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铁路综合调度系统中行调子系统的研究

作　者: 张楠
导　师: 张琦
学　校: 铁道部科学研究院
专　业: 交通信息工程及控制
关键词: 行调子系统 列车运行计划调整 工序问题 面向对象设计
分类号: U292.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
下　载: 733次
引　用: 5次
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内容摘要


我国铁路技术政策中明确提出“在沿海经济发达、客流集中的东部走廊,发展时速250km/h及其以上的高速客车专线”。随着铁路运营速度的不断提高和“中长期铁路网规划”的实施,铁路综合调度指挥管理系统的大发展已是必然趋势,TDCS(DMIS)系统的成功实施无疑给铁路综合调度指挥管理系统奠定了坚实的基础。 本文选择了综调系统的核心子系统—行调子系统,重点对其中的列车运行调整模块进行了研究,主要内容有: 1.查阅大量文献,了解国内外的铁路综合调度指挥管理系统的发展状况。对行调工作进行实地调研,研究了行调工作的内容,方式和流程,总结了行调工作的基本规律。对列车运行图调整的原则、目标与方法进行了研究。 2.列车运行计划调整问题的准确描述与求解算法的设计是难点,目前常用的一些算法,如资源竞争算法,逐条铺画法和时间推移法都有其自身的缺点,难以满足现在铁路列车运行计划调整中的实际要求。本文对单线区段内的列车运行计划调整要素,及相应的列车运行约束条件进行了比较广泛的设置,并以列车晚点加权总时分最少作为调整运行图的目标函数,构建了列车运行计划调整的数学模型。将所建数学模型化成“图论”中的工序问题进行考虑,利用分支定界法求出最优解。 3.研究使用面向对象的系统设计方法对行调子系统涉及的对象进行了分析和抽象类的设计,将系统模块化,描述其具体属性和对象之间的关系,使得程序具有很好的扩展性和重用性。

全文目录


摘要  26-27
ABSTRACT  27-32
第一章 绪论  32-38
  1．1 国外铁路综合调度系统发展概况  32-34
    1．1．1 欧洲高速铁路综调系统  33
    1．1．2 日本新干线列车运行管理系统(COSMOS)  33-34
  1．2 国内铁路运输调度指挥管理信息系统概况  34-35
  1．3 系统研究的目的及意义  35-37
    1．3．1 经济必要性  35-36
    1．3．2 社会必要性  36
    1．3．3 行业内部必要性  36-37
  1．4 本文主要内容  37-38
第二章 综调系统的核心—行调子系统  38-47
  2．1 TDCS(DMIS)系统简介  38-40
    2．1．1 TDCS(DMIS)系统建设的总体目标  38
    2．1．2 TDCS(DMIS)系统的结构及主要功能  38-40
  2．2 行调子系统  40-44
    2．2．1 行车调度员的工作与职责  41-42
    2．2．2 行调工作的流程与特点  42-43
    2．2．3 手工行调中存在的问题  43-44
  2．3 行调子系统的目标  44
    2．3．1 替代手工操作，减轻劳动强度  44
    2．3．2 实现信息共享，提高运输效率  44
  2．4 行调子系统中有关列车运行调整问题的分析与对策  44-47
    2．4．1 列车运行调整的重要性  45
    2．4．2 问题分析  45
    2．4．3 调度调整算法  45-47
第三章 列车运行图自动调整  47-54
  3．1 列车运行图  47-48
    3．1．1 有关列车运行图的几个基本概念  47-48
    3．1．2 列车运行图与行调工作  48
  3．2 列车运行调整的基本原则和方法  48-50
    3．2．1 基本原则  49
    3．2．2 基本方法  49-50
  3．3 列车运行调整的目标  50-51
  3．4 列车运行调整的自动化方法  51-52
    3．4．1 自动调整的基础  51
    3．4．2 自动调整的检测方法和流程  51-52
    3．4．3 实时性要求  52
  3．5 列车运行计划自动调整采用的算法  52-54
    3．5．1 资源竞争算法  52
    3．5．2 逐条铺画法  52-53
    3．5．3 时间推移法  53-54
第四章 单线铁路区段列车运行计划自动调整的模型与算法  54-68
  4．1 铁路网的图论描述  54-55
  4．2 数学建模  55-64
    4．2．1 模型构造  55-61
    4．2．2 简化模型  61-63
    4．2．3 利用图论思想进一步化简模型1  63-64
  4．3 求解模型  64-68
    4．3．1 求解过程  64-66
    4．3．2 求解算法  66-68
第五章 行调子系统的软件设计与功能实现  68-79
  5．1 系统数据结构的抽象  68-72
    5．1．1 行调子系统的数据结构抽象类(class)的设计  69-71
    5．1．2 对象间的联系  71-72
    5．1．3 抽象对象在运行图中再现  72
  5．2 行调子系统模块化结构设计  72-74
  5．3 系统功能模块的实现  74-77
    5．3．1 实现的基本功能  74-76
    5．3．2 联网后实现的功能  76-77
  5．4 行调子系统总体框架以及与其它子系统的数据交换流程图：  77-79
结束语  79-80
致谢  80-81
参考文献  81-86
CHAPTER 1 INTRODUCTION  86-95
  1．1 DEVELOPMENT SURVEY OF OVERSEAS INTEGRATED RAILWAY DISPATCH SYSTEM  87-89
    1．1．1 Europe high-speed railways integrated dispatch system  87-88
    1．1．2 Japan COSMOS  88-89
  1．2 GENERAL SITUATION ABOUT DOMESTIC RAILWAYS TRAFFIC DISPATCH CONTROL AND MANAGEMENT INFORMATION SYSTEM  89-91
  1．3 OBJECTIVE AND SIGNIFICANCE OF SYSTEM RESEARCH  91-93
    1．3．1 Economy necessity  91-92
    1．3．2 Society necessity  92
    1．3．3 Necessity of industry interior  92-93
  1．4 MAIN CONTENTS  93-95
CHAPTER 2 THE CORE OF INTEGRATED DISPATCH SYSTEM—TRAFFIC DISPATCH SUBSYSTEM  95-107
  2．1 TDCS (DMIS) INTRODUCTION  95-99
    2．1．1 Overall Objectiv eof TDCS (DMIS) Construction  96
    2．1．2 Framework and Main Functions of TDCS (DMIS)  96-99
  2．2 TRAFFIC DISPATCH SUBSYSTEM  99-104
    2．2．1 Traffic Dispatchers' Task and Responsibility  100-101
    2．2．2 Flow and Features of Traffic Dispatch Work  101-102
    2．2．3 Problems in Manual Traffic Dispatch  102-104
  2．3 GOALS OF TRAFFIC DISPATCH SUBSYSTEM  104
    2．3．1 Substitute for Manual Operation, Reduce Labor Intensity  104
    2．3．2 Realize Information Share, Improve Transport Efficiency  104
  2．4 ANALYSIS AND COUNTERMEASURES RELATED TO THE PROBLEM OF TRAIN MOVEMENT ADJUSTMENT IN THE TRAFFIC DISPATCH SUBSYSTEM  104-107
    2．4．1 Essentiality of Train Movement Adjustment  105-106
    2．4．2 Problem Analysis  106
    2．4．3 Dispatch Adjustment Algorithm  106-107
CHAPTER 3 AUTOMATIC ADJUSTMENT OF TRAIN GRAPH  107-117
  3．1 TRAIN GRAPH  107-109
    3．1．1 Several Conceptions about Train Graph  107-108
    3．1．2 Train Graph and Traffic Dispatc hWork  108-109
  3．2 BASIC PRINCIPLES AND METHODS OF TRAIN MOVEMENT ADJUSTMENT  109-112
    3．2．1 Basic Principles  109-110
    3．2．2 Basic Methods  110-112
  3．3 TRAIN MOVEMENT ADJUSTMENT GOALS  112
  3．4 AUTOMATIZATION METHOD OF TRAIN MOVEMENT ADJUSTMENT  112-114
    3．4．1 Automatic Adjustment Foundations  113
    3．4．2 Examination Method and Flow of Automatic Adjustment  113-114
    3．4．3 Requirements for Real Time  114
  3．5 ALGORITHMS USED IN TRAIN MOVEMENT ADJUSTMENT  114-117
    3．5．1 Resources Competition Algorithm  114-115
    3．5．2 Algorithm of Drawing by Trip  115
    3．5．3 Time Processing Algorithm  115-117
CHAPTER 4 MODEL AND ALGORITHM FOR AUTOMATIC TRAIN MOVEMENT PLAN ADJUSTMENT IN SINGLE-TRACK SECTION  117-135
  4．1 DESCRIBING RAILWAY NETWORK IN GRAPH THEORY  117-118
  4．2 MATHEMATICS MODELING  118-130
    4．2．1 Model Construction  119-126
    4．2．2 Simplify the Model  126-128
    4．2．3 Using the Graph Theory to simplify the Model 1 further  128-130
  4．3 MODEL SOLUTION  130-135
    4．3．1 Solving Process  130-132
    4．3．2 Solution Algorithm  132-135
CHAPTER 5 SOFTWARE DESIGN AND REALIZED FUNCTIONS OF TRAFFIC DISPATCH SUB-SYSTEM  135-149
  5．1 ABSTRACT OF SYSTEM DATA STRUCTURE  135-141
    5．1．1 Abstract Class Design of Data Structure in Traffic Dispatch Subsystem  137-140
    5．1．2 Relations between objects  140
    5．1．3 Abstract Object in the Train Graph  140-141
  5．2 TRAFFIC DISPATCH SUBSYSTEM MODULARIZED FRAMEWORK DESIGN  141-143
  5．3 SYSTEM FUNCTION MODULE REALIZATION  143-147
    5．3．1 Realized basic functions  143-145
    5．3．2 Functions to be realized after network  145-147
  5．4 OVERALL TRAFFIC DISPATCH SUBSYSTEM FRAMEWORK AND THE DATA EXCHANGEFLOW WITH OTHER SUBSYSTEMS:  147-149
TAG  149-151
ACKNOWLEDGEMENT  151-152
REFERENCE  152-154

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中图分类: > 交通运输 > 铁路运输 > 铁路运输管理工程 > 行车组织 > 列车运行组织及调度工作
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