專利名稱：動(dòng)車日常檢修計(jì)劃自動(dòng)排程信息處理方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種動(dòng)車調(diào)度相關(guān)技術(shù)，尤其是涉及一種動(dòng)車日常檢修計(jì)劃自動(dòng)排程信息處理方法及裝置。
背景技術(shù)：
我國(guó)的高速鐵路發(fā)展正處于一個(gè)快速發(fā)展的建設(shè)時(shí)期，目前高鐵營(yíng)業(yè)里程、運(yùn)營(yíng)速度和關(guān)鍵技術(shù)水平都處于世界領(lǐng)先地位。隨著客運(yùn)專線運(yùn)營(yíng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，為了保證高速客運(yùn)專線動(dòng)車組的快速高效運(yùn)營(yíng)，必須擁有功能綜合、技術(shù)先進(jìn)的動(dòng)車檢修的資源優(yōu)化方法和檢修作業(yè)計(jì)劃軟件。首先，國(guó)外高速鐵路的管理模式、速度目標(biāo)值、設(shè)備檢修等與我國(guó)客運(yùn)專線有較大差異，可借鑒的經(jīng)驗(yàn)不多；其次，動(dòng)車組與傳統(tǒng)的旅客動(dòng)車構(gòu)成也有很大的不同，這樣傳統(tǒng)的檢修方式、體制和機(jī)構(gòu)設(shè)施等也不能適用于客運(yùn)專線。因此，十分有必要結(jié)合我國(guó)客運(yùn)專線的特點(diǎn)，研究制定符合客運(yùn)專線的動(dòng)車組檢修計(jì)劃。研究制定動(dòng)車組的檢修作業(yè)計(jì)劃，滿足客運(yùn)需求，提高動(dòng)車?yán)寐剩Ｕ蟿?dòng)車組的運(yùn)行安全可靠性。如何使動(dòng)車組檢修計(jì)劃與客運(yùn)計(jì)劃相協(xié)調(diào)，最大限度實(shí)現(xiàn)動(dòng)車數(shù)量的合理配置和檢修作業(yè)計(jì)劃的優(yōu)化，減少非必要的動(dòng)車組停留時(shí)間和檢修時(shí)間，提高動(dòng)車組的運(yùn)用和檢修效率，具有重要的應(yīng)用價(jià)值。目前，動(dòng)車組的檢修計(jì)劃以傳統(tǒng)的人工計(jì)算編制的方式為主，由于動(dòng)車組的檢修計(jì)劃需要隨著動(dòng)車的運(yùn)行計(jì)劃不斷改變，采用人工計(jì)算編制的計(jì)劃的可執(zhí)行性不夠有效且效率低下。因此，解決問題的思路是對(duì)動(dòng)車組的檢修計(jì)劃建立模型，用智能優(yōu)化的手段制定出科學(xué)合理的動(dòng)車組的檢修計(jì)劃。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種自動(dòng)化、效率高、拓展性和可移植性高的動(dòng)車日常檢修計(jì)劃自動(dòng)排程信息處理方法及裝置。本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):一種動(dòng)車日常檢修計(jì)劃自動(dòng)排程信息處理方法，其特征在于，包括以下步驟:I)調(diào)度終端將股道信息發(fā)送給計(jì)算引擎服務(wù)器，同時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器將動(dòng)車信息發(fā)送給計(jì)算引擎服務(wù)器；2)計(jì)算引擎服務(wù)器將接收到的股道信息和動(dòng)車信息作為輸入，通過混合整數(shù)線性規(guī)劃模型，計(jì)算每輛車在檢修股道以及清洗股道上的進(jìn)入和離開時(shí)刻信息；3)計(jì)算引擎服務(wù)器判斷計(jì)算結(jié)果是否可行，若為是，執(zhí)行步驟4)，若為否，重新調(diào)整模型參數(shù)，返回步驟2)；4)計(jì)算引擎服務(wù)器通過啟發(fā)式算法來判斷得到計(jì)算結(jié)果是否健壯，若為是，執(zhí)行步驟5)，若為否，返回步驟2)；5)將得到的計(jì)算結(jié)果發(fā)送給調(diào)度終端和應(yīng)用服務(wù)器，供用戶選擇。
所述的股道信息包括檢修和清洗股道的數(shù)量以及調(diào)車股道；所述的動(dòng)車信息包括每一輛動(dòng)車的入所和出所時(shí)刻、每一輛動(dòng)車所需要的檢修和清洗的時(shí)間以及調(diào)車作業(yè)所需要的時(shí)間。所述的混合整數(shù)線性規(guī)劃模型嵌入在計(jì)算引擎服務(wù)器中的IBM ILOG CPLEX優(yōu)化引擎中。所述的每一輛動(dòng)車的入所和出所時(shí)刻、每一輛動(dòng)車所需要的檢修和清洗的時(shí)間、調(diào)車作業(yè)所需要的時(shí)間、檢修和清洗股道的數(shù)量以及調(diào)車股道作為約束條件，每輛車在檢修股道以及清洗股道上的進(jìn)入和離開時(shí)刻作為整數(shù)變量。所述的啟發(fā)式算法具體為:對(duì)計(jì)算得到的每輛車在檢修股道以及清洗股道上的進(jìn)入和離開時(shí)刻信息加上一個(gè)服從正態(tài)分布的擾動(dòng)，并判斷在加上這樣的擾動(dòng)之后原來的安排方案是否可行，若為是，該計(jì)算結(jié)果為健壯，否則，該計(jì)算結(jié)果為不健壯。一種動(dòng)車日常檢修計(jì)劃自動(dòng)排程信息處理方法的裝置，其特征在于，包括調(diào)度終端、計(jì)算引擎服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器和應(yīng)用服務(wù)器，所述的計(jì)算引擎服務(wù)器分別與調(diào)度終端、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器連接。所述的調(diào)度終端依次通過接入交換機(jī)、核心交換機(jī)后與計(jì)算引擎服務(wù)器連接。所述的計(jì)算引擎服務(wù)器通過核心交換機(jī)分別與數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器連接。還包括磁盤陣列，該磁盤陣列通過SAN交換機(jī)與數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有可以根據(jù)要求科學(xué)的制定動(dòng)車檢修排班計(jì)劃和方案，同時(shí)具有很強(qiáng)的可拓展性和可移植性，可便利的應(yīng)用于其他路局的排程計(jì)劃當(dāng)中。


圖1為本發(fā)明的流程圖；圖2為本發(fā)明的硬件結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。實(shí)施例如圖1所示，一種動(dòng)車日常檢修計(jì)劃自動(dòng)排程信息處理方法，包括以下步驟:I)調(diào)度終端將股道信息發(fā)送給計(jì)算引擎服務(wù)器，同時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器將動(dòng)車信息發(fā)送給計(jì)算引擎服務(wù)器；2)計(jì)算引擎服務(wù)器將接收到的股道信息和動(dòng)車信息作為輸入，通過混合整數(shù)線性規(guī)劃模型，計(jì)算每輛車在檢修股道以及清洗股道上的進(jìn)入和離開時(shí)刻信息；3)計(jì)算引擎服務(wù)器判斷計(jì)算結(jié)果是否可行，若為是，執(zhí)行步驟4)，若為否，重新調(diào)整模型參數(shù)，返回步驟2)；4)計(jì)算引擎服務(wù)器通過啟發(fā)式算法來判斷得到計(jì)算結(jié)果是否健壯，若為是，執(zhí)行步驟5)，若為否，返回步驟2)；5)將得到的計(jì)算結(jié)果發(fā)送給調(diào)度終端和應(yīng)用服務(wù)器，供用戶選擇。所述的股道信息包括檢修和清洗股道的數(shù)量以及調(diào)車股道；所述的動(dòng)車信息包括每一輛動(dòng)車的入所和出所時(shí)刻、每一輛動(dòng)車所需要的檢修和清洗的時(shí)間以及調(diào)車作業(yè)所需要的時(shí)間。所述的混合整數(shù)線性規(guī)劃模型嵌入在計(jì)算引擎服務(wù)器中的IBM ILOG CPLEX優(yōu)化引擎中。所述的每一輛動(dòng)車的入所和出所時(shí)刻、每一輛動(dòng)車所需要的檢修和清洗的時(shí)間、調(diào)車作業(yè)所需要的時(shí)間、檢修和清洗股道的數(shù)量以及調(diào)車股道作為約束條件，每輛車在檢修股道以及清洗股道上的進(jìn)入和離開時(shí)刻作為整數(shù)變量。線性規(guī)劃是最優(yōu)化問題中的重要領(lǐng)域之一，是輔助人們進(jìn)行科學(xué)管理的一種數(shù)學(xué)方法。很多運(yùn)籌學(xué)中的實(shí)際問題都可以用線性規(guī)劃來表述。線性規(guī)劃的某些特殊情況，例如網(wǎng)絡(luò)流、多商品流量等問題，都被認(rèn)為非常重要，并有大量對(duì)其算法的專門研究。很多其他種類的最優(yōu)化問題算法都可以分拆成線性規(guī)劃子問題，然后求得解。同樣的，在微觀經(jīng)濟(jì)學(xué)和商業(yè)管理領(lǐng)域，線性規(guī)劃被大量應(yīng)用于解決收入極大化或生產(chǎn)過程的成本極小化之類的問題，即合理安排人力物力資源。線性規(guī)劃所研究的是:在一定條件下，合理安排人力物力等資源，使經(jīng)濟(jì)效果達(dá)到最好。一般地，求線性目標(biāo)函數(shù)在線性約束條件下的最大值或最小值的問題，統(tǒng)稱為線性規(guī)劃問題。滿足線性約束條件的解叫做可行解，由所有可行解組成的集合叫做可行域。決策變量、約束條件、目標(biāo)函數(shù)是線性規(guī)劃的三要素。當(dāng)線性規(guī)劃中的變量有一部分被要求為整數(shù)時(shí)，我們就稱這樣的規(guī)劃為混合整數(shù)線性規(guī)劃。整數(shù)線性規(guī)劃的應(yīng)用范圍極其廣泛，不僅在工業(yè)和工程設(shè)計(jì)和科學(xué)研究方面有許多應(yīng)用，而且在計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)可靠性、編碼和經(jīng)濟(jì)分析等方面也有新的應(yīng)用。整數(shù)線性規(guī)劃是從1958年由R.E.戈莫里提出割平面法之后形成獨(dú)立分支的。半個(gè)世紀(jì)以來發(fā)展出很多方法解決各種問題。解整數(shù)規(guī)劃最典型的做法是逐步生成一個(gè)相關(guān)的問題，稱它是原問題的衍生問題。對(duì)每個(gè)衍生問題又伴隨一個(gè)比它更易于求解的松弛問題(衍生問題稱為松弛問題的源問題)。通過松弛問題的解來確定它的源問題的歸宿，即源問題應(yīng)被舍棄，還是再生成一個(gè)或多個(gè)它本身的衍生問題來替代它。隨即再選擇一個(gè)尚未被舍棄的或替代的原問題的衍生問題，重復(fù)以上步驟直至不再剩有未解決的衍生問題為止。目前比較成功又流行的方法是分枝定界法和割平面法，它們都是在上述框架下形成的。IBM ILOG CPLEX優(yōu)化引擎提供了解決實(shí)際的大型優(yōu)化問題所需的能力，并且能夠以最快的速度最可靠地實(shí)現(xiàn)基本算法，從而制定精確且合理的決策。它提供的靈活的高性能優(yōu)化程序，能夠解決線性規(guī)劃、二次規(guī)劃和混合整數(shù)規(guī)劃等問題。CPLEX不僅借助了其背后優(yōu)秀的數(shù)學(xué)功底，更是能夠利用多個(gè)CPU，讓工作在各個(gè)CPU中分別進(jìn)行加工，從而實(shí)現(xiàn)更快的計(jì)算效果。IBM ILOG CPLEX還提供了靈活的開發(fā)界面和多平臺(tái)移植性。在應(yīng)用程序開發(fā)和部署過程中，開發(fā)人員可以通過大多數(shù)編程環(huán)境來訪問CPLEX,例如C、C++、Java、.Net語(yǔ)目等。它可以被部署在多個(gè)平臺(tái)上使用，包括AIX、HP Unix、Linux、Macintosh、Sun Solaris、Windows等,真正實(shí)現(xiàn)了可移植性。所述的啟發(fā)式算法具體為:對(duì)計(jì)算得到的每輛車在檢修股道以及清洗股道上的進(jìn)入和離開時(shí)刻信息加上一個(gè)服從正態(tài)分布的擾動(dòng)，并判斷在加上這樣的擾動(dòng)之后原來的安排方案是否可行，若為是，該計(jì)算結(jié)果為健壯，否則，該計(jì)算結(jié)果為不健壯。如圖2所示，一種動(dòng)車日常檢修計(jì)劃自動(dòng)排程信息處理方法的裝置，包括調(diào)度終端1、計(jì)算引擎服務(wù)器4、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器6、應(yīng)用服務(wù)器5和磁盤陣列8，所述的計(jì)算引擎服務(wù)器4分別與調(diào)度終端1、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器6、應(yīng)用服務(wù)器5連接。所述的調(diào)度終端I依次通過接入交換機(jī)2、核心交換機(jī)3后與計(jì)算引擎服務(wù)器4連接。所述的計(jì)算引擎服務(wù)器4通過核心交換機(jī)3分別與數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器6、應(yīng)用服務(wù)器5連接。所述的磁盤陣列8通過SAN交換機(jī)7與數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器6連接。
權(quán)利要求
1.一種動(dòng)車日常檢修計(jì)劃自動(dòng)排程信息處理方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)調(diào)度終端將股道信息發(fā)送給計(jì)算引擎服務(wù)器，同時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器將動(dòng)車信息發(fā)送給計(jì)算引擎服務(wù)器； 2)計(jì)算引擎服務(wù)器將接收到的股道信息和動(dòng)車信息作為輸入，通過混合整數(shù)線性規(guī)劃模型，計(jì)算每組動(dòng)車在檢修股道以及清洗股道上的進(jìn)入和離開時(shí)刻信息； 3)計(jì)算引擎服務(wù)器判斷計(jì)算結(jié)果是否可行，若為是，執(zhí)行步驟4)，若為否，重新調(diào)整模型參數(shù)，返回步驟2)； 4)計(jì)算引擎服務(wù)器通過啟發(fā)式算法來判斷得到計(jì)算結(jié)果是否健壯，若為是，執(zhí)行步驟5)，若為否，返回步驟2)； 5)將得到的計(jì)算結(jié)果發(fā)送給調(diào)度終端和應(yīng)用服務(wù)器，供用戶選擇。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種動(dòng)車日常檢修計(jì)劃自動(dòng)排程信息處理方法，其特征在于，所述的股道信息包括檢修和清洗股道的數(shù)量以及調(diào)車股道；所述的動(dòng)車信息包括每一組動(dòng)車的入所和出所時(shí)刻、每一組動(dòng)車所需要的檢修和清洗的時(shí)間以及調(diào)車作業(yè)所需要的時(shí)間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種動(dòng)車日常檢修計(jì)劃自動(dòng)排程信息處理方法，其特征在于，所述的混合整數(shù)線性規(guī)劃模型嵌入在計(jì)算引擎服務(wù)器中的IBM ILOG CPLEX優(yōu)化引擎中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種動(dòng)車日常檢修計(jì)劃自動(dòng)排程信息處理方法，其特征在于，所述的每一組動(dòng)車的入所和出所時(shí)刻、每一組動(dòng)車所需要的檢修和清洗的時(shí)間、調(diào)車作業(yè)所需要的時(shí)間、檢修和清洗股道的數(shù)量以及調(diào)車股道作為約束條件，每組動(dòng)車在檢修股道以及清洗股道上的進(jìn)入和離開時(shí)刻作為整數(shù)變量。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種動(dòng)車日常檢修計(jì)劃自動(dòng)排程信息處理方法，其特征在于，所述的啟發(fā)式算法具體為: 對(duì)計(jì)算得到的每組動(dòng)車在檢修股道以及清洗股道上的進(jìn)入和離開時(shí)刻信息加上一個(gè)服從正態(tài)分布的擾動(dòng)，并判斷在加上這樣的擾動(dòng)之后原來的安排方案是否可行，若為是，該計(jì)算結(jié)果為健壯，否則，該計(jì)算結(jié)果為不健壯。
6.一種實(shí)施權(quán)利要求1所述的動(dòng)車日常檢修計(jì)劃自動(dòng)排程信息處理方法的裝置，其特征在于，包括調(diào)度終端、計(jì)算引擎服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器和應(yīng)用服務(wù)器，所述的計(jì)算引擎服務(wù)器分別與調(diào)度終端、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的動(dòng)車日常檢修計(jì)劃自動(dòng)排程信息處理方法的裝置，其特征在于，所述的調(diào)度終端依次通過接入交換機(jī)、核心交換機(jī)后與計(jì)算引擎服務(wù)器連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的動(dòng)車日常檢修計(jì)劃自動(dòng)排程信息處理方法的裝置，其特征在于，所述的計(jì)算引擎服務(wù)器通過核心交換機(jī)分別與數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的動(dòng)車日常檢修計(jì)劃自動(dòng)排程信息處理方法的裝置，其特征在于，還包括磁盤陣列，該磁盤陣列通過SAN交換機(jī)與數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種動(dòng)車日常檢修計(jì)劃自動(dòng)排程信息處理方法及裝置，其中方法包括1)將股道信息以及動(dòng)車信息發(fā)送給計(jì)算引擎服務(wù)器；2)計(jì)算引擎服務(wù)器通過混合整數(shù)線性規(guī)劃模型，計(jì)算每組動(dòng)車在檢修股道以及清洗股道上的進(jìn)入和離開時(shí)刻信息；3)計(jì)算引擎服務(wù)器判斷計(jì)算結(jié)果是否可行，若為是，執(zhí)行步驟4)，若為否，重新調(diào)整模型參數(shù)，返回步驟2)；4)計(jì)算引擎服務(wù)器通過啟發(fā)式算法來判斷得到計(jì)算結(jié)果是否健壯，若為是，執(zhí)行步驟5)，若為否，返回步驟2)；5)將得到的計(jì)算結(jié)果發(fā)送給調(diào)度終端和應(yīng)用服務(wù)器，供用戶選擇；其中裝置包括調(diào)度終端、計(jì)算引擎服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器和應(yīng)用服務(wù)器。與現(xiàn)有人工排程技術(shù)相比，本發(fā)明具有自動(dòng)化、效率高、拓展性和可移植性高等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G06Q10/06GK103198369SQ201210002290
公開日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2012年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月6日
發(fā)明者周黍雨, 郭洪文, 馮敏剛 申請(qǐng)人:上海杰之能信息科技有限公司