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一种铁路信号联锁表敌对信号的判定算法王成志，赵 阳（中铁工程设计咨询集团有限公司济南设计院，济南 250022）摘要：铁路车站计算机联锁技术条件要求联锁设备不得排列联锁表中未列出的进路。
基于此，研究一种以可付诸工程实施的推荐进路为基础的敌对信号判定算法，该算法通过需判断敌对信号的进路与符合条件的推荐进路进行比对，筛选完成敌对信号的判定。
再通过C++编程语言和M F C 框架类将判定算法集成到联锁表辅助编制软件中，使用该软件可显著减少设计人员的工作量，避免了敌对信号与实际推荐进路不一致的现象。
关键词：推荐进路；联锁表；敌对信号；MFC 中图分类号：U284.3 文献标志码：A 文章编号：1673-4440(2023)03-0017-06Algorithm for Judging Conflicting Signals inRailway Signal Interlocking TableWang Chengzhi, Zhao Yang(Jinan Institute, China Railway Engineering Design and Consulting Group Co., Ltd., Jinan 250022, China)Abstract: The computer based interlocking technical specifications require that the interlocking equipment shall not arrange routes not listed in the interlocking table. This paper studies a conflicting signal determination algorithm that is based on the recommended route and can be implemented in the project. The algorithm determines conflicting signals by comparing the routes that needs to be judged with the recommended routes that meets the requirements. Then the decision algorithm is integrated into the interlocking table auxiliary compilation software through C++ programming language and MFC framework class. Using this software can significantly reduce the workload of designers and avoid the inconsistency between conflicting signals and actual recommended routes.Keywords: recommended route; interlocking table; conflicting signal; MFCDOI: 10.3969/j.issn.1673-4440.2023.03.004收稿日期：2022-06-09；修回日期：2023-02-10基金项目：2019年中国国家铁路集团有限公司科技研究开发计划课题项目（N2019G017）第一作者：王成志（1988—），男，工程师，硕士，主要研究方向：铁路信号，邮箱：********************。
计算机联锁系统进路搜索软件设计【摘要】本文通过研究计算机联锁软件的功能和性能，根据一个具体的站场咽喉布置图，应用VB6.0可编程软件，设计了一个站场界面，并将站场中各个模块的信息存于跟其有关系的模块当中，编写了一套能够实现联锁关系的进路搜索软件。
【关键词】铁路信号；计算机联锁；进路搜索1 计算机联锁进路搜索软件设计的意义进路搜索是计算机微机联锁的核心部分。
在计算机控制的联锁系统中，道岔、进路和信号三者之间相互制约、相互依存的关系称为联锁关系。
联锁进路反映了办理进路时涉及到的对象，即车站进路、信号、道岔和轨道间的联锁关系，是电路设计、设备开通前进行联锁实验、联锁检查的主要依据。
如何更高效地完成进路的搜索过程也是研究的重点之一。
根据对实际的站场结构平面图的分析，发现这种站场结构非常类似于图的结构。
根据图的特性，把图的数据结构应用到联锁系统中的进路搜索，就可以把站场设备有序地组织起来，可以使搜索过程变得简单明了。
使用图的存储结构并运用图的路径搜索的算法，使进路搜素的过程完全可以看作是站场图中两点之间的路径问题。
2 进路搜索应完成的任务1）根据进路操作命令只能选出一条符合操作要求的进路（基本进路、变通进路，或是由多条基本进路相衔接的复合进路）。
2）判明进路操作命令的合法性。
操作命令是否合法本应在形成“进路操作命令”之前进行检查，其检查的方法是将实际操作与标准的操作相比较，一致时是合法操作，否则是非法操作。
3）判明已搜索出的进路是否有建立的可能性。
即检查所选出的进路的敌对进路没有建立。
若敌对进路已经建立，则所选的进路应无效，于是应形成“进路操作命令无效”的信息。
4）如果能够建立进路，则在与该进路有关的所有变量模块中设置一个占用标志，以防其他进路再有占用这些模块的可能。
这实际上是锁闭了敌对进路。
5）指明与进路有关的道岔应在定位还是反位。
在进路搜索中，根据操作命令必须仅能选出一条符合操作意图的进路，即在仅指明进路的始端和终端时只能选出一条基本进路而不应选出绕弯的或平行的迂回进路。
・212・计算机测量与控制.2009.17(1Computer Measurement &Control设计与应用收稿日期:2008205211;修回日期:2008206212。
基金项目:国家自然科学基金资助项目(60674042。
作者简介:祝庚(19752,男,湖南衡阳人,讲师,博士生,主要从事计算机控制技术、混合控制系统设计等方向的研究。
文章编号:167124598(20090120212203中图分类号:TP27315文献标识码:A联锁进路敌对信号的搜索算法设计祝庚1,2(11东莞理工学院软件学院,广东东莞523808;21华南理工大学自动化科学与工程学院,广东广州510640摘要:分析了铁路信号计算机联锁系统中进路敌对信号的定义及处理生成问题,借助联锁进路表阐述了敌对信号与进路搜索之间的约束关系;结合站场有向图和邻接矩阵,利用数学图论知识,提出了一种进路敌信号搜索算法和k 步进路扩散生成算法,给出了算法步骤流程并通过类C 语言实现算法全过程。
算法在实际工程项目中进行了应用,并对实际的站场实例进行了算法仿真模拟,提供了部分铁路站场进路和敌对信号实例数据。
关键词:联锁进路表;敌对信号;代价矩阵;站场拓扑图Design of Search Algorithm in Interlock Route πs H ostile SignalZhu Geng 1,2(11Software College ,Dongguan University of Technology ,Dongguan523808,China ;21College of Automation Science and Engineering ,South China University of Technology ,Guangzhou 510640,ChinaAbstract :This paper analyzes t he definition of route πs hostile signal and t he problem to dispose or generate it in railway signal computer interlock system.Wit h t he interlock route ,it expounds t he restriction relationship between hostile signal and route ing direc 2tional graph of t he railway station and mat hematic knowledge of t heory of graph and adjacency matrix ,a k 2steps route πs hostile signal search algorit hm and a k 2steps route pervasion generating algorit hm are put forward ,whose processing flows are given out and are realized by a com 2puter language like C.The algorit hms are applied in material project s and simulated by an instance of a practice railway station.At last ,a part of instance data of railway station route and it s πhostile signal are given out wit h t his algorit hm.K ey w ords :interlock route ;hostile signal ;cost matrix ;topology graph of railway station0引言铁路信号计算机联锁控制系统应确保控制站场进路中的道岔、信号机、轨道电路之间的安全联锁关系,其主要实现的联锁运算功能和操作有进路选路、进路开放、转岔、一致性检查、人工解锁与取消、故障(区段解锁等6502电气集中的重要功能[1]。
国家开放大学电大专科《轨道交通信号与通信系统》问答分析题题库及答案（试卷代号：2633）盗传必究一、问答及分析题1.联锁的主要内容是什么？答：（1）不允许建立会导致列车、机车车辆冲突的进路防护进路的信号开放前，须检查其敌对信号处于关闭状态；信号开放后，应将其敌对信号锁闭在关闭状态，不允许办理与之相敌对的进路。
（4分）（2）进路上的道岔必须被锁闭在与所办理进路相符合的位置车辆段联锁设备通过按压控制台按钮或者利用鼠标点击计算机屏幕上的有关按钮办理进路，当有关道岔转换至开通进路的位置并锁闭后，才能开放信号。
（3分）（3）信号机的显示必须与进路的开通状态相符合车辆段中，调车信号机的显示不表示道岔开通方向，但有些信号机，例如进段信号机的显示，须指示所防护进路中道岔开通方向。
（3分）2.列车运行调整的基本方法？答：对列车运行进行调整，实质上是对列车运行图的重新规划，它是在ATS对列车运行和道岔、信号设备能实时控制的基础上实现的。
当列车偏离计划运行图的程度不大时，可以利用运行图自身的冗余时间, 对个别列车进行调整即可恢复按图运行；当列车运行紊乱程度较严重时，则需要大幅度调整列车运行。
（5 分）①改变车站停车时间。
（1分）②改变站间运行时间。
（1分）③越站行驶。
（1分）④改变进路设置。
（1分）⑤修改计划时刻表。
（1分）3.闭路电视监控系统由哪几部分组成？答：闭路电视监控系统的组成：闭路电视监控系统主要由摄像机、监视器、控制切换设备和传输线路等各部分组成。
（6分）摄像机将现场实景转换成视频信号沿视频线送到监控室的监视器上，显示现场实况。
当监视器数目和摄像机数相等时可进行一对一的监视，也可通过切换设备进行选择性的监视；当监视器数目少于摄像机数时，则必须经切换设备，将所需监视的现场摄像机与监视器相连接，实行有选择的监视。
在监视室内还可配备录像设备（VTR）,记录重要视像信息以备重放。
在摄像机现场和监控室之间传输图像的视频线可采用同轴电缆或光缆。
浅析计算机联锁进路搜索算法作者：叶天宇来源：《中国科技博览》2016年第08期[摘要]伴随着我国现代化设施的建设不断加深推广，在铁路的站场设计上，也逐渐出现了依靠原有设施基础，进行改造建设，并实现新型运算新型局势，而在依靠原有的搜索算法进行全面信息的判别过程中，也需要加强对进路表格的有效诊断分析。
本文则对计算机联锁进路搜索算法展开探讨。
[关键词]计算机；联锁进路；搜索算法中图分类号：U284.362 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）08-0319-01在进行铁路建设中，为保证地铁中的电子通讯设备的信号完整性，从轨道电路的安全计算联系进行有效的联锁进路搜索，从而实现在主要的信号选择上，实现一次性监测长时间有效的故障检测检修效果，是现在施工设计的最主要目的[1]。
在进行建设期间，为保证进路的敌对信号的规避，并约束好相应的搜算运行法则，以参与的铁路信号连接形式以及其自身的信号系统，展开以下的应用讨论。
一、敌对信号的处理方案（一）什么是敌对信号敌对信号的定义是指当在进行地铁的进路建设中，为应对岔道的位置区分而建设的一项安全进路建设，依照岔道处的信号信息所出现的不在设计之内的信息信号。
敌对信号的主要性质特点包括了，敌对进路即将敌对信号作为进路的列车进路调车信号；岔道位置则是以敌对信号作为起始的进路岔口。
在联锁进路中，应对敌对信号所呈现出来的进路月所，都将成为主要的非扩张节点，从而衍生出一系列的威胁信号，即被称之为敌对信号。
在进行城镇的地铁工程建设中，诸多设备的逻辑结构以及实际的运行方针，都以进路、道岔、信号机、电路和敌对信号等多种信息数据结构来进行全面的表达[2]。
而在进行信息的表达中，其数据的文件形式则主要以DD.DAT等二进制文件来进行传输表达。
（二）敌对信号的现场处理办法当站场信号中出现了道岔、信号机等设备的节点敌对信号时，应当充分的利用图论理论来进行有效的进路搜索，并建设全面的信号搜索机构，结合多项运行问题进行最优的配比设计，而从站场的分区形式结合场合中的不同区域进行有效设计，从而在站场的区域定向上有效完成对整体信息的有效性建设。
计算机联锁进路搜索算法探讨作者：余骞来源：《电脑知识与技术》2015年第28期摘要：在地铁计算机的运行搜索中，联锁系统中的进路中，针对敌对信号的处理，主要借助联锁信息系统来进行信号的搜索工作，而这一约束的存在，也将直接的影响周边场合所有临近矩阵内信号的搜索。
利用县域的输血图论进行有效的信号搜索算法演练，并扩大推扩算算法的计算，运用有效流程进行C语言归类计算，依据实际的工程操作进行有效站场换算，最终实现计算的方针模拟，并为其系统的信号处理进行全面模拟实践，最终完成在敌对信号嗯的处理上的计算设计。
关键词：计算机；联锁进路；搜索算法中图分类号：TP301 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2015）27-0202-02在进行铁路建设中，为保证地铁中的电子通讯设备的信号完整性，从轨道电路的安全计算联系进行有效的联锁进路搜索，从而实现在主要的信号选择上，实现一次性监测长时间有效的故障检测检修效果，是现在施工设计的最主要目的。
在进行建设期间，为保证进路的敌对信号的规避，并约束好相应的搜算运行法则，以参与的铁路信号连接形式以及其自身的信号系统，展开以下的应用讨论。
1 敌对信号的规避处理办法1.1 什么是敌对信号敌对信号的定义是指当在进行地铁的进路建设中，为应对岔道的位置区分而建设的一项安全进路建设，依照岔道处的信号信息所出现的不在设计之内的信息信号。
敌对信号的主要性质特点包括了，敌对进路即将敌对信号作为进路的列车进路调车信号；岔道位置则是以敌对信号作为起始的进路岔口。
在联锁进路中，应对敌对信号所呈现出来的进路月所，都将成为主要的非扩张节点，从而衍生出一系列的威胁信号，即被称之为敌对信号。
在进行城镇的地铁工程建设中，诸多设备的逻辑结构以及实际的运行方针，都以进路、道岔、信号机、电路和敌对信号等多种信息数据结构来进行全面的表达。
而在进行信息的表达中，其数据的文件形式则主要以DD.DAT等二进制文件来进行传输表达。
题目计算机联锁进路选排设计一、设计的目的通过对课程设计任务的完成，进一步理解计算机联锁软件设计的理论内容，并且巩固和深化所学课程的知识，同时培养综合运用所学课程知识，分析和解决实际问题的能力，逐步树立正确的设计思想及严谨认真的科学态度。
二、设计的内容及要求要求每位同学能够根据对计算机联锁的作业过程的认识，结合课程设计的内容，独立完成该课程设计。
设计内容：1）计算机联锁数据库设计；2）计算机联锁进路处理程序的设计；3）系统软件平台的人机界面的设计。
三、指导教师评语四、成绩指导教师(签章)年月日1.人机界面:本产品采用铁路现场广泛使用的新型控制台，与高档计算机结合，配合我们研发的仿真软件，能仿真计算机联锁人机界面的所有操作，并能模拟现场可能出现的各种故障和模拟列车的运行，是培养运输信号员、车站值班员操作的理想实作演练设备。
2.可实现的功能：能设置道岔、轨道、信号机以及道岔、轨道、信号机的状态；满足正常情况下的接发列车演练；站场状态的直观形象显示；办理列车作业；取消进路功能；完备的进路选排、开放保持及解锁功能3.仿真分析：对计算机联锁人机界面的分析可知，人机界面是类似于6502电气集中联锁控制台，所以设计时参考6502的控制台进行设计。
为让操作员很快适应该系统，该系统延续了一些传统的操作方法：选排进路任采用双按钮形式；进路排好采用白色表示；进路占用弹出对话框（线路占用、已办理同方向进路、已办理反方向发车）；进路解锁弹出对话框（进路已解锁）；道岔的状态（定位绿灯显示、反位黄灯显示）；信号机的状态（平时红灯、开放时绿灯）；调车信号机的状态（平时蓝色、开放时白色）列车按钮绿色（设于线路中间）；调车按钮白色（设于线路一侧）；进路的取消任然用双按钮（始端按钮和终端按钮）；取消进路时点击总取消按钮后对应的上行或者下行总取消按钮表示灯亮红灯；线路状态（平时为黑色、占用为白色）；当进路排好后改进路上的同方向的调车信号显示白灯；该系统的进路搜索程序采用类似于进路表的形式，将始端按钮和终端按钮按下后，改程序自动检查敌对信号是否开放（若开放则提示“已建立反方向发车”）、沿途的列车信号机是否有开放（若开放则提示“已办理同方向进路”或“已办理反方向进路”）、复式交分道岔的一组道岔是否已占用（若占用则提示“线路已占用”）、股道是否空闲（若不空闲则提示“线路已占用”），进路建立之后将显示对应信号机的状态和道岔的状态。
计算机联锁软件设计及进路搜索算法的研究与应用徐鑫;陈光武【摘要】Based on the function which interlocking software needed to implement,this paper made module partition on interlocking program; adopted modularized design method to write interlocking software, engaged in analysing and comparing of different algorithm of route searching in route searching modules in particular, extracted a high efficiency searching algorithm, combined data structures of railway yard with algorithm, and applied this algorithm to design and development of interlocking softwar. In the end, this paper analysed security of interlocking software briefly.%本文根据联锁软件所要实现的功能,对联锁程序进行模块划分,采用模块化的设计方法编写联锁软件,并对进路搜索模块中不同算法进行分析比较,提炼出一种高效率的搜索算法,结合站场型数据结构将此算法应用到联锁软件的设计开发中.最后对联锁软件的安全性进行简要分析.【期刊名称】《铁路计算机应用》【年(卷),期】2011(020)001【总页数】4页(P49-52)【关键词】计算机联琐;模块化;进路搜索;数据结构【作者】徐鑫;陈光武【作者单位】兰州交通大学,光电技术与智能控制教育部重点实验室,兰州,730070;兰州交通大学,光电技术与智能控制教育部重点实验室,兰州,730070【正文语种】中文【中图分类】U284.3铁路车站联锁系统是铁路运输领域中的控制系统，以技术手段识别、减弱甚至消除车站内危及行车安全的不确定因素。
《信号联锁故障维护》课程思政课堂教学设计一、教学目标●知识目标1.理解联锁的概念；2.掌握道岔和进路的种类及划分；3.掌握联锁的基本内容及技术条件。
●能力目标1.能分析出咽喉区域的联锁关系；2.看判断出敌对进路、抵触进路；3.会制定简单道岔的进路。
●思政目标1.培养学生独立思考问题、解决问题的能力；2.培养学生认真严谨的学习与工作态度及职业使命感；3. 激发学生的爱国情怀。
二、课程思政●融入知识点1、联锁条件约束下道岔、进路和信号灯的分类和相关约束关系2、咽喉区域进路的判定●融入方式1.课前思政导入：通过观看多个铁路形成事故案例的成因分析，可以看出一个小的失误往往能够导致很大的事故损失，让学生们进一步加深铁路安全认识，在工作中的认真负责的重要性。
，产生安全生产无小事的敬业精神。
2.课中：课程思政融入教学过程。
结合课程观看李万君颁奖典礼，让学生们产生职业使命感，爱岗敬业，甘心从一个平凡的工人做起，踏踏实实做事。
3.课后总结课程思政目标。
●思政元素职业使命感、铁路精神、爱岗敬业三、教学引入运载能力大是铁路系统的优点，但是遇到事故的时候的安全救援又给铁路工作者另一个挑战。
四、教学展开（一）联锁的概念1.联锁为了保证列车在车站范围内的运行安全，进路、道岔和信号机之间存在的这种互相制约的关系称为联锁。
联锁是保证行车安全的重要技术措施，指的是信号设备与相关因素的制约关系。
广义的联锁：泛指各种信号设备所存在的互相制约关系。
狭义的联锁：专指车站范围内进路、信号、道岔之间的相互制约关系。
二、道岔（一）普通道岔1.普通道岔：机车车辆从一个股道转入或越过另一个股道的线路设备。
作用：确定列车或调车车列在站内的运行路径。
定位：经常放的位置，一般为正向（直股）。
DBJ↑反位：根据需要临时改变的位置，一般开向反向（侧股）。
FBJ↑四开：非定位和反位状态。
DBJ ↓FBJ ↓（13s）2.道岔分类：单动道岔：扳动一根道岔握柄或按压一个道岔按钮，仅能使一组道岔转换。
・212・计算机测量与控制.2009.17(1Computer Measurement &Control设计与应用收稿日期:2008205211;修回日期:2008206212。
基金项目:国家自然科学基金资助项目(60674042。
作者简介:祝庚(19752,男,湖南衡阳人,讲师,博士生,主要从事计算机控制技术、混合控制系统设计等方向的研究。
文章编号:167124598(20090120212203中图分类号:TP27315文献标识码:A联锁进路敌对信号的搜索算法设计祝庚1,2(11东莞理工学院软件学院,广东东莞523808;21华南理工大学自动化科学与工程学院,广东广州510640摘要:分析了铁路信号计算机联锁系统中进路敌对信号的定义及处理生成问题,借助联锁进路表阐述了敌对信号与进路搜索之间的约束关系;结合站场有向图和邻接矩阵,利用数学图论知识,提出了一种进路敌信号搜索算法和k 步进路扩散生成算法,给出了算法步骤流程并通过类C 语言实现算法全过程。
算法在实际工程项目中进行了应用,并对实际的站场实例进行了算法仿真模拟,提供了部分铁路站场进路和敌对信号实例数据。
关键词:联锁进路表;敌对信号;代价矩阵;站场拓扑图Design of Search Algorithm in Interlock Route πs H ostile SignalZhu Geng 1,2(11Software College ,Dongguan University of Technology ,Dongguan523808,China ;21College of Automation Science and Engineering ,South China University of Technology ,Guangzhou 510640,ChinaAbstract :This paper analyzes t he definition of route πs hostile signal and t he problem to dispose or generate it in railway signal computer interlock system.Wit h t he interlock route ,it expounds t he restriction relationship between hostile signal and route ing direc 2tional graph of t he railway station and mat hematic knowledge of t heory of graph and adjacency matrix ,a k 2steps route πs hostile signal search algorit hm and a k 2steps route pervasion generating algorit hm are put forward ,whose processing flows are given out and are realized by a com 2puter language like C.The algorit hms are applied in material project s and simulated by an instance of a practice railway station.At last ,a part of instance data of railway station route and it s πhostile signal are given out wit h t his algorit hm.K ey w ords :interlock route ;hostile signal ;cost matrix ;topology graph of railway station0引言铁路信号计算机联锁控制系统应确保控制站场进路中的道岔、信号机、轨道电路之间的安全联锁关系,其主要实现的联锁运算功能和操作有进路选路、进路开放、转岔、一致性检查、人工解锁与取消、故障(区段解锁等6502电气集中的重要功能[1]。
进路敌对信号生成是生成进路的前提和约束条件,因此提出一种敌对信号搜索算法和与此对应的k 步进路生成算法流程,并在参加开发的HJ 04A 铁路信号联锁系统中进行了应用。
1敌对信号处理111敌对信号的定义敌对信号是指在本进路建立后不能用道岔位置区分的,同时建立会危及行车安全的进路[2]。
通常所填的敌对信号为这些不得建立的进路的始端信号,敌对信号描述还包括:敌对进路性质———即以敌对信号为始端的进路是列车进路还是调车进路;道岔位置———是指以敌对信号为始端的进路要求道岔在所写位置时才属敌对进路。
联锁进路中对应的敌对信号是其他同时要运行的进路的敌对信号,它的敌对信号并集成为其他待生成进路的约束非扩展节点,否则生成的进路将与敌对信号对应的进路互为敌对进路而危害行车安全。
在HJ04A 工程应用中,许多设备和逻辑结构均采用简单的文件结构形式表示,进路、信号机、道岔、轨道电路、敌对信号等重要结构采用数据基来表示。
例如,敌对信号数据基用二进制文件格式DD 1DA T 表示,敌对表DD 包括的字段主要为{信号机下标列表|道岔列表(道岔编号,道岔位置,进路状态},|表示可选项。
例如没有敌对信号时,信号机填-1、道岔填-1、道岔位置填-1。
112敌对信号处理如果将站场信号机、道岔等设备抽象为图的节点,轨道、路段或区段抽象为连接节点的边,站场拓扑图可以转化为网络图结构[3]。
同时可以充分利用成熟的图论理论来解决进路搜索和敌对信号搜索问题,并结合边的运行代价求解最优化问题。
将站场分为不同的咽喉区,如上行区、公共区和下行区,这样将整个站场对应的无向图简化为尺寸较小的有向图减少算法计算的复杂性。
值得注意的是进路的方向性将直接影响到求解其对应敌对信号的结果。
求解咽喉区内基本进路的敌对信号时,可以依次搜索和判断进路中的节点是否为其敌对信号,并将其简化为对应有向图中敌对节点的搜索问题。
求解长调进路的敌对信号时,考虑它是由若干个不同的基本进路独立组合连接而成,不妨设长调进路CDJL =JBJL1∪…∪JBJL n ,则其敌对求解信号函数满足DDXH (CDJL =DDXH (JBJL1∪…∪DDXH (JBJL n 等式。
因此下面只考虑基本进路生成及其敌对信号生成问题,在建立进路时,需要利用进路搜索算法进行处理,并要求它不得与联锁进路表中包含的多条同时段进路互为敌对进路,同时间段开放的进路在站场图中不得交叉、重叠和共用相同道岔。
通过利用相应进路敌对信号生成算法求解其对应的敌对信号,并将该进路的详细数据项添加到联锁进路表中,而在某进第1期祝庚:联锁进路敌对信号的搜索算法设计・213・路计划完成或取消后应将其对应联锁进路表中的记录调入历史进路表中生成日志文件,并且将对应记录从联锁表中删除。
113k步进路搜索算法目前进路搜索算法一般有深度优先、广度优先及其他智能搜索算法,而且基于图的进路生成算法需要联锁进路表的敌对信号作为约束必要搜索条件,进路搜索进路初始节点到终端节点的可行通路或最优通路。
下面提出一种k步进路扩散搜索算法,并使用代价矩阵替代邻接矩阵来产生优化进路,它的思想是基于边的最小代价扩散。
算法从进路始端沿其有向最小代价边扩散,有多条等值最小代价边则同时扩散,直至搜索到进路终端或者无法扩散时结束,算法具体搜索步骤如下所示[4]。
Step1:一步搜索时,从始端S寻找下一步的待搜索集SD1,令图的一步已经搜索点集为F1=S、对未搜索点集及权值矩阵进行调整,其中Fi表示第i步的扩散点集。
Step2:二步搜索时,令S P1=S D1-D,D为当前联锁进路表中的敌对信号并集,进行集合差运算是因为敌对信号点不能再进行继续搜索,否则将与该敌对节点对应的进路敌对。
对S P1进行优化排序修正处理或不处理,并将结果赋值给二步扩散点集F2,令F=F1∪F2,F为多步已搜索点集的并集。
将所有本次进行过扩散边的权调整为无穷大的数值避免下次重复扩散,而对于F中没有扩散的边对应的权值减去本次扩散消耗的最小代价,说明这些节点边进行了等待消耗。
Step3:对F中的所有节点进行类似Step1和Step2处理,得到第三步扩散点集F3,令F=F∪F3,只所以对F而不是Fi进行扩散搜索,是因为算法要求已搜索点集均能够按权值最小进行发散性扩散搜索,它采用一种从开始点按权值量进行发散搜索的方法,从而保证搜索进路具有扩散代价最优性。
Step4:进行k步搜索后,令F=F∪Fk,若已搜索集F 中包含进路目标终端T,则计算S到T的所有路径为可生成的进路,有多条时可计算最优进路或作业调度计划。
若已搜索完站场拓扑图或Fk为空集仍未寻找到T,则说明当前S与T 之间不存在可行的进路,算法结束。
值得注意的是在最小扩散步数对应的Fk中出现T时,其对应的进路具有最小代价性,若要产生其他预备的进路,算法仍然可以再扩散多步来产生其他较高代价的进路,从而为进路调度提供更多的可行方案。
2敌对信号的搜索生成算法211敌对信号生成算法设计根据进路对应的分区站场拓扑图、进路及车列状态确定分区有向图G,并产生对应的邻接矩阵A和代价矩阵W。
进路的结构可采用链表和类等方法表示,其基本进路JBJL结构主要包括进路的始端信号机S、终端信号机T、进路方向(进站或出站Dir、经过道岔列表J gDC、经过区段列表J gQD、迎面进路YmJL、进路状态(接、发及调车Flag等。
求解敌对信号中需要判断进路中的节点是否为其他进路的始端信号时利用过程IsStart XH,若始端信号为道岔时还要判断其他进路与本进路是否共用了道岔,只有满足条件的始端信号才为敌对信号,通常用防护道岔路段的信号机表示其敌对信号。
结合k步进路搜索算法和图论的一些基本知识,下面提出一种联锁进路敌对信号生成算法的搜索流程:Step1:确定基本进路所在分区的有向图G,邻接矩阵A 和代价矩阵W,需要提供的站场设备数据基文件包括道岔DD1DA T、信号机XHJ1DA T、区段QD1DA T 文件,同时需要联锁进路表L S。
Step2:利用k步进路搜索算法产生待求解敌对信号的进路,求得基本进路JBJL=ks_SearchJL(G,A,S,T,并产生进路的区段列表、经过道岔列表等数据,若进路为长调进路时则分解为若干个基本进路,对各个基本进路逐个进行处理后取并集。
Step3:根据进路的方向和状态修正分区的有向图G和邻接矩阵A及代价矩阵W,设初始进路敌对信号集为空集,即DD=Ф。
