一种城市轨道交通智能列车时刻表匹配方法及电子设备与流程

本发明属于轨道交通技术领域，具体涉及一种城市轨道交通智能列车时刻表匹配技术。

背景技术：

正常情况下，城市轨道交通列车的运行调整方法采用时刻表调整；当列车出现大面积晚点调整方法采用等间隔调整或人工辅助调整，等列车基本恢复运行间隔时调整方法切换为时刻表调整场景下；或者更换时刻表场景下，在现有技术下，需要调度员人工判断匹配时刻表，对调度员的专业技术要求高，影响列车准点率。

技术实现要素：

针对城市轨道交通列车运营中恢复时刻表调整应用需求，本发明所要解决的技术问题就是提供一种城市轨道交通智能列车时刻表匹配方法，实现列车时刻表匹配最优化，减少人工介入，提高列车准点率。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种城市轨道交通智能列车时刻表匹配方法，包括如下步骤：

步骤s1：根据所有列车的先后位置关系，确定所有列车的顺序；

步骤s2：选择所有列车顺序qj中的第一列车v1，匹配时刻表，找出时刻表中匹配行程t1，根据预先设定的时刻表匹配权重值，计算列车匹配权重w1；

步骤s3：依次计算所有列车匹配权重：选择列车顺序中的第i列车vi，i>1，找出时刻表中行程ti-1的下一个行程ti，根据预先设定的时刻表匹配权重值，计算列车匹配权重wi；

步骤s4：记录每列车匹配的时刻表行程，根据式(1)计算所有列车匹配权重之和：swj＝∑wi(1)，式中wi为第i列车的匹配权重；

步骤s5：调整所有列车顺序，第一列车调整为最后一列车，匹配时刻表行程，计算匹配权重，直到遍历完所有列车顺序，若列车与已记录匹配时刻表行程一致，则不再执行本列车顺序时刻表匹配权重计算；

步骤s6：比较所有列车顺序匹配时刻表权重之和，选择权重值之和最大的列车匹配时刻表场景。

优选的，找出时刻表中匹配行程的方法为：根据列车位置、方向和离站时间，依次遍历时刻表中相应时间段内行程列表，获取早晚点时间偏差最小的行程；离站时间根据列车位置进行选取，若列车在站台停车时，选择列车在本站台的预计离站时间；若列车在区间或进站过程中，选择列车上一站的实际离站时间。

优选的，时刻表匹配权重值根据早晚点程度划分为：重度早点权重值2、轻度早点权重值4、准点权重值5、轻度晚点权重值3、重度晚点权重值1。

本发明还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述的一种城市轨道交通智能列车时刻表匹配方法的步骤。

本发明采用上述技术方案实现列车智能时刻表匹配方法，具有如下优点：

因地铁线路上最大列车数量一般不超过120辆，采用穷举法遍历所有列车顺序列表并减少相同匹配结果计算，逻辑清晰，实现方法简单。

列车匹配时刻表行程充分考虑了列车位置、离站时间和预计离站时间因素，提高了匹配准确度和列车准点率。

本发明的主要计算量在于初始化时所用列车顺序和列车顺序中第一列车匹配，列车顺序中后续列车匹配和权重值算法简单，计算量小。

本发明的具体技术方案及其有益效果将会在下面的具体实施方式中结合附图进行详细的说明。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述：

图1为本发明智能列车时刻表匹配方法流程图。

图2为本发明智能列车时刻表匹配方法初始化时的系统状态图。

图3为本发明智能列车时刻表匹配方法初始化时的计划时刻表。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在城市轨道交通列车运营过程中，因线路故障导致无法继续采用时刻表调整后，运行调整方法由时刻表调整切换为等间隔调整或人工辅助调整；等故障恢复后，运行调整方法恢复为时刻表调整时，通过本发明的智能列车时刻表匹配方法，来降低调度员的参与度，减少恢复正常运营的时间，提高运营质量和运营能力。

实施例一

本发明一种城市轨道交通智能列车时刻表匹配方法主要流程如图1所示：

首先根据所有列车的先后位置关系，确定所有列车的顺序。

选择所有列车顺序中第一列车匹配时刻表行程，后续列车依次按计划时刻表顺序匹配时刻表行程，计算匹配权重。

重新调整列车顺序，匹配时刻表行程，计算匹配权重，直到遍历完所有列车顺序。

比较所有列车顺序匹配时刻表权重之和，选择权重值之和最大的列车匹配时刻表场景。

图2和图3分别给出了4个车站8个站台6辆列车的时刻表匹配方法初始化时的系统状态图和计划时刻表。

结合图2和图3说明本发明的时刻表匹配方法的基本过程：

1)根据所有列车的先后位置关系，确定所有列车的顺序。按照站台顺序及列车到达前方最近站台顺序，找出所有列车的顺序。

如图2所示，站台顺序为st0101、st0201、st0301、st0401、st0402、st0302、st0202、st0102；到达站台st0101的列车顺序为列车1；到达站台st0201的列车顺序为列车2；到达站台st0301的列车顺序为列车3；到达站台st0401的列车顺序为列车4；到达站台st0402的列车顺序为列车5；到达站台st0302的列车顺序为空；到达站台st0202的列车顺序为列车6；到达站台st0102的列车顺序为空；所有列车顺序q1为列车1、2、3、4、5、6。

2)选择所有列车顺序qj中的第一列车v1，匹配时刻表，找出时刻表中匹配行程t1，根据预先设定的时刻表匹配权重值，计算列车匹配权重w1。

根据列车位置、方向和离站时间，依次遍历时刻表中相应时间段内行程列表，获取早晚点时间偏差最小的行程(早晚点时间偏差为列车离站时间与时刻表中计划离站时间之差的绝对值)。其中为了提高时刻表匹配精度，离站时间根据列车位置进行选取。列车在站台停车时，选择列车在本站台的预计离站时间。列车在区间或进站过程中，选择列车上一站的实际离站时间。如图2所示，其中列车1在st02到st01区间运行，匹配时刻表采用st0201站台及该站台的实际离站时间；列车6在st01站停车，匹配时刻表采用st0101站台及该站台的预计离站时间。

时刻表匹配权重值，根据早晚点程度划分为：重度早点权重值2、轻度早点权重值4、准点权重值5、轻度晚点权重值3和重度晚点权重值1。假设晚点小于30s和早点小于30s为准点权重值；早点大于30s小于60s为轻度早点权重值；早点大于60s为重度早点权重值；晚点大于30s小于60s为轻度晚点权重值；晚点大于60s为重度晚点权重值。

3)依次计算所有列车匹配权重：选择列车顺序中的第i(i>1)列车vi，找出时刻表中行程ti-1的下一个行程ti，根据预先设定的时刻表匹配权重值，计算列车匹配权重wi。

如图2所示，假设列车列表q1的计算结果为：列车1的时刻表行程t1和匹配权重值w11，列车2的时刻表行程t2和匹配权重值w12，列车3的时刻表行程t3和匹配权重值w13，依次类推。

4)记录每列车匹配的时刻表行程，根据式(1)计算所有列车匹配权重之和：

swj＝∑wi(1)

式(1)中，wi为第i列车的匹配权重。

如图2所示，假设列车列表q1的总匹配权重值sw1。

5)调整所有列车顺序，第一列车调整为最后一列车；重新执行2)，若列车与已记录匹配时刻表行程一致，则不再执行本列车顺序时刻表匹配权重计算。

如图2所示，智能列车时刻表匹配算法依次遍历以下列车顺序：列车顺序q2列车2、3、4、5、6、1；列车顺序q3列车3、4、5、6、1、2；列车顺序q4列车4、5、6、1、2、3；列车顺序q5列车5、6、1、2、3、4；列车顺序q6列车6、1、2、3、4、5。

假设列车列表q2的计算结果为：列车2的时刻表行程t1和匹配权重值w21，列车3的时刻表行程t2和匹配权重值w22，列车3的时刻表行程t3和匹配权重值w23，依次类推，总匹配权重值sw2。

假设列车列表q3在第一列列车3匹配时刻表行程t3，则该列车列表q3的计算结果与列车列表q1的计算结果相同，不计算列车列表q3权重值。

6)比较所有列车顺序匹配时刻表权重之和，选择权重值之和最大的列车匹配时刻表场景。

本发明通过上述技术方案实现智能列车时刻表匹配，参考数据少，逻辑清晰，实现方法简单，计算量少，列车准点率高。

实施例二

一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现实施例一所述的一种城市轨道交通智能列车时刻表匹配方法的步骤。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白本发明包括但不限于上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本发明的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。