，然后重复（3）；若满足条件则继续下一步。
（4）对所有的运行线进行连接，得到列车的出入库信息并对其进行出入库操作。
模结构（5）进行出去库操作后判断是否满足高峰时段行车对数，若需要则判断设定需要过渡的时间，确定过度等级，然后重复（2）～（5）；若不需要则结束。
系统流程图如图2所示。
2.2 运行线初始布点
铺画原则是首先满足高峰时期的开行列车对数，兼顾效率。根据用户设定的交路和全日行车计划对每个时间段进行线路的铺画，为了保证在初始运营时刻每个站的列车到发时间都满足该时间段的要求，绘制的时候需要提前进行绘制，假设一条地铁线路的初始运营时间为6:00，为了保证在地铁开放运营时刻每个站的列车到达时间均满足该时间段的追踪间隔，在铺画运行线时需要提前进行铺画，如图3所示。若下行线1与上行线2的交点在m站，列车追踪间隔为 tzz，则运行线初始铺画的时间ttq的计算方式如式（3）。为了保证在6:00时起点站和终点站均有车发出，提前的时间为列车追踪间隔的整数倍。
同理为了保证高峰小时的对数满足条件，在高峰时段之前就应该以高峰时段的对数来进行
铺画。
2.3 虚拟连接
在进行完运行线的初始布点之后需要将符合折返时间约束的运行线连接起来以保证列车的合理运用，但是这样铺画的运行图大部分时候并不能满足折返时间的约束限制，会出现以下情况，因此系统需要对其进行虚拟连接，若成功则连接，若不成功则平移单个或局部运行线，使其符合折返约束。
城市轨道交通列车折返站的辅助配线型式与站台型式（如岛式站台、侧式站台）、周边环境（如临近车辆段、停车场等）等密切相关，不同的车站型式和周边环境会产生不同的折返约束[10]。假定折返模式为站后交叉渡线折返折返时间最少应为180 s。
在虚拟连接时遇到的情况有很多种，下面介绍具体可能遇到的情况。
（1）与第1条出站运行线的间隔大于180 s
假设tai表示第i条运行线到达折返站的时间； tdi表示第i条运行线离开折返站的时间。如图4
（a）所示，若运行线1无连接并且运行线满足以下约束条件，则运行线0为入库线路；运行线2与运行线1相连接；运行线3与运行线4相连。这种约束出现情况为高峰转低峰，所要满足的约束条件如下所示。
若运行线1无连接并且满足如图4（b）所示约束条件，则运行线0与运行线1相连，所要满足的约束条件如下所示。
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