摘要:动车组编制计划系统的任务界定是在给定运行图基础数据和动车组及动车基地的相关信息的基础上,通过编辑功能或自动编制功能,绘制客运专线动车组运用方案,并进行调整优化及输出各种指标。
关键词:动车组;编制计划系统;设计
1 动车组编制计划系统功能
该系统的任务界定是在给定运行图基础数据和动车组及动车基地的相关信息的基础上,通过编辑功能或自动编制功能,绘制客运专线动车组运用方案,并进行调整优化及输出各种指标。
1.1系统基础数据维护功能
系统中的数据包括两个方面的内容:基础数据管理和计划编制参数管理。基础数据管理负责数据的收集、加工、传输及存储,并且提供基础数据的直接输入和修改,为用户提供对动车组运用计划编制系统中所用数据的操作,主要包括对列车基本信息和列车时刻表进行维护,编制结果的保存及系统备份等。计划编制参数管理是对动车运用计划编制参数值的查询和修改,这些参数主要包括:动车组信息,动车组使用方式,动车组检修周期,动车组检修作业时间标准,折返作业时间标准以及动车基地信息。对于不同的参数值,自动编制动车组运用计划的结果一般也不同。
1.2计划编制功能我国客运专线运营管理与国外不同,要求动车组运用计划编制参数的设置符合我国客运专线实际的运输特点。动车组运用方案的好坏直接影响到客运专线的经济效益,根据已知列车运行图的数据,通过计算可以生成多个可行编制方案,并根据需要提供人工干预和自动勾画相结合的方法,编制出经济合理的动车组运用计划。在系统中计划的自动编制功能是一个单独的模块,通过对数据计算模块的调用,实现运输方案的自动生成。
1.3 图形绘制是动车组运用计划编制结果的一种
非常重要和实用的输出形式。系统提供便捷和形象的图形显示,包括列车接续的运行线显示和“棒形”图,能够实现图形的放大和缩小功能,包括全图的放大和缩小,水平的放大和缩小,竖直地放大和缩小,并且可以编辑字体属性,调整图形构成部分的显示间距以得到较好的显示效果,对于正在操作的图形元素进行高亮度或突出颜色显示等。
1.4 编辑功能动车组的编辑功能应该十分灵活且操作方便,具体包括新建交路、向已有交路追加列车、取消交路、从已有交路中取消列车、交路段的分解等,以及在“棒形”图中设置日检和定检,交路段的移动交换等。在编辑调整的过程中,具有操作提示,冲突检测及提示,操作结果的显示等功能。计划编制人员在使用编辑工具时,可能由于疏忽造成实际接续时间小于标准接续时间,以及不同车站的列车进行接续等,本系统能够自动检查出错误,能清晰地将信息显示在相关窗口中,以便用户修改。系统提供建立在接续图基础上的编辑操作,也提供建立在棒形图基础上的操作,并且确保两者的联动关系。从而对接续关系的调整既可在接续线图形上进行,也可在棒形图上进行。因此整个编辑操作的可视化程度较高。
1.5指标的统计输出功能统计指标能够在某一方面反映动车运用计划的优劣,可以分析和改进方案,它是编制动车运用计划的结果的最终输出方式之一。本系统可自动计算计划的指标,这些指标包括:动车组使用数量、平均走行里程、平均接续时间和回送的次数等。
2设计目标及原则
2.1设计目标
适合我国客运专线运营模式的特点,实现人机交互编制、调整,可单独作为独立编制子系统,也可与运行图编制和乘务计划编制系统融为一体,实现运行图、动车运用计划、乘务计划等联合编制及相互反馈的功能。系统提供与运行图编制系统,乘务计划编制系统的系统接口,实现信息的相互传递和共享,整合运输组织相关信息系统功能,达到很好的可扩展性。
2.2 设计原则
2.2.1 适应性动车组运用计划编制系统需要实现动车组运用数据的管理、动车组运用计划的自动编制与人机交互调整、动车组的周转图的绘制以及与其他运输计划子系统互联互通等功能。系统的设计要结合我国客运专线运营管理模式的特点,系统建设以满足业务需求为首要目标,保证系统的实用性和可行性。
2.2.2 可靠性和可扩展性系统必须运行良好,安全性高。有较强的数据备份和系统恢复功能,在系统功能、数据组织和系统结构上保留足够的扩充余地,使系统能够进一步得到完善,在与其他系统接口设计上,预留一些内容来预防以后系统之间交换数据的增加等,保证满足用户的当前需求及发展的需要。
2.2.3 自动化程度高系统的自动化程度代表了系统技术的先进性。在本系统中,动车运用计划采用自动编制的形式,在调整过程中,产生冲突会自动提示并给出相应的修改意见,自动绘制图形和更新,统计结果会自动生成。在系统编制过程中,尽可能采用先进的体系结构和技术发展,保证整个系统高效运行。
2.2.4 人机结合原则计算机系统是提供信息处理及辅助决策的技术手段,人工系统和计算机系统要有机地结合,友好的人机界面是系统设计的重要原则之一。这方面主要体现在基础数据的管理及修改,系统参数的修改,以及通过提供友好的编辑功能对动车运用计划自动编制结果的优化调整等。
3 动车运用计划编制设计
动车运用计划编制设计以优化运输组织、提升动车组管理手段、提高动车组计划编制自动化程度为重点,整合利用相关资源为基础建立技术先进、结构合理、功能完善、经济实用的动车组运用管理信息系统。实现人机交互编制、调整,可单独作为独立编制子系统,也可与动车组配属和维修合并成动车组运用管理信息系统,与列车运行调度系统融为一体。系统结合我国客运专线列车运行图编制的特点和动车组运用检修制度,运用现代组合优化算法对动车组运用进行优化,实现计算机自动编制动车组运用计划,随列车运行实时调整动车组运用和快速处理突发事件,改变传统效率低的人工编制方式,避免列车数据录入等重复劳动,实现快速、形式统一、格式多样化输出编制结果。
3.1简化运行图
由于不同种类动车组之间不能混用,在编制某类动车组运用计划时,将列车运行图由该类动车组承担的运行线过滤出来,去掉其他的运行线,同时将实际的列车运行线简化成“航空线”。
3.2依据动车组的运用规则,如接续时间、动车组修程等,将各运行线组合成不同的可行的动车组运用交路,作为最终动车组运用交路的备选方案。
3.3按照评价标准,选择比较合理的动车组运用交路
最终被选择的动车组运用交路集合,必须完全覆盖全部列车运行线,根据动车组运用交路的数量就可计算出每日所需的动车组数量。
3.4确定当日或几日动车组运用计划。
在动车组运用交路中,各动车组之间运行里程、运行时间等一般并不均衡,如果将某些交路长期固定给一些动车组,势必造成各动车组之间工作量不均衡,因此动车组运用计划的最后一步是将各动车组指派给相应的交路,使各动车组之间在一段时间内的工作量相对均衡,均衡的标准是一段时间内动车组运行的时间大致相等。
4 总结
动车组运用计划自动编制系统是动车组运用管理信息系统的核心子系统,主要涉及的部门有动车运用部门、运行图编制部门、检修部门及调度部门。动车组运用计划自动编制系统不仅系统本身具有动车组数据管理、处理及维护的功能,还需与上述各部门建设的子系统或与其他系统实现互联互通。
参考文献:
[1]动车组运用计划和检修计划一体化编制模型及算法[J].王忠凯,史天运,张惟皎,王辉.中国铁道科学.2012(03)
[2]客运专线动车组运用计划优化模型与算法[J].史峰,周文梁,郁宇卫,卿力.铁道学报.2011(01)