本發(fā)明涉及高速列車調(diào)度控制領域技術，具體涉及一種列車運行計劃調(diào)整交互式多目標優(yōu)化方法。

背景技術：

1、高速鐵路行車調(diào)度指揮是高速鐵路日常運營管理的中樞，根據(jù)列車運行狀態(tài)、設備控制、應急處置、養(yǎng)護維修等各環(huán)節(jié)信息，制定和調(diào)整列車運行計劃，并下達到列車控制系統(tǒng)執(zhí)行。在列車運行調(diào)整方面，當出現(xiàn)了一些突發(fā)情況之后，預定的運行計劃不能順利實施，列車運行需要實時做出快速調(diào)整，從干擾狀態(tài)中恢復?，F(xiàn)有的列車調(diào)度系統(tǒng)的智能水平在認知和決策方面還處于較低的層次，完成復雜調(diào)度任務的過程中需要調(diào)度員的實施干預。其次，調(diào)整方案的好壞可以通過多個優(yōu)化目標來評價，如減少列車晚點、提高旅客滿意度、提高運輸旅客數(shù)量、減小恢復時間、減少取消列車數(shù)量等。通常而言，多目標優(yōu)化問題中需要優(yōu)化的幾個目標之間是互相沖突的，假如改善了一個目標，則另一個或多個目標會變差。根據(jù)決策者參與求解過程的時機，多目標優(yōu)化問題可以分為先驗方法、交互式方法和后驗方法?，F(xiàn)有研究大部分考慮單個優(yōu)化目標的情形，缺少多目標優(yōu)化問題研究，尤其是以調(diào)度員和決策系統(tǒng)的交互式多目標優(yōu)化問題。設計有效的列車運行計劃調(diào)整交互式多目標優(yōu)化方法已成為實現(xiàn)智能列車調(diào)度所必須解決的關鍵問題。

2、現(xiàn)有針對列車運行計劃調(diào)整多目標優(yōu)化方法中，先驗方法考慮決策者已經(jīng)提供了全局偏好信息，在此基礎上搜尋該偏好下的一個帕累托最優(yōu)解。如考慮最小化晚點成本、受嚴重影響的列車個數(shù)等優(yōu)化目標，在給定的決策者偏好下，通過加權得到單個優(yōu)化目標，再通過求解器或優(yōu)化方法進行求解。然而，該技術的缺陷在于需要給定決策者的全局偏好信息，但實際上難以精確描述。

3、現(xiàn)有針對列車運行計劃調(diào)整多目標優(yōu)化方法中，后驗方法則是先搜索整個帕累托前沿，然后在該前沿中選擇最偏好的解。不同于先驗方法，該方法并不需要知道決策者的偏好信息，同時能夠近似整個帕累托前沿。然而，該技術的缺陷在于近似整個帕累托前沿所需要的計算代價過大，在某些需要快速求解的情形，尤其是動態(tài)實時性列車調(diào)度的需求下難以達到滿意的效果。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種列車運行計劃調(diào)整交互式多目標優(yōu)化方法，可以有效針對列車調(diào)度員的偏好信息，綜合多個優(yōu)化目標對調(diào)度方案進行調(diào)整，實現(xiàn)列車調(diào)度人機協(xié)同，提高調(diào)度指揮智能化水平。

2、一種列車運行計劃調(diào)整交互式多目標優(yōu)化方法，包括兩個階段：第一階段針對運行調(diào)整多目標優(yōu)化問題，將其目標空間進行分割，得到調(diào)度員感興趣的區(qū)域；第二階段，調(diào)度員指定參考點，搜索參考點方向附近的部分非支配解，得到對應偏好下列車運行調(diào)整方案，其特征為，包括如下步驟：

3、步驟1：確定帕累托前沿分割區(qū)域數(shù)量，計算區(qū)域邊界非支配解；

4、步驟2：根據(jù)帕累托前沿分割區(qū)域邊界的非支配解，調(diào)度員設置參考點，并設置偏好解數(shù)量；

5、步驟3：按照參考點 pref方向計算對應的偏好非支配解。

6、本發(fā)明還公開一種非易失性存儲介質(zhì)，其特征在于，所述非易失性存儲介質(zhì)包括存儲的程序，其中，所述程序運行時控制非易失性存儲介質(zhì)所在的設備執(zhí)行上述的方法。

7、本發(fā)明還公開一種電子裝置，其特征在于，包含處理器和存儲器；所述存儲器中存儲有計算機可讀指令，所述處理器用于運行所述計算機可讀指令，其中，所述計算機可讀指令運行時執(zhí)行上述的方法。

8、有益效果

9、通過調(diào)度決策者參與求解過程，交互式的提供偏好信息，不需要計算所有的非支配解，提高在帕累托前沿上的搜索效率。該方法能夠有效的將調(diào)度員對調(diào)整計劃的不同優(yōu)化指標偏好融入交互式多目標優(yōu)化過程，高效的得到了列車運行調(diào)整計劃，實現(xiàn)列車調(diào)度人機協(xié)同，提高調(diào)度指揮智能化水平。

技術特征：

1.一種列車運行計劃調(diào)整交互式多目標優(yōu)化方法，包括兩個階段：第一階段針對運行調(diào)整多目標優(yōu)化問題，將其目標空間進行分割，得到調(diào)度員感興趣的區(qū)域；第二階段，調(diào)度員指定參考點，搜索參考點方向附近的部分非支配解，得到對應偏好下列車運行調(diào)整方案，其特征為，包括如下步驟：

2.根據(jù)權利要求1所述的一種列車運行計劃調(diào)整交互式多目標優(yōu)化方法，其特征為，所述確定帕累托前沿分割區(qū)域數(shù)量，計算區(qū)域邊界非支配解包括如下內(nèi)容：

3.根據(jù)權利要求1所述的一種列車運行計劃調(diào)整交互式多目標優(yōu)化方法，其特征為，所述根據(jù)帕累托前沿分割區(qū)域邊界的非支配解，調(diào)度員設置參考點，并設置偏好解數(shù)量包括如下內(nèi)容：

4.根據(jù)權利要求2所述的一種列車運行計劃調(diào)整交互式多目標優(yōu)化方法，其特征為，所述按照參考點pref方向計算對應的偏好非支配解包括如下內(nèi)容：

5.一種非易失性存儲介質(zhì)，其特征在于，所述非易失性存儲介質(zhì)包括存儲的程序，其中，所述程序運行時控制非易失性存儲介質(zhì)所在的設備執(zhí)行權利要求1至4中任意一項所述的方法。

6.一種電子裝置，其特征在于，包含處理器和存儲器；所述存儲器中存儲有計算機可讀指令，所述處理器用于運行所述計算機可讀指令，其中，所述計算機可讀指令運行時執(zhí)行權利要求1至4中任意一項所述的方法。

技術總結
一種列車運行計劃調(diào)整交互式多目標優(yōu)化方法，包括兩個階段：第一階段針對運行調(diào)整多目標優(yōu)化問題，將其目標空間進行分割，得到調(diào)度員感興趣的區(qū)域；第二階段，調(diào)度員指定參考點，搜索參考點方向附近的部分非支配解，得到對應偏好下列車運行調(diào)整方案，包括：確定帕累托前沿分割區(qū)域數(shù)量，計算區(qū)域邊界非支配解；根據(jù)帕累托前沿分割區(qū)域邊界的非支配解，調(diào)度員設置參考點，并設置偏好解數(shù)量；按照參考點P<subgt;ref</subgt;方向計算對應的偏好非支配解。

技術研發(fā)人員：丁舒忻,張濤,袁志明,孫延浩,傅卿云,曾壹,周曉昭,喬崢,任禹謀,秦寧,王振東,胡平,楊生良
受保護的技術使用者：中國鐵道科學研究院集團有限公司通信信號研究所
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/9