计算机编制列车运行图系统简介范文

列车运行系统概述041410230刘乐一、摘要近些年来随着国家加大对铁路的投入力度，我国铁路建设迎来了一个高速发展的时期，但同时也暴露出我国铁路的软肋-高速列车控制，因此发展我国自己的高速列车控制系统对于减少铁路建设运营成本，减少对国外核心技术的依赖有着极其重要的作用。

本文就列车控制基本知识及控制系统的基本原理、CTCS等做一些简要的介绍。

二、列车发展历史背景2.1国内外发展比较及其发展趋势起初六十年代之前，列车运行控制系统由路旁信号机来传递信息，列车运行安全取决于司机的视觉驾驶技术和经验，前后列车间的空间间隔由相邻信号机之间的距离来实现，再到后来七十年代之后，列车速度的提高对列车运行控制系统在安全和效率方面提出了更高的要求，随着地面信息传输技术和列车信息接收技术的不断完善，出现了点式ATC系统，点连式ATC系统和连续式ATC系统。

从九十年代后,城市轨道交通ATC系统向数字化ATC发展，通过不同信息传输媒体，采用信息编码传送目标速度、目标距离和轨道电路长度等信息，实现列车与地面之间的通信，因此列车运行的安全性得到增强，效率得到提高，效益明显改善。

国内2O世纪大部分时间，全路机车都安装了机车“三大件”，即机车信号、自动停车和无线列调，行车安全得到了很好的保障，促进了铁路事业的快速发展，但还存在不少问题;1985年我国引进国外的无绝缘轨道电路和车载ATP系统。

以此为标志，开始我国运行控制现代化系统的发展，九十年代我国列车运行控制系统结出硕果。

国家“八五”攻关项目“LSK旅客列车速度分级控制系统”在广深线160~200 km／h的列车上投入运营。

LSK 系统作为我国自行研制的准高速旅客列车超速防护系统综合信号安全技术、机电控制技术、计算机和网络通信技术，以及可靠性与故障安全理论，构成新型人机关系的信号安全防护系统，并首次以车载信号作为行车凭证，实现了我国超速防护系统历史性的突破。

发展趋势：发展中的列车控制系统将成为一个集列车运行控制、行车调度指挥、信息管理和设备监测为一体的综合业务管理的自动化系统。

第18卷第1期(总第39期) 中国铁道科学1997年3月　计算机编制高速铁路列车运行图的研究聂　磊 郭富娥　(北方交通大学) (铁道部科学研究院) 摘　要:根据我国高速铁路行车组织工作的特点,对计算机编制高速铁路列车运行图进行了研究,通过系统分析,探讨了适合我国高速铁路特点的编图理论和方法。

在确定了高、中速列车运行线的合理铺划顺序之后,根据各类列车的不同性质,提出了3种算法。

在广泛借鉴国内外利用计算机编图经验的基础上,利用这些算法,开发了计算机编制我国高速铁路列车运行图系统,其内容包括基础数据的存取与管理、铺划列车运行线、运行图选优、运行结果输出等。

系统采用模块化设计,兼顾了我国高速铁路各发展阶段对运行图的不同需要。

关键词:高速铁路　计算机　列车运行图　有效时间链　回溯搜索1　前 言 高速行车技术是一项集众多领域知识的庞大系统工程,它不仅在硬件技术方面有很高的要求,而且在软件技术方面(如运输组织方法等)也较之常规方法有新的突破。

列车运行图是铁路运输工作的综合计划,是行车组织工作的基础,也是高速行车不可缺少的技术文件之一。

高速铁路已经在世界上很多国家投入运营,由于国情不同方式各异,如日本、法国为高速专用型,德国、意大利为客货混行型,因而编制列车运行图也有所区别,日本以规格化运行图为模式,德国则以分时运行图为模式。

据我国铁路专家和学者的多年研究论证,我国的高速铁路在运营后的较长时间内将采用高、中速列车混行的组织方式,而且两种列车速差大,某些中速列车要上、下高速线。

这就决定了我国高速铁路列车运行图与非高速铁路列车运行图及其它国家高速铁路列车运行图会有较大差异。

作为高速铁路的成套技术,及时地研究利用计算机编制适应我国高速铁路特点的运行图是十分必要的。

2　高速铁路列车运行图的特点 编制高速铁路列车运行图与非高速铁路列车运行图的工作内容相同,都是在距离(S)、时间(t)的坐标平面上确定满足运行图各种约束条件,并达到一定目标的列车运行线集合。

第1章绪论1.1 列车运行图概述列车运行图是铁路运输工作中受多种因素制约、技术性强的综合性计划，是铁路行车组织工作的基础，是铁路经济效益的源头。

铁路这个复杂的巨型联动机就是通过列车运行图把车、机、工、电、辆等部门和各个工种联接成一个有机的整体，昼夜不停地进行着有条不紊的工作，科学地、合理地利用铁路运输资源，为国民经济生产和人民生活服务。

提高铁路运输效率与综合管理水平，改善运输服务质量，降低运输成本以增强铁路适应能力和竞争力是世界铁路发展的重要主题。

在国外，随着计算机技术的广泛应用和现代信息与通信技术、智能技术的飞速发展，铁路运输组织管理水平和控制技术已取得了长足的进步，铁路也一改“夕阳工业”的面貌，进入了第三次发展时期。

在我国，铁路运输是国民经济的大动脉，铁路建设的长期滞后与低速发展，使得运输能力十分紧张，成为国民经济腾飞的制约因素。

近几年，随着社会主义市场经济的建立、发展与完善，铁路、高速公路、航空运输与水运等各种运输方式之间的竞争日趋激烈，提高铁路运输能力和运行速度，改善铁路运输服务质量，增强铁路运输的灵活性与机动性，是铁路竞争制胜的基础。

因此，传统的长周期的手工编图方式已不能适应运输市场瞬息万变的形势，不利于铁路现代化的进程，不利于实现铁路的两个根本性转变。

这样，列车运行图的编制方法、手段及管理体制，必须迅速向市场型、效益型和服务型转变，使铁路运输体制以市场为导向，适应市场经济的发展需要，增强铁路的竞争力。

为此，要求列车运行图的编制与调整工作，必须摆脱目前人工通过橡皮和铅笔进行编制的落后状态，采用当今科技发展的新成就、新理论和新方法，实现列车运行图编制的智能化和自动化，加快编图速度，缩短编图周期，提高编图质量，把编图人员从复杂的繁重的手工劳动中摆脱出来，使列车运行图的编制和调整工作进入一个新的阶段，为铁路行车指挥自动化和运输管理现代化提供科学基础。

因此，积极研究列车运行图编制的理论和方法，研制适合我国国情的列车运行图编制与调整系统，提高列车运行图编制的智能水平，对于增强我国铁路适应能力，跟踪发达国家先进技术，实现科技兴路都具有极其重要的现实意义。

计算机编制列车运行图在我国的运用与发展1 概述列车运行图是用以表示列车在铁路区间运行及在车站到发（或通过）时刻的技术文件，它规定各次列车占用区间的程序以及列车在每个车站的到达和出发（或通过）时间，是铁路运输组织的基础和铁路各部门的工作计划。

由于铁路运输组织受天气、外界因素以及各部门工作配合的影响造成了运输计划性不强，列车晚点较多的现象，因此手工编制列车运行图的劳动强度越来越越大、越来越不能满足国民经济发展的需要。

国外对计算机编制列车运行图的研究，一般始于20世纪50年代后期，而我国引用计算机编制列车运行图则是从上世纪60年代开始。

经过了50多年的艰苦研究和探索已经初具成效，本文将对计算机编制列车运行图的运用与发展做一个简单的概述。

2 目前我国计算机编图的主要特点2.1 基本满足了各铁路局间列车运行图的编制和基于计算机局域网络的全路旅客列车运行图的联网编制，在实现全路数据统一管理的基础上，提供了各铁路局列车运行图的查询、绘制、指标计算与统计、报表输出等功能，并提供了较强的群体协同作业技术手段，具有基本的自动铺化水平。

2.2 目前我国运行图的编制实行的是铁道部、铁路局两级的管理体制，为保证系统的正常运行运行图的基本资料必须能够进行有效的交换。

因此系统具备数据的分解、合并功能，铁道部可将各铁路局的数据合并为全路数据库也可将相关数据下载到各铁路局同时也可接受各铁路局上传的相关数据。

2.3建立了切合实际需要的人机交换系统。

2.4 系统将数据管理与列车运行图的编制与调整、绘制、时刻表输出以及指标计算等功能合为一体综合起来构建一个整体的列车运行图编制体系。

2.5 采用全参数化设计，将编图相关技术资料全部纳入数据库进行管理，编图系统完全按照数据库系统所设计资料和条件进行列车运行图的编制。

3 计算机编制列车运行图的方法3.1 模拟方法该方法主要以人工编图的原则和经验为主，系统自动生成计算机编图的判别准则和执行程序，实现人工编图的全过程。

我国计算机编制铁路列车运行图技术迈出历史性一步作者：张晴来源：《创新时代》2017年第07期由交通运输与物流学院倪少权教授主持的“基于群体协同的铁路列车运行图编制系统”荣获中国铁道学会科学技术奖一等奖倪少权，男，出生于1967年，教授，博导。

全国铁路列车运行图编制研发培训中心常务副主任，交通运输与物流学院副院长。

长期致力于计算机编制铁路列车运行图研究，主持研究开发的成果成为我国铁路列车运行图编制管理的支撑手段。

曾获铁道部科技进步一等奖1项、省级科技进步三等奖4项，中国铁道学会科学技术奖一等奖2项、二等奖4项，曾获詹天佑铁道科学技术奖之青年奖、茅以升铁道科学技术奖。

2016年3月3日，中国铁道部门传来喜讯，基于铁道部科技发展计划、中国铁路总公司科技开发计划、“十一五”国家科技支撑计划子课题、国家自然科学基金面上项目开展的“基于群体协同的铁路列车运行图编制系统”荣获中国铁道学会科学技术奖一等奖，迈出了我国计算机编制铁路列车运行图技术研究历史性的一步，为我国铁路运输的发展再添利器。

列车运行图是铁路运输工作的综合计划和铁路行车组织的基础，运行图在适应市场发展、满足市场对铁路运输的需求中，起着极为重要的作用，运行图编制周期的长短、质量的优劣，直接影响铁路运输的经济效益和社会效益。

传统的手工编图方式造成编图周期过长，使得铁路难以快速编制新的列车运行计划以适应市场变化的需求，因此，采用计算机编制列车运行图是我国铁路发展的必然趋势。

在这种大趋势下，中国铁路总公司运输局及各铁路局纷纷寻找更好的突破口，并支持交通运输与物流学院教授倪少权、吕红霞带领学校计算机编图研究团队进行了“基于群体协同的铁路列车运行图编制系统”的系统研究。

依托综合交通运输智能化国家地方联合工程实验室和全国铁路列车运行图编制研发培训中心，他们十年磨一剑，终于在2015年完成了铁路列车运行图编制系统3.0版和4.0版的研发，取得了重大科研突破。

在项目开展过程中，他们自主研制开发了全路一体化的列车运行图编制系统，取得了计算机编制全路列车运行图的突破；建立了列车运行图编制的网络化协同技术，实现了全路联网编制列车运行图的突破；建立了群体协同工作的编图模式，打破了传统个体封闭作业的编图模式；提出了基于分层决策和满意优化的铁路列车运行图编制智能化解决方案；建立了“单双线合一”的计算机自动编图技术，攻克了计算机编制路网列车运行图的技术难关；构建了集列车运行图相关作业计划编制于一体的信息平台，实现了系统集成创新；系统开发实现了基于64位的技术升级，大大提升了系统的处理能力和生命周期。