铁路客运站运输组织优化系统

铁路客运站运输组织优化系统

摘要：分析我国铁路客运站运行图调整编制的工作方法, 并结合车站设施设备及行车组织特点, 提出铁路客运站运输组织优化问题, 指出开发客运站运输组织优化优化系统的必要性和迫切性。对运输组织方案数学优化模型进行概述。分析系统设计目标、功能需求、数据组织等内容, 为客运车站运输组织提供决策支持, 为车站日常工作组织提供业务指导。

关键词：客运站；列车运行图；铁路运输组织

doi:10.3969／j.issn.1001—8360.2014.1.001

Railway Passenger Traffic Organizations to Optimize System

Du Wei,Dong Jie,Zhang Jun-feng

(1.China Railway Eryuan Engineering Group Co.Ltd.,ChongQin,400023;2. Beijing Science and Technology Development Co.Ltd. YaoHui,Beijing,100085;

3.Dispatching station of TaiYuan Railway Administration,TaiYan,030000)

Abstract：Analysis of Railway Passenger diagram prepared to adjust working methods, equipment and station facilities combined lane organizational characteristics, the optimization of railway passenger transport organization, pointing out that the development of passenger transport organization to optimize the necessity and urgency to optimize the system. Transport organization scheme for mathematical optimization model overview. Content analysis system design objectives, functional requirements, data organization, to provide decision support for the organization of passenger transport station, providing operational guidance for the station daily work organization.

Key words：Passenger station；Train diagram；Railway traffic organization

伴随我国经济的快速发展，人民出行需求在不断增加，铁路旅客出行需求也在持续快速增长。为方便旅客出行，铁路总公司每年都要根据客流变化进行运行图的调整编制。而各个车站在编制列车运行图工作中要根据各站的设施设备及运输组织要求合理安排每趟列车在各车站的到、发或通过时刻，并相应组织好终到、始发列车车底的推拉计划、车站调机的工作安排，以及本务机车的作业安排等等。为了更快速地适应旅客运输变化，改变各车站依靠传统的人工进行运行图调整编制方式，充分挖掘车站运输潜力，实现增运增收，保障旅客运输安全正点，开发了客运站运输组织优化系统，该系统已经在哈尔滨车站投入使用。

1系统目标

我国铁路枢纽客运组织方案的特点是客流量大、客流量变化大、发送列车多、

各工序的整体协调与配合，需要各项设备设施的综合利用，更需要进行整体的协调和优化。客运站的运输组织优化的目标是在正点接发列车的条件下，充分高效地利用车站各项设施设备完成车站各项作业。

目前，铁路客运站旅客运输组织方案主要由人工编制确定，客运站的信息化、自动化、辅助决策的程度不高，客运站到发线运用、咽喉区进路排列等作业优化研究不够，基于客运站设备运用、客运作业和技术作业的综合研究还有待进一步深化。

本系统目标是根据哈尔滨车站站场设备情况、固定接发车时刻、到停时间、本务机作业以及列车类型等数据，以各项作业等待时间的二阶矩作为运输组织的优化目标建立数学模型，从而能够更好地兼顾“紧凑”和“均衡”原则。利用优化算法，自动优化出到发线合理使用方案，自动优化出车底推送，本务机出入段等作业时机、次序和进路，使得车底推送，接发列车，本务机作业等之间干扰最小，行程最短，运力最省。实现客站基本图的优化编制。

第一作者：董杰(1987－)，男（汉），山西，工程师，硕士。Email:dongjie528623@

通讯作者：杜伟(1979－)，男（汉），山西，工程师，硕士。E-mail:duwei0101@

2总体设计

客站运输组织优化系统利用客户机服务器(C/S)模式构建，车站技术科及其他运输主管科室通过办公网方式连接服务器访问本系统，系统结构如图1所示。主要由数据服务，应用服务，人机交互等3个部分组成。

图1系统结构图

（1）数据服务

本系统选用SQL Server数据库，主要存储数据包含静态数据和动态数据两个部分。

静态数据主要包括：站形图，道岔、区段、信号机等以及他们之间的拓扑关系等字典数据；基本运行图编制的数学模型及参数。动态数据主要包括：列车时刻表、数据处理运算的中间结果、运行图编制结果以及用户调整后的结果。

（2）应用服务

应用服务是将动态数据和静态数据作归一化和标准化后，按照设定的数学模型计算出最优结果，经过适当的处理和补充后进行显示，同时记录用户的操作。

（3）人机交互

首先，用户可以直接将本站及邻站的Excel格式的列车时刻表导入本系统，系统能够检查时刻表的可行性，并对问题列车进行提示；其次，用户可以根据运行图调整编制的实际需求修改列车信息，系统将实现到发线的自动决策功能。再次，用户通过调机作业决策即本务机作业决策功能优化安排出调车机车和本务机车的各项作业次序、时间及路径；最后，系统通过车站占线图、调机动态图、本务机作业图等展现所有作业的优化结果。

此外，系统提供参数配置功能，用户可以根据业务需求设置优化约束及页面展现等内容。另一部分是用户对时刻表可以做局部修改，重新查看运行图结果，或者对系统优化结果做微量调整后，选择下保存、打印等操作。

3系统功能

铁路客运站运输组织优化系统在Windows Sever 2003操作系统下，用.Net 开发平台C#语言进行开发，系统采用SQL Sever 2008R2作为数据库，并提供文本输出、Microsoft Excel 2010的输入/输出和界面展现。

（1）优化功能

由于车站业务环环相扣，相互影响，相互依赖。我们在深入理解业务的基础上，以均衡、紧凑作为系统的优化目标，以车站线路，道岔、设备、机车的设备能力和正点发车作为约束条件，建立运输组织优化模型。在此基础上对车站的所有作业（包含接发列车、调机取送、本务机车作业等）的进路安排，作业时机进行综合决策，从而实现车站的运输组织优化。其优化功能主要包括接发列车自动检测、到发线自动安排，本务机车作业自动安排，推拉方案自动安排，调车进路自动安排以及综合决策等六项核心功能。