高铁运行多专业协同调整方法及系统、设备、介质
1.本发明涉及高速铁路列车运行领域，具体提供了一种考虑动车组与 乘务运用的高铁运行多专业协同调整方法及系统、计算机设备、计算机 可读存储介质。
背景技术：
2.伴随着交通运输业的发展，与交通工具和承载交通工具的路面系统 均得到了快速、深入的发展。其中，高速铁路作为铁路系统中的一种， 由于其具有高效便捷、安全可靠、快速通达、覆盖面广等方面的明显优 点，目前在世界范围内已经成为重要的交通方式之一，因此在世界各国 的综合交通运输体系中发挥着不可替代的作用。
3.由于高铁运营场景复杂、多变，一旦高铁系统由于受到自然或者非 自然的干扰出现故障时，将会不可避免地造成大面积列车延误，对高铁 运营产生较大影响。在干扰较为严重的情形下，高铁的调度难度往往会 呈现出指数级的增加。举例而言，当遇到如接触网故障、区间线路中断 等突发事件时，必然会造成部分列车晚点的情形。假设事件的影响范围 较大时，便会导致列车运行图、动车组及乘务交路接续计划将严重地偏 离原计划，这将会造成多辆列车延误/停运、大量乘客滞留等情形。此时， 调度员需对包括列车运行图、动车组及乘务交路接续计划在内的各类行 车资源的运用进行实时、协同调整。目前，调度员进行列车运行调整的 现状是将各类子计划独立、分步调整，由于制定出的调度机制中各类子 计划间的协同因素较少，这便使得基于调度机制得到的调整结果表现为 可行性较低，也使得调整的效率不高。
4.针对目前针对高速铁路复杂运营场景下在调度环节存在的多专业协 同调度难的技术问题，提出本发明。
技术实现要素：
5.技术问题
6.为了解决上述技术问题中的至少一部分，抑或说为了至少一定程度 地解决上述技术问题，提出本发明。
7.技术方案
8.有鉴于此，本发明第一方面提供了一种考虑动车组运用与乘务交路 接续计划的高速列车运行协同调整方法，其特征在于，所述方法包括如 下步骤：
9.s1、获取预先建立的高速铁路列车运行图、动车组运用计划及乘务 交路接续计划之间的协同调度模型；
10.s2、对所述协同调度模型求解，确定当前列车运行图、当前动车组 运用计划和当前乘务交路接续计划；
11.s3、根据当前列车运行图、当前动车组运用计划和当前乘务交路接 续计划，确定行车调度方案；
12.其中，所述协同调度模型是根据预先构建的、能够刻画列车运行状 态的事件-活
动网络建立的。
13.通过这样的构成，能够谋求通过协同调度模型获得行车调度方案。
14.对于上述考虑动车组运用与乘务交路接续计划的高速列车运行协同 调整方法，在一种可能的实施方式中，所述协同调整模型的目标函数为：
[0015][0016]
其中，y
t，s
为决策变量，当y
t，s
＝1时表示列车t在车站s取消运行；当 y
t，s
＝0时表示列车t在车站s未取消运行，∑
t∈t
∑
s∈syt，s
表示取消列车的数 量总和，xe表示事件e的实际发生时刻，pe表示事件e的计划发生时刻， [x
e-pe]表示列车的延误时间，∑
e∈e
[x
e-pe]表示所有列车的总延误时间， ck1a表示动车组接续活动a∈a
rol
实际中是否发生，当ck1a＝1时表示实 际中动车组与该列车进行接续，反之，当ck1a＝0时表示实际中没有动车 组与该列车进行接续，
[0017]
cl1a表示乘务接续活动a∈a
crew
实际中是否发生，当cl1a＝1时表示 实际中乘务与该乘务交路进行接续，反之，当cl1a＝0时表示实际中没有 乘务与该乘务交路进行接续，ck2a表示动车组接续活动a∈a
rol
计划中是 否发生，当ck2a＝1时表示计划中动车组与该列车进行接续，反之，当 ck2a＝0时表示计划中没有动车组与该列车进行接续，
[0018]
表示动车组运用计划偏离原计划的程度，
[0019]
表示乘务交路接续计划偏离原计划的程度，
[0020]
ω1、ω2、ω3、ω4分别代表对应于列车取消、总延误时间、动车组运 用计划与乘务交路接续计划偏离原计划的权重系数，t表示列车，t为列 车集合，s表示车站，s为车站集合，e表示事件，e为事件集合，a表示活 动，a为活动集合，其中a
rol
为动车组接续活动，a
crew
为乘务组接续活动。
[0021]
通过这样的构成，给出了协同调度模型中目标函数的一种具体的形 式。
[0022]
对于上述考虑动车组运用与乘务交路接续计划的高速列车运行协同 调整方法，在一种可能的实施方式中，所述协同调整模型的约束条件包 括：
[0023]
与车站和/或动车组相关的约束条件，其包括：
[0024]
1)列车基本约束条件，其包括：
[0025][0026]
该约束条件表示：列车调整之后的出发事件时间、到达事件时间要 晚于计划时间，其中e为事件集合；
[0027]
la≤x
f-xe+(1-φa)
×
m≤m，a∈a
ꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)
[0028]
该约束条件表示：如果列车停站，则列车在车站内的停站时间间隔 要不小于规定时间；如果列车不停站，则列车在车站内的出发时间不大 于到达时间；其中：为决策变量，时表示列车在车站需要停站， 当时表示列车直接通过车站因此无需在该车站停站，e与f分别表示 列车在车站的到达事件与出发事件，la表示列车在车站的最小停站时间， a为列车的活动，a为活动集合，m为一个足够大的正整数；
[0029]
x
f-xe≥laꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)
[0030]
该约束条件表示：列车在区间运行的时间间隔要大于规定时间，其 中e与f分别为列车在上一个车站的出发事件与列车在下一个车站的到达 事件，xe与xf分别为列车在上一个车站的出发时间与列车在下一个车站的 到达时间，la为列车在车站内的最小停站时间，a为列车的活动，a为活 动集合；
[0031]
2)列车的到达顺序、出发顺序以及到发顺序约束条件，其包括：
[0032][0033]
该约束条件表示：相邻两列车在车站的运行时间间隔需不小于最小 运行间隔，其中：λa表示第一决策变量，当λa＝1时表示事件e发生在事 件f之前，当λa＝0时表示事件f发生在事件e之前，e与f分别表示相邻的 两辆列车在同一个车站的到达事件与到达事件、出发事件与出发事件、 到达事件与出发事件，la为列车在车站内的最小活动间隔时间，a为车站 活动；
[0034][0035]
该约束条件表示：决策变量λa与λa′
必然有且只有一个为1，另一个 为0，即事件e与事件f必然存在发生顺序，λa′
表示第二决策变量，当 λa′
＝1时表示事件f发生在事件e之前，当λa′
＝0时表示事件e发生在事 件f之前，a与a
′
为相邻的两辆列车的车站活动；
[0036][0037]
该约束条件表示决策变量λa与λa′
相等，即：在区间前一个车站如果 出发事件e发生在出发事件f之前，则在区间后一个车站到达事件e发生在 到达事件f之前，a为相邻两列车在区间前一个车站的出发间隔活动，a
′ꢀ
为相邻两列车在区间后一个车站的到达间隔活动，其中，(a，a
′
)为顺序 活动对，表示相邻的两个顺序活动，b为所有顺序活动对的集合；
[0038]
3)车站容量约束条件：
[0039][0040]
该约束条件表示在车站s停车的列车数量小于等于车站总容量减1， 减1是为了保证列车到达车站s时至少有一条股道可使用，其中，活动a是 由两列车te和tf在车站s的到达事件与到达事件组成的活动，活动a
′
是由 两列车te′
和tf′
在车站s的到达事件与出发事件组成的活动，λa与λa′
均 为决策变量，具体地：当λa＝1时表示事件e发生在事件f之前，即列车te比 列车tf先到达车站s，当λa＝0时表示事件f发生在事件e之前，即列车tf比 列车te先到达车站s，∑aλa为tf到达车站s之前已经到达的所有列车数量； 当λa′
＝1时表示事件e
′
发生在事件f
′
之前，即列车te′
在列车tf′
到达 车站s之前离开车站，当λa′
＝0时表示事件f
′
发生在事件e
′
之前，即列 车te′
在列车tf′
到达车站s之后离开车站，∑a′
λa′
为tf到达车站s之前已 经出发的所有列车数量；e、f、f
′
均为列车在车站的到达事件，e
′
为 列车在车站的出发事件；
[0041]
4)列车取消约束条件：
[0042][0043]
该约束条件表示如果列车被取消则事件e实际的发生时刻等于m+ pe，如果列车未被取消则事件e实际的发生时刻小于等于m+pe，即该约 束将被取消列车的时间移至考虑时间范围之外，其中，y
t，s
为决策变量， 当y
t，s
＝1时表示列车t在车站s取消运行，当y
t，s
＝0时
表示表示列车t在车 站s未取消运行，xe表示事件e实际的发生时刻，pe表示事件e计划的发生 时刻；
[0044]
5)中断场景约束条件：
[0045][0046]
该约束条件表示：列车在未被取消的情况下，如果列车在中断结束 之前到达中断区间，则该列车的发车时间要大于等于t
end
且小于等于 m+t
end
，即该列车需要在中断结束之后才能发车；如果列车在中断结束 之前未到达中断区间，则该列车的发车时间要大于等于t
end-m且小于等 于t
end
，在列车被取消的情况下，如果列车在中断结束之前到达中断区间， 则该列车的发车时间要大于等于t
end
且小于等于2m+t
end
；如果列车在 中断结束之前未到达中断区间，则该列车的发车时间要大于等于t
end-m 且小于等于t
end
+m，其中e为列车的出发事件，t
end
为中断结束的时间， θ为0-1变量，当θ＝1时表示在中断结束之前到达中断区间，当θ＝0时 表示列车在中断结束之前未到达中断区间，y
t，s
为决策变量，当y
t，s
＝1时 表示列车t在车站s取消运行；当y
t，s
＝0时表示表示列车t在车站s未取消运 行；
[0047]
δ＝δ
′ꢀꢀꢀ
(11)
[0048]
该约束条件表示：列车如果能在中断结束前到达中断区间前的某个 车站，那么列车可以发车前往那一个车站，其中，δ为0-1变量，δ＝1表 示列车能够在中断结束前到达中断区间前的某个车站，δ＝0表示列车不 能在中断结束前到达中断区间前的某个车站，δ
′
为0-1变量，δ
′
＝1表 示列车能够在中断结束前发车前往中断区间前的某个车站，δ
′
＝0表示 列车不能在中断结束前发车前往中断区间前的某个车站；
[0049]
6)动车组基本约束条件：
[0050][0051]
该约束条件表示将所有动车组原接续计划置为1，其中，ck2a表示动 车组接续活动a在原计划中是否发生，当ck2a＝1时表示原计划中动车组 进行接续，反之，ck2a＝0时表示原计划中动车组未进行接续，a
rol
(e)表 示符合条件的动车组接续活动，e为列车事件，表示始发列车事件；
[0052][0053]
该约束条件表示y
t，s
与只能一项等于1，该动车组来自 此前终到列车或动车组库存，其中，ck1a表示活动a实际中是否发生，当 ck1a＝1时表示计划中动车组进行接续，反之，ck1a＝0时表示动车组实 际中未进行接续，y
t，s
为决策变量，当y
t，s
＝1时表示列车t在车站s取消运 行；当y
t，s
＝0时表示表示列车t在车站s未取消运行，t为列车，s为车站， a为列车活动，a
rol
(e)表示符合条件的动车组接续活动，e为列车事件， 表示始发列车事件；
[0054][0055]
该约束条件表示的值需小于等于1，其中，ck1a表示活 动a实际
中是否发生，当ck1a＝1时表示实际中动车组进行接续，反之， ck1a＝0时表示动车组实际中未进行接续，a为列车活动，λ
rol
(e)表示符 合条件的动车组接续活动，e为列车事件，表示始发列车事件；
[0056]
7)动车组接续约束条件：
[0057][0058]
该约束条件表示：在实际中动车组进行接续的情况下，动车组接续 的时间x
f-xe需大于等于最小接续时间；若实际中动车组未进行接续则 动车组接续的时间x
f-xe需大于等于l
a-m，即如果动车组进行接续， 则需满足动车组最小接续时间，其中，a表示一辆终到列车与在该站始发 的一辆列车之间的接续活动，活动中的事件e与事件f分别为同一车站进 行接续始发列车的出发事件与终到列车在该站的到达事件，xe与xf表示事 件e与事件f发生的时间，la为动车组最小接续时间，a
rol
表示动车组接续 活动。
[0059]
通过这样的构成，给出了协同调度模型中约束条件的一种具体的形 式。
[0060]
对于上述考虑动车组运用与乘务交路接续计划的高速列车运行协同 调整方法，在一种可能的实施方式中，所述协同调整模型的约束条件包 括：
[0061]
与乘务接续相关的约束条件，其包括：
[0062]
8)乘务接续约束条件一：
[0063][0064]
该约束条件表示将所有乘务组原接续计划置为1，即向模型中输入乘 务组接续活动原始计划；其中cl2a表示乘务组接续活动a在原计划中是否 发生，当cl2a＝1时表示原计划中乘务组进行接续，反之，cl2a＝0时表 示原计划中乘务组未进行接续，a
crew
(e)表示符合条件的乘务组接续活 动，e为列车事件，表示始发列车事件；
[0065][0066]
该约束条件表示y
t，s
与只能一项等于1，即每一辆始发 列车必须选择取消运行或使用一个乘务组这两种情况中的一种，该乘务 组来自此前终到乘务组或乘务组库存，其中cl1a表示活动a实际中是否发 生，当cl1a＝1时表示计划中乘务组进行接续，反之，cl1a＝0时表示乘 务组实际中未进行接续，y
t，s
为决策变量，当y
t，s
＝1时表示列车t在车站s取 消运行；当y
t，s
＝0时表示表示列车t在车站s未取消运行，t为列车，s为车 站，a为列车活动，a
crew
(e)表示符合条件的乘务组接续活动；
[0067][0068]
该约束条件表示的值需小于等于1，即一列乘务组最 多只能被一辆列车使用，其中，cl1a表示活动a实际中是否发生，当cl1a＝ 时表示实际中乘务组进行接续，反之，cl1a＝0时表示乘务组实际中未进 行接续，a为列车活动，a
crew
(e)表示符合条件的乘务组接续活动，e为列 车事件，表示始发列车事件；
[0069]
9)乘务组接续约束条件二：
[0070][0071]
该约束条件表示：在实际中乘务组进行接续的情况下，乘务组接续 的时间x
f-xe需大于等于最小接续时间；若实际中乘务组未进行接续则 乘务组接续的时间x
f-xe需大于等于l
a-m，其中a活动表示一列终到列 车与在该站始发的一列车之间的接续活动，活动中的事件e与事件f分别 为同一车站进行接续始发列车的出发事件与终到列车在该站的到达事 件，xe与xf表示事件e与事件f发生的时间，la为乘务组最小接续时间， a
crew
表示乘务组接续活动，m为一个足够大的正整数；
[0072]
10)乘务最长工作时间约束条件：
[0073][0074]
该约束条件表示在实际中乘务组进行接续的情况下，乘务组工作时 间x
f-xe小于等于乘务最长工作时间la，即一个乘务组值乘交路的累计 时间不能超过其最长工作时间限制；在实际中乘务组未进行接续的情况 下，上式恒成立，其中：a表示一列终到列车与在该站始发的一列车之间 的乘务接续活动，cl1a表示活动a实际中是否发生，当cl1a＝1时表示实际 中乘务组进行接续，反之，cl1a＝0时表示乘务组实际中未进行接续，活 动中的事件e与事件f分别为同一列车在始发站的出发事件与在终点站的 到达事件，xe与xf表示事件e与事件f发生的时间，a
crew
表示符合条件的 乘务接续活动，la为乘务最长工作时间。
[0075]
通过这样的构成，给出了协同调度模型中约束条件的一种具体的形 式。
[0076]
对于上述考虑动车组运用与乘务交路接续计划的高速列车运行协同 调整方法，在一种可能的实施方式中，步骤s2包括：采用cplex对所述 协同调度模型求解，确定当前列车运行图、当前动车组运用计划和当前 乘务交路接续计划。
[0077]
通过这样的构成，给出了高速列车运行协同调整方法的一种具体的 形式。
[0078]
对于上述考虑动车组运用与乘务交路接续计划的高速列车运行协同调 整方法，在一种可能的实施方式中，所述事件-活动网络包括：事件，所 述事件包括列车在车站的出发事件、到达事件、到发事件、动车组库存 事件、乘务组库存事件。
[0079]
通过这样的构成，给出了事件-活动网络中一种具体的要素形式。
[0080]
对于上述考虑动车组运用与乘务交路接续计划的高速列车运行协同 调整方法，在一种可能的实施方式中，所述事件-活动网络包括：所述事 件之间的活动，所述活动包括列车活动、间隔活动、车站活动与接续活 动。
[0081]
通过这样的构成，给出了事件-活动网络中一种具体的要素形式。
[0082]
在高速铁路的某区间的能力全部失效的条件下，在进行列车运行图 调整时若考虑了动车组运用计划与乘务交路接续计划，得到的调整结果 是最大化高速铁路资源的结果。基于事件-活动网络建立考虑动车组运用 计划与乘务交路接续计划的多专业协同调整模型，并采用商业优化软件cplex对协同调整模型进行求解，以保证所获得的列车运行调整方案在动 车组周转、乘务交路接续层面仍然可行，实时为调度员提供更切实际的 列车运行调整方案。
[0083]
本发明第二方面提供了一种计算机可读存储介质，该存储介质适于 存储多条程序代码，所述程序代码适于由处理器加载并运行以执行前述 任一项所述的考虑动车组运用与乘务交路接续计划的高速列车运行协同 调整方法。
[0084]
可以理解的是，该计算机可读存储介质具有前述任一项所述的考虑 动车组运用与乘务交路接续计划的高速列车运行协同调整方法的所有技 术效果，在此不再赘述。
[0085]
本领域技术人员能够理解的是，本发明实现其考虑动车组运用与乘 务交路接续计划的高速列车运行协同调整方法中的全部或部分流程，可 以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储 于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现 上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代 码，可以理解的是，该程序代码包括但不限于执行上述考虑动车组运用 与乘务交路接续计划的高速列车运行协同调整方法的程序代码。为了便 于说明，仅示出了与本发明相关的部分。所述计算机程序代码可以为源 代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机 可读存储介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装 置、介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器、 随机存取存储器、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说 明的是，所述计算机可读存储介质包含的内容可以根据司法管辖区内立 法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立 法和专利实践，计算机可读存储介质不包括电载波信号和电信信号。
[0086]
本发明第三方面提供了一种计算机设备，该设备包括存储器和处理 器，所述存储器适于存储多条程序代码，所述程序代码适于由所述处理 器加载并运行以执行前述任一项所述的考虑动车组运用与乘务交路接续 计划的高速列车运行协同调整方法。
[0087]
可以理解的是，该设备具有前述任一项所述的考虑动车组运用与乘 务交路接续计划的高速列车运行协同调整方法的所有技术效果，在此不 再赘述。该设备可以是包括各种电子设备形成的计算机控制设备。
[0088]
本发明第四方面提供了一种考虑动车组运用与乘务交路接续计划的 高速列车运行协同调整系统，该系统包括控制模块，所述控制模块被配 置为执行前述任一项所述的考虑动车组运用与乘务交路接续计划的高速 列车运行协同调整方法。
[0089]
可以理解的是，该控制系统具有前述任一项所述的考虑动车组运用 与乘务交路接续计划的高速列车运行协同调整方法的所有技术效果，在 此不再赘述。
[0090]
在本发明的描述中，“控制模块”可以包括硬件、软件或者两者的 组合。一个模块可以包括硬件电路，各种合适的感应器，通信端口，存 储器，也可以包括软件部分，比如程序代码，也可以是软件和硬件的组 合。处理器可以是中央处理器、微处理器、图像处理器、数字信号处理 器或者其他任何合适的处理器。处理器具有数据和/或信号处理功能。处 理器可以以软件方式实现、硬件方式实现或者二者结合方式实现。非暂 时性的计算机可读存储介质包括任何合适的可存储程序代码的介质，比 如磁碟、硬盘、光碟、闪存、只读存储器、随机存取存储器等等。
[0091]
进一步，应该理解的是，由于控制模块的设定仅仅是为了说明对应 于本发明的考虑动车组运用与乘务交路接续计划的高速列车运行协同调 整方法的系统中的功能单元，因此控制模块对应的物理器件可以是处理 器本身，或者处理器中软件的一部分，硬件的一部分，或者软件和硬件 结合的一部分。因此，控制模块的数量为一个仅仅是示意性的。本领域 技术人员能够理解的是，可以根据实际情况，对控制模块进行适应性地 拆分。对控制模块的具体拆分形式并不会导致技术方案偏离本发明的原 理，因此，拆分之后的技术方案都将落入本发明的保护范围内。
附图说明
[0092]
下面参照附图来描述本发明的技术方案。附图中：
[0093]
图1示出本发明一种考虑动车组运用与乘务交路接续计划的高速列 车运行协同调整方法的流程示意图；
[0094]
图2示出本发明一种考虑动车组运用与乘务交路接续计划的高速列 车运行协同调整方法中的协同调度模型基于的事件-活动网络的结构示 意图；
[0095]
图3示出本发明一种考虑动车组运用与乘务交路接续计划的高速列 车运行协同调整方法中的列车计划运行图；以及
[0096]
图4示出本发明一种考虑动车组运用与乘务交路接续计划的高速列 车运行协同调整方法中的调整后的列车运行图。
[0097]
其中：图3、图4的二维坐标系中，横坐标轴代表时间，纵坐标轴代 表车站，具体地，纵坐标从上到下的车站名依次为：北京南、亦庄、永 乐、武清、南仓、天津城际、机场西、军粮城北、滨海西、塘沽、滨海。
[0098]
图中的每个点代表列车所在的时空位置，点连成的线代表列车的时 空轨迹，带箭头的短线代表库存动车组接续线，不带箭头的连接线代表 此前终到的动车组连接线，图4中的阴影部分代表受影响的时间 (8:30-10:10)及区间(下行方向亦庄至永乐之间的区间)。
具体实施方式
[0099]
下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当 理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限 制本发明的保护范围。
[0100]
需要说明的是，在本发明的描述中，单数形式的术语“一个”、“这 个”也可以包含复数形式。另外，为了更好地说明本发明，在下文的具 体实施方式中给出了众多的具体细节，本领域技术人员应当理解，没有 某些具体细节，本发明同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术 人员熟知的建模、算法等未作详细描述，以便于凸显本发明的主旨。
[0101]
参照图1，图1示出本发明一种考虑动车组运用与乘务交路接续计划 的高速列车运行协同调整方法的流程示意图。如图1所示，该方法主要 包括如下步骤：
[0102]
s1、获取预先建立的高速铁路列车运行图、动车组运用计划及乘务 交路接续计划之间的协同调度模型；
[0103]
s2、采用商业优化软件cplex对所述协同调度模型求解，确定当前 列车运行图、当前动车组运用计划和当前乘务交路接续计划；
[0104]
s3、根据当前列车运行图、当前动车组运用计划和当前乘务交路接 续计划，确定行车调度方案。换言之，基于确定出的当前列车运行图、 当前动车组运用计划和当前乘务交路接续计划便可实时为调度员提供更 切实际的行车调度方案。
[0105]
其中，所述协同调度模型是根据预先构建的、能够刻画列车运行状态 的事件-活动网络建立的。
[0106]
一、事件-活动网络的构建：
[0107]
在一种可能的实施方式中，事件-活动网络包括事件以及事件之间的活 动。
[0108]
在一种可能的实施方式中，所述事件可以包括列车在车站的出发事 件、到达事
件、到发事件、动车组库存事件、乘务组库存事件。
[0109]
其中，动车组指由若干带动力的车辆(动车)和不带动力的车辆(拖 车)组成的一辆列车。也可以说，动车组是由多节车厢构成的一辆列车。
[0110]
其中，动车组库存事件表示每一个具有始发终到能力的车站(如可 被称作大车站)的动车组库存情形(库存的动车组的量、库存的每辆动 车的明细等)。
[0111]
其中，乘务组库存事件表示每一个具有始发终到能力的乘务基地的 乘务组库存。
[0112]
在一种可能的实施方式中，所述活动可以包括列车活动、间隔活动、 车站活动与接续活动。
[0113]
其中，列车活动包括两个相邻的车站之间的出发事件与到达事件之 间的活动以及同一车站内的到达事件与出发事件之间的活动。
[0114]
其中，间隔活动为两辆列车在同一区间内的运行间隔活动，如可以 包括区间始端车站的两辆列车之间的出发间隔活动以及区间末端车站的 两辆列车之间的到达间隔活动。
[0115]
其中，车站活动为两辆同向列车在同一车站的到达、出发之间的间 隔活动，如可以包括两辆同向列车在在同一车站的到达间隔活动、出发 间隔活动与到发间隔活动。
[0116]
其中，接续活动为各类行车资源之间的循环利用的活动，如可以包 括动车组接续活动以及乘务接续活动，动车组接续活动既可以包括上、 下行列车之间的接续活动，又可以包括动车组库存与始发列车之间的接 续活动；乘务接续活动既可以包括乘务与乘务交路之间的接续活动，又 可以包括乘务库存与乘务交路之间的接续活动。
[0117]
为了更好地描述所建立的事件-活动网络，下面结合图2进行说明。
[0118]
参照图2，图2示出本发明一种考虑动车组运用与乘务交路接续计划 的高速列车运行协同调整方法中的协同调度模型基于的事件-活动网络 的结构示意图。如图2所示，其中的方框/圆圈代表一个事件，带箭头的 直线/曲线代表一个活动。具体而言，方框包括某一列车在车站(1、2、 3、4)的出发事件和到达事件，圆圈包括动车组库存事件和乘务组库存 事件两种。带箭头的粗直线代表列车在相邻两个车站到达事件与出发事 件之间的活动；带箭头的细直线代表列车在车站的出发事件与到达事件 之间的活动。带箭头的虚线代表相邻的两辆列车在相同的车站内的出发 事件与出发事件组成的活动或者到达事件与到达事件组成的活动。带箭 头的点划线代表相邻的两列车在相同的车站内的出发事件与到达事件之 间的间隔活动；带箭头的实曲线代表动车组接续活动。带箭头的虚曲线 代表乘务接续活动。
[0119]
基于上述的事件和活动的获得，便可构建如图2所示的、能够刻画 列车运行状态的事件-活动网络。
[0120]
二、协同调整模型的建立：
[0121]
根据前述构建的事件-活动网络构建协同调整模型。
[0122]
在一种可能的实施方式中，所述协同调整模型的目标函数为：
[0123][0124]
即：协同调整模型的目标为使得列车总延误时间、取消列车数量以 及动车组运用
计划与乘务交路接续计划偏离原计划量最小。
[0125]
其中，y
t，s
为决策变量，当y
t，s
＝1时表示列车t在车站s取消运行；当 y
t，s
＝0时表示列车t在车站s未取消运行，∑
t∈t
∑
s∈syt，s
表示取消列车的数 量总和，xe表示事件e的实际发生时刻，pe表示事件e的计划发生时刻， [x
e-pe]表示列车的延误时间，∑
e∈e
[x
e-pe]表示所有列车的总延误时间， ck1a表示动车组接续活动a∈a
rol
实际中是否发生，当ck1a＝1时表示实 际中动车组(包括此前终到(已经完成任务并处于空闲状态)的动车组 和动车组库存)与该列车进行接续，反之，当ck1a＝0时表示实际中没有 动车组与该列车进行接续；cl1a表示乘务接续活动a∈a
crew
实际中是否发 生，当cl1a＝1时表示实际中乘务(包括此前终到的乘务和乘务库存)与 该乘务交路进行接续，反之，当cl1a＝0时表示实际中没有乘务与该乘务 交路进行接续，ck2a表示动车组接续活动a∈a
rol
计划中是否发生，当 ck2a＝1时表示计划中动车组(包括此前终到的动车组和动车组库存)与 该列车进行接续，反之，当ck2a＝0时表示计划中没有动车组与该列车进 行接续，表示动车组运用计划偏离原计划的程度，表示乘务交路接续计划偏离原计划的程度，ω1、ω2、 ω3、ω4分别代表对应于列车取消、总延误时间、动车组运用计划与乘务 交路接续计划偏离原计划的权重系数，t表示列车，t为列车集合，s表示 车站，s为车站集合，e表示事件，e为事件集合，a表示活动，a为活动集 合，其中a
rol
为动车组接续活动，a
crew
为乘务组接续活动。
[0126]
在一种可能的实施方式中，所述协同调整模型的约束条件包括：
[0127]
1)列车基本约束条件，其包括：
[0128][0129]
该约束条件表示列车调整之后的出发事件时间、到达事件时间要晚 于计划时间，其中e为事件集合。
[0130][0131]
该约束条件表示：如果列车停站，则列车在车站内的停站时间间隔 要不小于规定时间；如果列车不停站，则列车在车站内的出发时间不大 于到达时间；其中为决策变量，时表示列车在车站需要停站， 当时表示列车直接通过车站因此无需在该车站停站，e与f分别表示 列车在车站的到达事件与出发事件，la表示列车在车站的最小停站时间， a为列车的活动，a为活动集合，m为一个足够大的正整数(如可以为整 一天的运营时间，即1440min)。
[0132]
x
f-xe≥laꢀꢀꢀ
(4)
[0133]
该约束条件表示列车在区间运行的时间间隔要大于规定时间，其中 与f分别为列车在上一个车站的出发事件与列车在下一个车站的到达事 件，xe与xf分别为列车在上一个车站的出发时间与列车在下一个车站的到 达时间，la为列车在车站内的最小停站时间，a为列车的活动，a为活动 集合。
[0134]
2)列车的到达顺序、出发顺序以及到发顺序约束条件，其包括：
[0135][0136]
该约束条件表示相邻两列车在车站的运行时间间隔需不小于最小运 行间隔，其
中λa表示第一决策变量，当λa＝1时表示事件e发生在事件f之 前，当λa＝0时表示事件f发生在事件e之前，e与f分别表示相邻的两辆 列车在同一个车站的到达事件与到达事件、出发事件与出发事件、到达 事件与出发事件，la为列车在车站内的最小活动间隔时间，a为车站活动。
[0137][0138]
该约束条件表示决策变量λa与λa′
必然有且只有一个为1，另一个为 0，即事件e与事件f必然存在发生顺序，其中λa′
表示第二决策变量，当 λa′
＝1时表示事件f发生在事件e之前，当λa′
＝0时表示事件e发生在事 件f之前，a与a
′
为相邻的两辆列车的车站活动。
[0139][0140]
该约束条件表示决策变量λa与λa′
相等，即在区间前一个车站如果出 发事件e发生在出发事件f之前，则在区间后一个车站到达事件e发生在到 达事件f之前，a为相邻两列车在区间前一个车站的出发间隔活动，a
′
为 相邻两列车在区间后一个车站的到达间隔活动，其中，(a，a
′
)为顺序活 动对，表示相邻的两个顺序活动，b为所有顺序活动对的集合。
[0141]
3)车站容量约束条件：
[0142][0143]
该约束条件表示在车站s停车的列车数量小于等于车站总容量减1， 减1是为了保证列车到达车站s时至少有一条股道可使用，其中，活动a是 由两列车te和tf在车站s的到达事件与到达事件组成的活动，活动a
′
是由 两列车te′
和tf′
在车站s的到达事件与出发事件组成的活动，λa与λa′
均 为决策变量，具体地：当λa＝1时表示事件e发生在事件f之前，即列车te比 列车tf先到达车站s，当λa＝0时表示事件f发生在事件e之前，即列车tf比 列车te先到达车站s，∑aλa为tf到达车站s之前已经到达的所有列车数量； 当λa′
＝1时表示事件e
′
发生在事件f
′
之前，即列车te′
在列车tf′
到达 车站s之前离开车站，当λa′
＝0时表示事件f
′
发生在事件e
′
之前，即列 车te′
在列车tf′
到达车站s之后离开车站，∑a′
λa′
为tf到达车站s之前已 经出发的所有列车数量；e、f、f
′
均为列车在车站的到达事件，e
′
为 列车在车站的出发事件。
[0144]
4)列车取消约束条件：
[0145][0146]
该约束条件表示如果列车被取消则事件e实际的发生时刻等于m pe，如果列车未被取消则事件e实际的发生时刻小于等于m+pe，即该约 束将被取消列车的时间移至考虑时间范围之外，其中，y
t，s
为决策变量， 当y
t，s
＝1时表示列车t在车站s取消运行，当y
t，s
＝0时表示表示列车t在车 站s未取消运行，xe表示事件e实际的发生时刻，pe表示事件e计划的发生 时刻。
[0147]
5)中断场景约束条件：
[0148][0149]
该约束条件表示列车在未被取消的情况下，如果列车在中断结束之 前到达中断区间，则该列车的发车时间要大于等于t
end
且小于等于 m+t
end
，即该列车需要在中断结束之后才能发车；如果列车在中断结束 之前未到达中断区间，则该列车的发车时间要大于等于
t
end-m且小于等 于t
end
，即该列车在中断时也可以发车。在列车被取消的情况下，如果列 车在中断结束之前到达中断区间，则该列车的发车时间要大于等于t
end
且 小于等于2m+t
end
；如果列车在中断结束之前未到达中断区间，则该列 车的发车时间要大于等于t
end-m且小于等于t
end
+m，即列车在被取消 情况下也能满足约束要求。其中e为列车的出发事件，t
end
为中断结束的 时间，θ为0-1变量，当θ＝1时表示在中断结束之前到达中断区间，当 θ＝0时表示列车在中断结束之前未到达中断区间，y
t，s
为决策变量，当 y
t，s
＝1时表示列车t在车站s取消运行；当y
t，s
＝0时表示表示列车t在车站 s未取消运行。
[0150]
δ＝δ
′ꢀꢀꢀ
(11)
[0151]
该约束条件表示列车如果能在中断结束前到达中断区间前的某个车 站，那么列车可以发车前往那一个车站，其中，δ为0-1变量，δ＝1表 示列车能够在中断结束前到达中断区间前的某个车站，δ＝0表示列车不 能在中断结束前到达中断区间前的某个车站，δ
′
为0-1变量，δ
′
＝1表 示列车能够在中断结束前发车前往中断区间前的某个车站，δ
′
＝0表示 列车不能在中断结束前发车前往中断区间前的某个车站。
[0152]
6)动车组基本约束条件：
[0153][0154]
该约束条件表示将所有动车组原接续计划置为1，即向模型中输入动 车组接续活动原始计划；其中，ck2a表示动车组接续活动a在原计划中是 否发生，当ck2a＝1时表示原计划中动车组进行接续，反之，ck2a＝0时 表示原计划中动车组未进行接续，a
rol
(e)表示符合条件的动车组接续活 动，e为列车事件，表示始发列车事件；
[0155][0156]
该约束条件表示y
t，s
与只能一项等于1，即每一辆始发 列车必须选择取消运行或使用一列动车组这两种情况中的一种，该动车 组来自此前终到列车或动车组库存，其中，ck1a表示活动a实际中是否发 生，当ck1a＝1时表示计划中动车组进行接续，反之，ck1a＝0时表示动 车组实际中未进行接续，y
t，s
为决策变量，当y
t，s
＝1时表示列车t在车站s取 消运行；当y
t，s
＝0时表示表示列车t在车站s未取消运行，t为列车，s为车 站，a为列车活动，a
rol
(e)表示符合条件的动车组接续活动，e为列车事 件，表示始发列车事件。
[0157][0158]
该约束条件表示的值需小于等于1，即一列动车组最多 只能被一辆列车使用，其中，ck1a表示活动a实际中是否发生，当ck1a＝1 时表示实际中动车组进行接续，反之，ck1a＝0时表示动车组实际中未进 行接续，a为列车活动，a
rol
(e)表示符合条件的动车组接续活动，e为列 车事件，表示始发列车事件。
[0159]
7)动车组接续约束条件：
[0160]
[0161]
该约束条件表示在实际中动车组进行接续的情况下，动车组接续的 时间x
f-xe需大于等于最小接续时间；若实际中动车组未进行接续则动 车组接续的时间x
f-xe需大于等于l
a-m，即如果动车组进行接续，则 需满足动车组最小接续时间，其中，a活动表示一辆终到列车与在该站始 发的一辆列车之间的接续活动，活动中的事件e与事件f分别为同一车站 进行接续始发列车的出发事件与终到列车在该站的到达事件，xe与xf表示 事件e与事件f发生的时间，la为动车组最小接续时间，a
rol
表示动车组接 续活动，m为一个足够大的正整数。
[0162]
8)乘务组接续约束条件一：
[0163][0164]
该约束条件表示将所有乘务组原接续计划置为1，即向模型中输入乘 务组接续活动原始计划；其中cl2a表示乘务组接续活动a在原计划中是否 发生，当cl2a＝1时表示原计划中乘务组进行接续，反之，cl2a＝0时表 示原计划中乘务组未进行接续，a
crew
(e)表示符合条件的乘务组接续活 动，e为列车事件，表示始发列车事件。
[0165][0166]
该约束条件表示y
t，s
与只能一项等于1，即每一辆始发 列车必须选择取消运行或使用一个乘务组这两种情况中的一种，该乘务 组来自此前终到乘务组或乘务组库存，其中cl1a表示活动a实际中是否发 生，当cl1a＝1时表示计划中乘务组进行接续，反之，cl1a＝0时表示乘 务组实际中未进行接续，y
t，s
为决策变量，当y
t，s
＝1时表示列车t在车站s取 消运行；当y
t，s
＝0时表示表示列车t在车站s未取消运行，t为列车，s为车 站，a为列车活动，a
crew
(e)表示符合条件的乘务组接续活动。
[0167][0168]
该约束条件表示的值需小于等于1，即一列乘务组最 多只能被一辆列车使用，其中，cl1a表示活动a实际中是否发生，当cl1a＝ 时表示实际中乘务组进行接续，反之，cl1a＝0时表示乘务组实际中未进 行接续，a为列车活动，a
crew
(e)表示符合条件的乘务组接续活动，e为列 车事件，表示始发列车事件。
[0169]
9)乘务组接续约束条件二：
[0170][0171]
该约束条件表示在实际中乘务组进行接续的情况下，乘务组接续的 时间x
f-xe需大于等于最小接续时间；若实际中乘务组未进行接续则乘 务组接续的时间x
f-xe需大于等于l
a-m，即如果乘务组进行接续，则 需满足乘务组最小接续时间，其中a活动表示一列终到列车与在该站始发 的一列车之间的接续活动，活动中的事件e与事件f分别为同一车站进行 接续始发列车的出发事件与终到列车在该站的到达事件，xe与xf表示事件 e与事件f发生的时间，la为乘务组最小接续时间，a
crew
表示乘务组接续 活动，m为一个足够大的正整数。
[0172]
10)乘务最长工作时间约束：
[0173][0174]
该约束条件表示在实际中乘务组进行接续的情况下，乘务组工作时 间x
f-xe小于等于乘务最长工作时间la，即一个乘务组值乘交路的累计 时间不能超过其最长工作时间限制；在实际中乘务组未进行接续的情况 下，上式恒成立，其中a活动表示一列终到列车与在该站始发的一列车之 间的乘务接续活动，cl1a表示活动a实际中是否发生，当cl1a＝1时表示实 际中乘务组进行接续，反之，cl1a＝0时表示乘务组实际中未进行接续， 活动中的事件e与事件f分别为同一列车在始发站的出发事件与在终点站 的到达事件，xe与xf表示事件e与事件f发生的时间，a
crew
表示符合条件 的乘务接续活动，la为乘务最长工作时间。
[0175]
在一种可能的实施方式中，基于前述的目标函数和约束条件，采用 python语言编程，调用ceplex12.10便可构建出协同调整模型。
[0176]
三、列车运行方案的调整：
[0177]
在模型建立完成后，输入列车实际运行数据(如本实施例中，列车 实际运行数据为来自北京铁路局集团有限公司管辖的京津城际高铁线路 的实验数据)中的原始运行图时刻表、动车组及乘务交路接续计划，经 协同调整模型计算后，获得调整后的列车运行图、动车组运用计划以及 乘务交路接续计划，在此基础上，调度员便可基于调整后的三个计划制 定出更切实际的列车运行调整方案。
[0178]
为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本发明的技术方案， 以下将结合一具体场景实施例进一步说明本发明的技术方案。
[0179]
本实施例选取某一天京津城际线路的北京南至滨海站之间的区间中 的部分列车的运行数据作为算例进行分析，该线路共有11个站，共选取 其中的列车24辆(上行列车12辆、下行列车12辆)，动车组库存共12 辆(上行4辆，下行8辆)，来自于乘务基地的乘务库存6组。列车计 划运行图、动车组运用原计划和乘务交路接续原计划分别如图3、表1和 表2所示。
[0180]
表1动车组运用原计划
[0181]
任务对象担当任务下行动车组k0x1-s4下行动车组k1x2-s7-x11下行动车组k2x3-s5-x10下行动车组k3x4-s9下行动车组k4x5-s6下行动车组k5x6-s11下行动车组k6无下行动车组k7无上行动车组k0s1-x7-s8上行动车组k1s2-x8-s10上行动车组k2s3-x9-s12-x12上行动车组k3无
[0182]
表2乘务交路接续原计划
[0183][0184][0185]
假设出现了这样的事件：由于某干扰导致亦庄站与永乐站之间的区 间发生中断，该中断未被解除时，上、下行列车都无法通过，该中断的 开始时间为上午8点30分，持续时间为100分钟。基于本发明的模型调 整后的列车运行图及动车组运用计划和乘务交路接续计划分别如图4、表 3和表4所示。表中x表示下行线，s表示上行线。
[0186]
表3调整后的动车组运用计划
[0187]
任务对象担当任务下行动车组k0x1-s4下行动车组k1x2-s7下行动车组k2x3-s5-x10下行动车组k3x4-s9下行动车组k4x5-s6-x11下行动车组k5x6-s11下行动车组k6无下行动车组k7无上行动车组k0s1-x7-s8上行动车组k1s2-x8-s10上行动车组k2s3-x9-s12-x12上行动车组k3无
[0188]
表4调整后的乘务组运用计划
[0189][0190][0191]
可以看出，基于本发明的多专业协同调整方法对列车运行进行调整 后，由于延误使得运行线s7的结束时间调整至运行线x11的开始时间之 后，下行动车组k1在担当完s7运行线的任务后无法继续担当运行线x11 的任务。同时，乘务组4如果按原计划(s3-x9-s12-x12)值乘则会超时， 调整后的乘务组4的计划为s3-x9-s12，而x12线则由乘务组9担当。
[0192]
可以看出，基于本发明的多专业协同调整方法，在出现突发事件时 可以在较短的时间内得到可行的列车运行图、动车组及乘务交路接续计 划，保证了调整的有效性以及获得调整的时效性。
[0193]
需要说明的是，尽管以上述具体方式所构成的投喂控制方法作为示 例进行了介绍，但本领域技术人员能够理解，本发明应不限于此。事实 上，用户完全可根据以及实际应用场景等情形灵活地调整相关的步骤以 及步骤中的参数等要素，如可以增加、替换或者省略某些步骤。如可以 增加或者减少模型的约束条件等。
[0194]
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案， 但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于 这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员 可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技 术方案都将落入本发明的保护范围之内。
技术特征：
1.一种考虑动车组运用与乘务交路接续计划的高速列车运行协同调整方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：s1、获取预先建立的高速铁路列车运行图、动车组运用计划及乘务交路接续计划之间的协同调度模型；s2、对所述协同调度模型求解，确定当前列车运行图、当前动车组运用计划和当前乘务交路接续计划；s3、根据当前列车运行图、当前动车组运用计划和当前乘务交路接续计划，确定行车调度方案；其中，所述协同调度模型是根据预先构建的、能够刻画列车运行状态的事件-活动网络建立的。2.根据权利要求1所述的考虑动车组运用与乘务交路接续计划的高速列车运行协同调整方法，其特征在于，所述协同调整模型的目标函数为：其中，y
t，s
为决策变量，当y
t，s
＝1时表示列车t在车站s取消运行；当y
t，s
＝0时表示列车t在车站s未取消运行，∑
t∈t
∑
s∈s
y
t，s
表示取消列车的数量总和，x
e
表示事件e的实际发生时刻，p
e
表示事件e的计划发生时刻，[x
e-p
e
]表示列车的延误时间，∑
e∈e
[x
e-p
e
]表示所有列车的总延误时间，ck1
a
表示动车组接续活动a∈a
rol
实际中是否发生，当ck1
a
＝1时表示实际中动车组与该列车进行接续，反之，当ck1
a
＝0时表示实际中没有动车组与该列车进行接续，cl1
a
表示乘务接续活动a∈a
crew
实际中是否发生，当cl1
a
＝1时表示实际中乘务与该乘务交路进行接续，反之，当cl1
a
＝0时表示实际中没有乘务与该乘务交路进行接续，ck2
a
表示动车组接续活动a∈a
rol
计划中是否发生，当ck2
a
＝1时表示计划中动车组与该列车进行接续，反之，当ck2
a
＝0时表示计划中没有动车组与该列车进行接续，表示动车组运用计划偏离原计划的程度，表示乘务交路接续计划偏离原计划的程度，ω1、ω2、ω3、ω4分别代表对应于列车取消、总延误时间、动车组运用计划与乘务交路接续计划偏离原计划的权重系数，t表示列车，t为列车集合，s表示车站，s为车站集合，e表示事件，e为事件集合，a表示活动，a为活动集合，其中a
rol
为动车组接续活动，a
crew
为乘务组接续活动。3.根据权利要求2所述的考虑动车组运用与乘务交路接续计划的高速列车运行协同调整方法，其特征在于，所述协同调整模型的约束条件包括：与车站和/或动车组相关的约束条件，其包括：1)列车基本约束条件，其包括：该约束条件表示列车调整之后的出发事件时间、到达事件时间要晚于计划时间，其中e为事件集合；
该约束条件表示：如果列车停站，则列车在车站内的停站时间间隔要不小于规定时间；如果列车不停站，则列车在车站内的出发时间不大于到达时间；其中：为决策变量，时表示列车在车站需要停站，当时表示列车直接通过车站因此无需在该车站停站，e与f分别表示列车在车站的到达事件与出发事件，l
a
表示列车在车站的最小停站时间，a为列车的活动，a为活动集合，m为一个足够大的正整数；x
f-x
e
≥l
a
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)该约束条件表示列车在区间运行的时间间隔要大于规定时间，其中：e与f分别为列车在上一个车站的出发事件与列车在下一个车站的到达事件，x
e
与x
f
分别为列车在上一个车站的出发时间与列车在下一个车站的到达时间，l
a
为列车在车站内的最小停站时间，a为列车的活动，a为活动集合；2)列车的到达顺序、出发顺序以及到发顺序约束条件，其包括：该约束条件表示相邻两列车在车站的运行时间间隔需不小于最小运行间隔，其中：λ
a
表示第一决策变量，当λ
a
＝1时表示事件e发生在事件f之前，当λ
a
＝0时表示事件f发生在事件e之前，e与f分别表示相邻的两辆列车在同一个车站的到达事件与到达事件、出发事件与出发事件、到达事件与出发事件，l
a
为列车在车站内的最小活动间隔时间，a为车站活动；该约束条件表示：决策变量λ
a
与λ
a
′
必然有且只有一个为1，另一个为0，即事件e与事件f必然存在发生顺序，其中：λ
a
′
表示第二决策变量，当λ
a
′
＝1时表示事件f发生在事件e之前，当λ
a
′
＝0时表示事件e发生在事件f之前，a与a
′
为相邻的两辆列车的车站活动；该约束条件表示决策变量λ
a
与λ
a
′
相等，其中，(a，a
′
)为顺序活动对，表示相邻的两个顺序活动，b为所有顺序活动对的集合；3)车站容量约束条件：该约束条件表示在车站s停车的列车数量小于等于车站总容量减1，减1是为了保证列车到达车站s时至少有一条股道可使用，其中，活动a是由两列车t
e
和t
f
在车站s的到达事件与到达事件组成的活动，活动a
′
是由两列车t
e
′
和t
f
′
在车站s的到达事件与出发事件组成的活动，λ
a
与λ
a
′
均为决策变量，具体地：当λ
a
＝1时表示事件e发生在事件f之前，即列车t
e
比列车t
f
先到达车站s，当λ
a
＝0时表示事件f发生在事件e之前，即列车t
f
比列车t
e
先到达车站s，∑
a
λ
a
为t
f
到达车站s之前已经到达的所有列车数量；当λ
a
′
＝1时表示事件e
′
发生在事件f
′
之前，即列车t
e
′
在列车t
f
′
到达车站s之前离开车站，当λ
a
′
＝0时表示事件f
′
发生在事件e
′
之前，即列车t
e
′
在列车t
f
′
到达车站s之后离开车站，∑
a
′
λ
a
′
为t
f
到达车站s之前已经出发的所有列车数量；e、f、f
′
均为列车在车站的到达事件，e
′
为列车在车站的出发事件；4)列车取消约束条件：该约束条件表示：如果列车被取消则事件e实际的发生时刻等于m+p
e
，如果列车未被取
消则事件e实际的发生时刻小于等于m+p
e
，其中，y
t，s
为决策变量，当y
t，s
＝1时表示列车t在车站s取消运行，当y
t，s
＝0时表示表示列车t在车站s未取消运行，x
e
表示事件e实际的发生时刻，p
e
表示事件e计划的发生时刻；5)中断场景约束条件：该约束条件表示：列车在未被取消的情况下，如果列车在中断结束之前到达中断区间，则该列车的发车时间要大于等于t
end
且小于等于m+t
end
；如果列车在中断结束之前未到达中断区间，则该列车的发车时间要大于等于t
end-m且小于等于t
end
，在列车被取消的情况下，如果列车在中断结束之前到达中断区间，则该列车的发车时间要大于等于t
end
且小于等于2m+t
end
；如果列车在中断结束之前未到达中断区间，则该列车的发车时间要大于等于t
end-m且小于等于t
end
+m，其中e为列车的出发事件，t
end
为中断结束的时间，θ为0-1变量，当θ＝1时表示在中断结束之前到达中断区间，当θ＝0时表示列车在中断结束之前未到达中断区间，y
t，s
为决策变量，当y
t，s
＝1时表示列车t在车站s取消运行；当y
t，s
＝0时表示表示列车t在车站s未取消运行；δ＝δ
′ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(11)该约束条件表示：列车如果能在中断结束前到达中断区间前的某个车站，那么列车可以发车前往那一个车站，其中，δ为0-1变量，δ＝1表示列车能够在中断结束前到达中断区间前的某个车站，δ＝0表示列车不能在中断结束前到达中断区间前的某个车站，δ
′
为0-1变量，δ
′
＝1表示列车能够在中断结束前发车前往中断区间前的某个车站，δ
′
＝0表示列车不能在中断结束前发车前往中断区间前的某个车站；6)动车组基本约束条件：该约束条件表示将所有动车组原接续计划置为1，其中，ck2
a
表示动车组接续活动a在原计划中是否发生，当ck2
a
＝1时表示原计划中动车组进行接续，反之，ck2
a
＝0时表示原计划中动车组未进行接续，a
rol
(e)表示符合条件的动车组接续活动，e为列车事件，表示始发列车事件；该约束条件表示y
t，s
与只能一项等于1，该动车组来自此前终到列车或动车组库存，其中，ck1
a
表示活动a实际中是否发生，当ck1
a
＝1时表示计划中动车组进行接续，反之，ck1
a
＝0时表示动车组实际中未进行接续，y
t，s
为决策变量，当y
t，s
＝1时表示列车t在车站s取消运行；当y
t，s
＝0时表示表示列车t在车站s未取消运行，t为列车，s为车站，a为列车活动，a
rol
(e)表示符合条件的动车组接续活动，e为列车事件，表示始发列车事件；该约束条件表示的值需小于等于1，其中，ck1
a
表示活动a实际中是否发生，当ck1
a
＝1时表示实际中动车组进行接续，反之，ck1
a
＝0时表示动车组实际中未进行
接续，a为列车活动，a
rol
(e)表示符合条件的动车组接续活动，e为列车事件，表示始发列车事件；7)动车组接续约束条件：该约束条件表示：在实际中动车组进行接续的情况下，动车组接续的时间x
f-x
e
需大于等于最小接续时间；若实际中动车组未进行接续则动车组接续的时间x
f-x
e
需大于等于l
a-m，即如果动车组进行接续，则需满足动车组最小接续时间，其中，a表示一辆终到列车与在该站始发的一辆列车之间的接续活动，活动中的事件e与事件f分别为同一车站进行接续始发列车的出发事件与终到列车在该站的到达事件，x
e
与x
f
表示事件e与事件f发生的时间，l
a
为动车组最小接续时间，a
rol
表示动车组接续活动，m为一个足够大的正整数。4.根据权利要求2所述的考虑动车组运用与乘务交路接续计划的高速列车运行协同调整方法，其特征在于，所述协同调整模型的约束条件包括：与乘务接续相关的约束条件，其包括：8)乘务接续约束条件一：该约束条件表示将所有乘务组原接续计划置为1；其中cl2
a
表示乘务组接续活动a在原计划中是否发生，当cl2
a
＝1时表示原计划中乘务组进行接续，反之，cl2
a
＝0时表示原计划中乘务组未进行接续，a
crew
(e)表示符合条件的乘务组接续活动，e为列车事件，表示始发列车事件；该约束条件表示y
t，s
与只能一项等于1，该乘务组来自此前终到乘务组或乘务组库存，其中：cl1
a
表示活动a实际中是否发生，当cl1
a
＝1时表示计划中乘务组进行接续，反之，cl1
a
＝0时表示乘务组实际中未进行接续，y
t，s
为决策变量，当y
t，s
＝1时表示列车t在车站s取消运行；当y
t，s
＝0时表示表示列车t在车站s未取消运行，t为列车，s为车站，a为列车活动，a
crew
(e)表示符合条件的乘务组接续活动；该约束条件表示的值需小于等于1，即一列乘务组最多只能被一辆列车使用，其中，cl1
a
表示活动a实际中是否发生，当cl1
a
＝1时表示实际中乘务组进行接续，反之，cl1
a
＝0时表示乘务组实际中未进行接续，a为列车活动，a
crew
(e)表示符合条件的乘务组接续活动，e为列车事件，表示始发列车事件；9)乘务组接续约束条件二：该约束条件表示：在实际中乘务组进行接续的情况下，乘务组接续的时间x
f-x
e
需大于等于最小接续时间；若实际中乘务组未进行接续则乘务组接续的时间x
f-x
e
需大于等于l
a-m，其中a活动表示一列终到列车与在该站始发的一列车之间的接续活动，活动中的事件e与
事件f分别为同一车站进行接续始发列车的出发事件与终到列车在该站的到达事件，x
e
与x
f
表示事件e与事件f发生的时间，l
a
为乘务组最小接续时间，a
crew
表示乘务组接续活动，10)乘务最长工作时间约束条件：该约束条件表示：在实际中乘务组进行接续的情况下，乘务组工作时间x
f-x
e
小于等于乘务最长工作时间l
a
，即一个乘务组值乘交路的累计时间不能超过其最长工作时间限制；在实际中乘务组未进行接续的情况下，上式恒成立，其中：a表示一列终到列车与在该站始发的一列车之间的乘务接续活动，cl1
a
表示活动a实际中是否发生，当cl1
a
＝1时表示实际中乘务组进行接续，反之，cl1
a
＝0时表示乘务组实际中未进行接续，活动中的事件e与事件f分别为同一列车在始发站的出发事件与在终点站的到达事件，x
e
与x
f
表示事件e与事件f发生的时间，a
crew
表示符合条件的乘务接续活动，l
a
为乘务最长工作时间。5.根据权利要求1所述的考虑动车组运用与乘务交路接续计划的高速列车运行协同调整方法，其特征在于，步骤s2包括：采用cplex对所述协同调度模型求解，确定当前列车运行图、当前动车组运用计划和当前乘务交路接续计划。6.根据权利要求1所述的考虑动车组运用与乘务交路接续计划的高速列车运行协同调整方法，其特征在于，所述事件-活动网络包括：事件，所述事件包括列车在车站的出发事件、到达事件、到发事件、动车组库存事件、乘务组库存事件。7.根据权利要求6所述的考虑动车组运用与乘务交路接续计划的高速列车运行协同调整方法，其特征在于，所述事件-活动网络包括：所述事件之间的活动，所述活动包括列车活动、间隔活动、车站活动与接续活动。8.一种计算机可读存储介质，该存储介质包括存储器，所述存储器适于存储多条程序代码，其特征在于，所述程序代码适于由处理器加载并运行以执行权利要求1至7中任一项所述的考虑动车组运用与乘务交路接续计划的高速列车运行协同调整方法。9.一种计算机设备，所述设备包括存储器和处理器，所述存储器适于存储多条程序代码，其特征在于，所述程序代码适于由所述处理器加载并运行以执行权利要求1至7中任一项所述的考虑动车组运用与乘务交路接续计划的高速列车运行协同调整方法。10.一种考虑动车组运用与乘务交路接续计划的高速列车运行协同调整系统，其特征在于，所述系统包括控制模块，所述控制模块被配置为能够执行权利要求1至7中任一项所述的考虑动车组运用与乘务交路接续计划的高速列车运行协同调整方法。
技术总结
本发明涉及高速铁路列车运行领域，旨在解决目前针对高速铁路复杂运营场景下在调度环节存在的多专业协同调度难的技术问题。为此目的，本发明提供了一种考虑动车组与乘务运用的高铁运行多专业协同调整方法及系统、计算机设备、计算机可读存储介质。其中的方法包括如下步骤：S1、获取预先建立的高速铁路列车运行图、动车组运用计划及乘务交路接续计划之间的协同调度模型；S2、对所述协同调度模型求解，确定当前列车运行图、当前动车组运用计划和当前乘务交路接续计划；S3、根据当前列车运行图、当前动车组运用计划和当前乘务交路接续计划，确定行车调度方案；其中，所述协同调度模型是根据预先构建的的事件-活动网络建立的。活动网络建立的。活动网络建立的。
