[发明专利]一种城市轨道交通列车运行调整方案优化方法和系统

权利要求书

1.一种城市轨道交通列车运行调整方案优化方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、梳理现实中城市轨道交通列车运行要素，构建列车运行安全保障约束、列车作业时间约束、车底周转接续约束、终点站折返线占用约束和调整方案制定期内列车运行原则约束；

步骤2、梳理现实中行车调度员常用的列车运行调整策略，运行调整策略包括列车小交路折返、列车暂停运行和列车重新上线运行；明确每一种运行调整策略的实施过程并抽象表达为数学公式；

步骤3、以最小化列车总延误和各站列车取消惩罚为目标，建立列车运行调整方案优化模型；

步骤4、以贪心算法为基础，结合列车时刻表推算方法，对列车运行调整方案优化模型进行求解，得到列车运行调整方案；

步骤4中，基于贪心算法的列车运行调整优化算法如下：

首先，将突发事件的影响方式与原计划列车时刻表进行对比，评估线路通行能力下降程度，并估算需要采取列车运行调整策略的列车总数G：

式中T_dis为突发事件的预计持续时间，为原计划列车时刻表中车站i的列车到达间隔；为突发事件影响下车站i的列车的最小到达间隔；

其次，贪心算法中每一轮的迭代对象为列车，依据到达能力瓶颈区域的先后依次进入迭代轮次；在每一轮迭代中，依据当前对象列车在突发事件发生时的位置和线路配线及设施设置情况，遍历所有可能采取列车小交路折返和列车暂停运行策略的车站位置并假设采用相应运行调整策略；

然后，对于每一种假设采用的运行调整策略，使用列车时刻表推算方法获得对应调整后的列车时刻表，并计算该列车时刻表对应的目标值：列车总延误和各站列车取消惩罚总和；若目标值小于当前最优方案对应的目标值，则将该运行调整策略更新为当前迭代对象列车的运行调整策略，并更新当前运行调整方案为最优方案，否则不更新最优方案；

最后，当迭代过程满足结束条件：采取列车运行调整策略的总车数到达G时，依据最优方案中列车暂停运行策略的选择情况和目前调整后的列车时刻表，安排备用列车利用通行能力下降产生的较大运行间隔插空上线运行；

列车时刻表推算方法如下：

首先，列车时刻表推算方法的使用基于线路原始列车时刻表和各列车的运行调整策略选择方案，根据调整后各列车的先后顺序依次推算列车在各站的到达和出发时间；

其次，具体到列车在各站的到达和出发时间推算过程中，考虑以下因素保证运行调整方案的安全性和可实施性：a)列车最小安全运行间隔，b)区间最小运行时间，c)站内最小停车时间，d)决策制定期内列车运行原则，e)列车到达和出发时间不早于原计划列车时刻表的时间；

然后，在列车时刻表推算过程中，考虑不同运行调整策略的影响；在推算完一列车的各站到达和出发时间后，及时更新当前线路各站最新的资源占用以及车底周转信息，供后续列车推算时参考使用，避免资源占用冲突。