在信集閉系統(tǒng)中自動(dòng)尋找最優(yōu)路線的方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種在信集閉系統(tǒng)中自動(dòng)尋找最優(yōu)路線的方法，包括1.根據(jù)軌道運(yùn)輸系統(tǒng)，構(gòu)造軌道運(yùn)輸系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D；2.獲取節(jié)點(diǎn)的實(shí)際位置，并將節(jié)點(diǎn)添加到軌道運(yùn)輸系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D中；3.記錄所述網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D中每個(gè)節(jié)點(diǎn)連接的邊，并將節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)至軌道運(yùn)輸系統(tǒng)路由表；4.根據(jù)軌道運(yùn)輸系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，在軌道運(yùn)輸系統(tǒng)路由表中為機(jī)車(chē)制訂最優(yōu)路線。本申請(qǐng)解決了在傳統(tǒng)的機(jī)車(chē)調(diào)度方式下，機(jī)車(chē)調(diào)度復(fù)雜、調(diào)度難度高、對(duì)于調(diào)度人員的調(diào)度準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性要求較高的問(wèn)題，大大降低了調(diào)度人員的工作強(qiáng)度，并且確保調(diào)度的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性，保障運(yùn)輸系統(tǒng)的安全高效運(yùn)行。
【專(zhuān)利說(shuō)明】在信集閉系統(tǒng)中自動(dòng)尋找最優(yōu)路線的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及煤礦軌道機(jī)車(chē)運(yùn)輸領(lǐng)域，尤其涉及在信集閉系統(tǒng)中自動(dòng)尋找最優(yōu)路線的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]在煤礦軌道機(jī)車(chē)運(yùn)輸領(lǐng)域，機(jī)車(chē)運(yùn)輸按任務(wù)類(lèi)型可分為固定任務(wù)和臨時(shí)任務(wù)。固定任務(wù)是按照機(jī)車(chē)需要經(jīng)常執(zhí)行的任務(wù)，通常根據(jù)這些固定任務(wù)需要通過(guò)的路線來(lái)建立一套相應(yīng)的固定線路。一旦在固定線路上出現(xiàn)故障等需要占用固定線路的情況，將嚴(yán)重影響運(yùn)行線路的效率。同時(shí)，由于煤礦生產(chǎn)需求的多變性和復(fù)雜性，機(jī)車(chē)有時(shí)會(huì)執(zhí)行不同的臨時(shí)任務(wù)，而這些臨時(shí)任務(wù)是系統(tǒng)中不存在的，因此，系統(tǒng)無(wú)法識(shí)別，這就為機(jī)車(chē)的調(diào)度帶來(lái)了難題。如果放任不管，讓其非法運(yùn)行，將會(huì)給運(yùn)輸系統(tǒng)帶來(lái)非常嚴(yán)重的安全威脅；現(xiàn)有技術(shù)中，只能通過(guò)與調(diào)度人員實(shí)時(shí)聯(lián)系，以人工信號(hào)閉鎖的方式實(shí)現(xiàn)安全運(yùn)行，嚴(yán)重的影響運(yùn)輸系統(tǒng)的運(yùn)行效率。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]有鑒于此，本發(fā)明提供一種在信集閉系統(tǒng)中自動(dòng)尋找最優(yōu)路線的方法，在安全合法的前提下，自動(dòng)為機(jī)車(chē)選擇最優(yōu)路線運(yùn)行以提高運(yùn)輸系統(tǒng)的運(yùn)行效率。
[0004]本發(fā)明提供的在信集閉系統(tǒng)中自動(dòng)尋找最優(yōu)路線的方法，包括
[0005]a.根據(jù)軌道運(yùn)輸系統(tǒng)，構(gòu)造軌道運(yùn)輸系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D；
[0006]b.獲取節(jié)點(diǎn)的實(shí)際位置，并將節(jié)點(diǎn)添加到軌道運(yùn)輸系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D中；
[0007]d.記錄所述網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D中每個(gè)節(jié)點(diǎn)連接的邊，并將節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)至軌道運(yùn)輸系統(tǒng)路由表;
[0008]e.根據(jù)軌道運(yùn)輸系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，在軌道運(yùn)輸系統(tǒng)路由表中為機(jī)車(chē)制訂最優(yōu)路線。
[0009]進(jìn)一步，在步驟b之后和步驟d之前還包括
[0010]c.將所述軌道運(yùn)輸系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D上的節(jié)點(diǎn)之間的距離，作為兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間邊的加權(quán)，構(gòu)成有向加權(quán)圖。
[0011]進(jìn)一步，所述步驟b中的節(jié)點(diǎn)位置為車(chē)場(chǎng)的位置和計(jì)軸器的位置。
[0012]進(jìn)一步，所述步驟e還包括:
[0013]el.根據(jù)機(jī)車(chē)的當(dāng)前位置和目的地，在軌道運(yùn)輸系統(tǒng)路由表中搜索最優(yōu)運(yùn)行路線；
[0014]e2.更新機(jī)車(chē)的運(yùn)行路線和下一進(jìn)路，判斷機(jī)車(chē)的運(yùn)行的下一進(jìn)路是否為空，若為空，則結(jié)束處理；
[0015]e3.若下一進(jìn)路非空，則閉鎖敵對(duì)信號(hào)，開(kāi)放下一進(jìn)路。
[0016]進(jìn)一步，所述步驟e3還包括:
[0017]e31.若機(jī)車(chē)運(yùn)行的下一進(jìn)路非空，則判斷后續(xù)運(yùn)行線路是否存在故障，若存在故障，則返回步驟el ;
[0018]e32.若后續(xù)運(yùn)行線路不存在故障，則添加所述進(jìn)路至預(yù)申請(qǐng)隊(duì)列；
[0019]e33.申請(qǐng)進(jìn)入所述進(jìn)路，若申請(qǐng)失敗，則返回步驟e31 ;
[0020]e34.若申請(qǐng)進(jìn)入所述進(jìn)路成功，則閉鎖敵對(duì)信號(hào)，并開(kāi)放所述進(jìn)路。
[0021]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明解決了在傳統(tǒng)的機(jī)車(chē)調(diào)度方式下，當(dāng)臨時(shí)任務(wù)較多、運(yùn)輸故障頻發(fā)的情況下，機(jī)車(chē)調(diào)度復(fù)雜、調(diào)度難度高、對(duì)于調(diào)度人員的調(diào)度準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性要求較高的問(wèn)題。本申請(qǐng)可以大大降低調(diào)度人員的工作強(qiáng)度，并且確保調(diào)度的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性，保障運(yùn)輸系統(tǒng)的安全高效運(yùn)行。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述:
[0023]圖1是本發(fā)明創(chuàng)建軌道運(yùn)輸系統(tǒng)路由表的原理示意圖。
[0024]圖2是本發(fā)明運(yùn)輸系統(tǒng)為機(jī)車(chē)選擇最優(yōu)路線的流程示意圖。
[0025]圖3是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的軌道運(yùn)輸拓?fù)鋱D。

【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述:
[0027]圖1是本發(fā)明創(chuàng)建軌道運(yùn)輸系統(tǒng)路由表的原理示意圖，圖2是本發(fā)明運(yùn)輸系統(tǒng)為機(jī)車(chē)選擇最優(yōu)路線的流程示意圖，圖3是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的軌道運(yùn)輸拓?fù)鋱D。
[0028]在本實(shí)施例中，對(duì)于礦井軌道運(yùn)輸系統(tǒng)按存在的區(qū)段、道岔、信號(hào)燈、計(jì)軸器、車(chē)場(chǎng)等元素按照線路、方向建立軌道運(yùn)輸系統(tǒng)的路由表。根據(jù)軌道運(yùn)輸系統(tǒng)，構(gòu)造軌道運(yùn)輸系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D，在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D上增加車(chē)場(chǎng)的位置以及計(jì)軸器的位置等作為節(jié)點(diǎn)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D上節(jié)點(diǎn)之間的距離作為兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的邊的加權(quán)，構(gòu)成有向加權(quán)圖，記錄每個(gè)節(jié)點(diǎn)連接的邊，將節(jié)點(diǎn)儲(chǔ)存進(jìn)路由表。從數(shù)學(xué)語(yǔ)言角度講，網(wǎng)絡(luò)是一種加權(quán)圖，網(wǎng)絡(luò)除了數(shù)學(xué)定義外，還有具體的物理含義，即網(wǎng)絡(luò)是從某種相同類(lèi)型的實(shí)際問(wèn)題中抽象出來(lái)的模型，習(xí)慣上就稱(chēng)其為什么類(lèi)型網(wǎng)絡(luò)，也就是說(shuō)網(wǎng)絡(luò)其實(shí)是從同類(lèi)問(wèn)題中抽象出來(lái)的用數(shù)學(xué)中的圖論來(lái)表達(dá)并研宄的一種模型。具體到本申請(qǐng)中，將軌道運(yùn)輸系統(tǒng)抽象為軌道運(yùn)輸系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D，對(duì)圖的每一條邊來(lái)說(shuō)，都對(duì)應(yīng)一個(gè)實(shí)數(shù)，通常可以理解為邊的長(zhǎng)度，所述實(shí)數(shù)稱(chēng)為網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D的“權(quán)”，由于軌道運(yùn)輸是有線路方向的，因此在構(gòu)建拓?fù)鋱D時(shí)，將節(jié)點(diǎn)間的距離作為與節(jié)點(diǎn)連接的邊的加權(quán)，從而構(gòu)成了有向加權(quán)圖。在為機(jī)車(chē)搜尋最優(yōu)路線時(shí)，由于將節(jié)點(diǎn)之間的距離作為兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的邊的加權(quán)，因此可以通過(guò)記錄每個(gè)節(jié)點(diǎn)連接的邊，作為機(jī)車(chē)選擇最優(yōu)路線的依據(jù)。本實(shí)施例中的最優(yōu)路線可以為距離最短，也可以是時(shí)間最短，還可以是距離較長(zhǎng)但運(yùn)行最通暢的路線。
[0029]在本實(shí)施例中，所有機(jī)車(chē)的運(yùn)行都是建立在運(yùn)行線路動(dòng)態(tài)變化的基礎(chǔ)上的，因此，并不需要設(shè)置傳統(tǒng)調(diào)度方式中的固定路線，也就是說(shuō)，當(dāng)機(jī)車(chē)執(zhí)行任務(wù)時(shí)，只要獲取到機(jī)車(chē)的目的地信息，系統(tǒng)將自動(dòng)根據(jù)機(jī)車(chē)當(dāng)前位置和目的地，在軌道運(yùn)輸系統(tǒng)路由表中搜索一條當(dāng)前最優(yōu)運(yùn)行線路；并根據(jù)當(dāng)前位置及運(yùn)行線路自動(dòng)實(shí)現(xiàn)信號(hào)閉鎖。優(yōu)選地，軌道運(yùn)輸系統(tǒng)也可以通過(guò)路由表，根據(jù)軌道運(yùn)輸系統(tǒng)內(nèi)所有機(jī)車(chē)的實(shí)時(shí)運(yùn)行情況，生成多條運(yùn)行線路，供系統(tǒng)進(jìn)行選擇，以滿足不同實(shí)際情況的需求。當(dāng)機(jī)車(chē)在運(yùn)行途中，運(yùn)行線路前方某個(gè)區(qū)段出現(xiàn)故障或由于各種原因?qū)е略搮^(qū)段被長(zhǎng)時(shí)間占用時(shí)，軌道運(yùn)輸系統(tǒng)會(huì)根據(jù)機(jī)車(chē)當(dāng)前位置自動(dòng)重新搜索其它可到達(dá)目的地的線路，對(duì)機(jī)車(chē)當(dāng)前的運(yùn)行線路進(jìn)行修正。
[0030]優(yōu)選地，根據(jù)當(dāng)前機(jī)車(chē)的當(dāng)前位置和目的地，在軌道運(yùn)輸系統(tǒng)路由表中搜索到達(dá)目的地的最優(yōu)運(yùn)行線路，實(shí)時(shí)更新當(dāng)前機(jī)車(chē)的下一進(jìn)路，以改變其運(yùn)行線路，在軌道運(yùn)輸系統(tǒng)中判斷下一進(jìn)路是否為空:若為空，則任務(wù)結(jié)束；若下一進(jìn)路不為空，進(jìn)一步判斷后續(xù)運(yùn)行線路中是否存在故障，因?yàn)樵趯?shí)際的運(yùn)行過(guò)程中，同時(shí)運(yùn)行的機(jī)車(chē)數(shù)量很多，后續(xù)的運(yùn)行線路中很可能出現(xiàn)故障，或被其他運(yùn)行的機(jī)車(chē)所占用，因此，若判斷后續(xù)運(yùn)行線路中存在故障，則返回路由表重新搜索到達(dá)目的地的最優(yōu)運(yùn)行線路；若不存在故障，則將該下一進(jìn)路添加進(jìn)路到預(yù)申請(qǐng)隊(duì)列。
[0031]在本實(shí)施例中，將機(jī)車(chē)運(yùn)行的下一進(jìn)路添加到預(yù)申請(qǐng)隊(duì)列，目的是針對(duì)所有運(yùn)行中的機(jī)車(chē)，在同一時(shí)間內(nèi)有多個(gè)機(jī)車(chē)同時(shí)申請(qǐng)同一進(jìn)路的情況發(fā)生，采用預(yù)申請(qǐng)隊(duì)列，對(duì)申請(qǐng)的機(jī)車(chē)進(jìn)行排序，不僅能使其安全有效的順次通過(guò)，還提高了運(yùn)行效率，更加方便整體統(tǒng)籌安排。
[0032]如圖3所示，在本實(shí)施例中J為機(jī)車(chē)的當(dāng)前位置，K為機(jī)車(chē)的目的地，A-H為各個(gè)節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)之間的邊長(zhǎng)如圖3所示，系統(tǒng)將自動(dòng)根據(jù)機(jī)車(chē)當(dāng)前位置和目的地，根據(jù)J-K的線路節(jié)點(diǎn)位置，以及各節(jié)點(diǎn)之間的邊的長(zhǎng)度，在軌道運(yùn)輸系統(tǒng)路由表中搜索一條當(dāng)前最優(yōu)運(yùn)行線路；即:EA-AB-BG-GH，根據(jù)軌道運(yùn)輸系統(tǒng)狀態(tài)，判斷機(jī)車(chē)的后續(xù)運(yùn)行線路中是否存在故障，若無(wú)故障則將下一進(jìn)路EF添加至預(yù)申請(qǐng)列表，系統(tǒng)根據(jù)預(yù)申請(qǐng)列表的申請(qǐng)信息，綜合判斷是否允許機(jī)車(chē)通過(guò)。假設(shè)，路由表中搜到的最佳運(yùn)行路線中BG區(qū)段臨時(shí)出現(xiàn)故障，或被其他機(jī)車(chē)長(zhǎng)時(shí)間占用，系統(tǒng)實(shí)時(shí)更新運(yùn)行路線，選擇EF-FC-CD-DH路線作為新的最優(yōu)路線。又假設(shè)，當(dāng)機(jī)車(chē)以EA-AB-BG-GH作為最優(yōu)線路，運(yùn)行至EA區(qū)段時(shí)，此時(shí)系統(tǒng)獲取到BG區(qū)段臨時(shí)出現(xiàn)故障或被其他機(jī)車(chē)長(zhǎng)時(shí)間占用時(shí)，系統(tǒng)根據(jù)機(jī)車(chē)的當(dāng)前位置和目的地，在軌道運(yùn)輸系統(tǒng)路由表中自動(dòng)搜索新的最優(yōu)路線EA-AB-BC-CD-DH，供當(dāng)前機(jī)車(chē)規(guī)避故障路段行駛，無(wú)需人工參與調(diào)度。
[0033]在本實(shí)施例中，當(dāng)機(jī)車(chē)向軌道運(yùn)輸系統(tǒng)申請(qǐng)下一進(jìn)路成功后，軌道運(yùn)輸系統(tǒng)立即閉鎖敵對(duì)信號(hào)，開(kāi)放該機(jī)車(chē)的下一進(jìn)路，使其安全通過(guò)。
[0034]若機(jī)車(chē)向軌道運(yùn)輸系統(tǒng)申請(qǐng)下一進(jìn)路失敗，系統(tǒng)會(huì)判定該進(jìn)路不能通過(guò)，自動(dòng)返回到之前判斷后續(xù)進(jìn)路是否存在故障的步驟，重復(fù)上述過(guò)程，直至機(jī)車(chē)獲取到下一進(jìn)路為止。
[0035]最后說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種在信集閉系統(tǒng)中自動(dòng)尋找最優(yōu)路線的方法，其特征在于:包括 a.根據(jù)軌道運(yùn)輸系統(tǒng)，構(gòu)造軌道運(yùn)輸系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D； b.獲取軌道運(yùn)輸系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D節(jié)點(diǎn)的實(shí)際位置，并將節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的添加到軌道運(yùn)輸系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D中； d.記錄所述網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D中每個(gè)節(jié)點(diǎn)連接的邊，并將節(jié)點(diǎn)及其連接的邊存儲(chǔ)至軌道運(yùn)輸系統(tǒng)路由表； e.根據(jù)軌道運(yùn)輸系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，利用所述軌道運(yùn)輸系統(tǒng)路由表為機(jī)車(chē)制訂最優(yōu)路線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述在信集閉系統(tǒng)中自動(dòng)尋找最優(yōu)路線的方法，其特征在于:在步驟b之后和步驟d之前還包括 c.將所述軌道運(yùn)輸系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D上的節(jié)點(diǎn)之間的距離，作為兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間邊的加權(quán)，構(gòu)成有向加權(quán)圖。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述在信集閉系統(tǒng)中自動(dòng)尋找最優(yōu)路線的方法，其特征在于:所述步驟b中的節(jié)點(diǎn)的位置為車(chē)場(chǎng)的位置和計(jì)軸器的位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述在信集閉系統(tǒng)中自動(dòng)尋找最優(yōu)路線的方法，其特征在于:所述步驟e還包括: el.根據(jù)機(jī)車(chē)的當(dāng)前位置和目的地，在軌道運(yùn)輸系統(tǒng)路由表中搜索最優(yōu)運(yùn)行路線；e2.按照所述最優(yōu)路線實(shí)時(shí)更新機(jī)車(chē)的下一進(jìn)路，判斷機(jī)車(chē)的運(yùn)行的下一進(jìn)路是否為空，若為空，則結(jié)束處理； e3.若下一進(jìn)路非空，則閉鎖敵對(duì)信號(hào)，開(kāi)放該進(jìn)路。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述在信集閉系統(tǒng)中自動(dòng)尋找最優(yōu)路線的方法，其特征在于:所述步驟e3還包括: e31.若機(jī)車(chē)運(yùn)行的下一進(jìn)路非空，則判斷后續(xù)運(yùn)行線路是否存在故障，若存在故障，則返回步驟el ; e32.若后續(xù)運(yùn)行線路不存在故障，則將所述進(jìn)路添加至預(yù)申請(qǐng)隊(duì)列；e33.軌道運(yùn)輸系統(tǒng)根據(jù)運(yùn)行狀態(tài)對(duì)預(yù)申請(qǐng)隊(duì)列中的申請(qǐng)信息進(jìn)行處理，若判定申請(qǐng)進(jìn)路失敗，則返回步驟e31 ; e34.若申請(qǐng)進(jìn)入所述進(jìn)路成功，則軌道運(yùn)輸系統(tǒng)閉鎖敵對(duì)信號(hào)，并開(kāi)放所述進(jìn)路。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5所述在信集閉系統(tǒng)中自動(dòng)尋找最優(yōu)路線的方法，其特征在于:所述軌道運(yùn)輸系統(tǒng)路由表是根據(jù)軌道運(yùn)輸系統(tǒng)中的線路元素按照線路運(yùn)行方向建立。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述在信集閉系統(tǒng)中自動(dòng)尋找最優(yōu)路線的方法，其特征在于:所述線路元素為軌道運(yùn)輸系統(tǒng)中的區(qū)段、道岔、信號(hào)燈、計(jì)軸器和車(chē)場(chǎng)。
【文檔編號(hào)】B61L23/00GK104494652SQ201410763908
【公開(kāi)日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年12月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月11日
【發(fā)明者】徐敏, 方崇全, 羅明華, 佘影, 程玉龍, 張先鋒, 胡宗亮, 陳瑋, 周斌, 鄭芳菲, 譚凱, 饒興鑫 申請(qǐng)人:中煤科工集團(tuán)重慶研究院有限公司