專利名稱：利用協(xié)調(diào)代理的計(jì)算機(jī)輔助調(diào)度的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用協(xié)調(diào)代理的計(jì)算機(jī)輔助調(diào)度的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
本發(fā)明要求2003年2月27日提交的美國臨時(shí)申請61/449849的權(quán)益，并且涉及同一天提交的共同(commonly owned)專利申請“System and Method forDispatch by Exception”，兩者都在此引用以作為參考。
由于控制同時(shí)競爭有限資源的多列列車的問題的復(fù)雜性，用于全局車軌網(wǎng)絡(luò)的(即全國性的)列車時(shí)刻表的開發(fā)在實(shí)時(shí)的基礎(chǔ)上是困難的。車軌網(wǎng)絡(luò)一般包括數(shù)萬公里的軌道，幾千個(gè)火車頭和幾十萬節(jié)運(yùn)貨車廂。在任意一個(gè)時(shí)刻，都可能有數(shù)千列列車和維修車輛競爭有限數(shù)量的軌道。為了在這種環(huán)境中管理前后一致的被調(diào)度的服務(wù)，鐵路使用“分而治之”的技術(shù)來將車軌網(wǎng)絡(luò)分成幾個(gè)控制區(qū)域，并且為每一個(gè)控制區(qū)域產(chǎn)生一個(gè)局部運(yùn)行計(jì)劃，從而在眾多調(diào)度資源上分?jǐn)傉{(diào)度問題的復(fù)雜度。給這些控制區(qū)域指派列車調(diào)度人員，他們的職責(zé)是，根據(jù)該控制區(qū)域的相應(yīng)的運(yùn)行計(jì)劃，使列車和設(shè)備以最小的延遲在該控制區(qū)域內(nèi)平穩(wěn)地通行。各自控制鐵路的一個(gè)預(yù)定部分的多個(gè)調(diào)度員，構(gòu)成現(xiàn)代基于計(jì)算機(jī)的鐵路調(diào)度系統(tǒng)的范例。
在這一環(huán)境中，期望調(diào)度員實(shí)時(shí)解決復(fù)雜的運(yùn)行問題。例如，調(diào)度員必須考慮有限的軌道資源，列車的長度，可用旁軌的長度，列車相遇和通過的點(diǎn)，對軌道時(shí)間的維護(hù)請求，機(jī)車的可用性等等。調(diào)度可能變成緊迫的環(huán)境，雖然有安全措施和發(fā)信系統(tǒng)，但是調(diào)度員的失誤仍可能會(huì)出人命而且會(huì)頻繁導(dǎo)致鐵路性能的顯著降低。為了減輕該負(fù)擔(dān)，計(jì)算機(jī)處理調(diào)度系統(tǒng)被用來幫助調(diào)度員“看到”他們的控制區(qū)域，并且外部系統(tǒng)提供一個(gè)關(guān)于鐵路狀態(tài)的持續(xù)的信息流。這一信息流包括列車時(shí)刻表，客戶委托，維護(hù)時(shí)刻表，列車組成，軌道故障，車組人員信息，天氣和其他直接影響鐵路日常操作的動(dòng)態(tài)因素。隨著更多系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)化，調(diào)度員接收到更精確的信息；然而信息量的快速增長使實(shí)時(shí)地做出決策和采取行動(dòng)變得日益困難。由于信息超出了負(fù)荷，以及典型調(diào)度系統(tǒng)的決策結(jié)構(gòu)，調(diào)度員對于他們的動(dòng)作對整條列車路線或整條鐵路的影響缺乏洞察力。當(dāng)一列列車在鐵路上經(jīng)過其路線時(shí)，幾個(gè)列車調(diào)度員將“接觸”列車。由于有限的信息和預(yù)先確定的決策結(jié)構(gòu)，使得不可避免的是，一個(gè)調(diào)度員的行動(dòng)雖然在該調(diào)度員區(qū)域的環(huán)境中是適當(dāng)?shù)模菍﹁F路來說會(huì)導(dǎo)致巨大的財(cái)務(wù)損失。
如果沒有充分了解復(fù)雜的相鄰區(qū)域或在任一特定時(shí)刻列車對鐵路的相對價(jià)值，即使在調(diào)度員自己控制的區(qū)域內(nèi)，他們也不具備做出最佳調(diào)度決策的條件。同樣地，調(diào)度員可以讓列車行進(jìn)到相鄰的區(qū)域，通過這樣做僅僅發(fā)現(xiàn)最終結(jié)果是使整個(gè)鐵路更加阻塞。在這種情況下，正確的決策應(yīng)該是使列車?？吭谠撜{(diào)度員區(qū)域內(nèi)的可利用的旁軌上或有充足容量的場站中，并且一直等待，直到擁堵減輕或清除。調(diào)度員缺乏用來做出最佳決策的有關(guān)全局網(wǎng)絡(luò)的足夠信息的另一種可能出現(xiàn)的情況是，幾列列車需要通過擁擠的軌道區(qū)域，并且沒有足夠的可用軌道來同時(shí)容納所有列車。所述調(diào)度員必須快速?zèng)Q策為了讓其他列車通過哪一輛列車“靠邊”(擱置在可用旁軌上)。在現(xiàn)今的調(diào)度環(huán)境中，由于列車從一個(gè)控制區(qū)域運(yùn)行到一個(gè)相鄰的控制區(qū)域時(shí)缺乏協(xié)調(diào)，因此沒有關(guān)于一列列車與其它控制區(qū)域中的所有其它列車的關(guān)系的充足信息，以便于調(diào)度員為鐵路整體做出最好的決策。

發(fā)明內(nèi)容
本申請是針對一種調(diào)度和控制列車在大規(guī)模車軌網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行的系統(tǒng)和方法。按照本發(fā)明的一個(gè)方面，所述車軌網(wǎng)絡(luò)被劃分成多個(gè)計(jì)劃區(qū)域，作為在每個(gè)相鄰計(jì)劃區(qū)域之間共享資源的函數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，每一個(gè)計(jì)劃區(qū)域的局部運(yùn)行計(jì)劃開發(fā)了獨(dú)立于為其他計(jì)劃區(qū)域所開發(fā)的運(yùn)行計(jì)劃的局部運(yùn)行計(jì)劃，以便控制進(jìn)出與相鄰計(jì)劃區(qū)域相關(guān)聯(lián)的共享資源的列車運(yùn)行。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，評估每一個(gè)局部運(yùn)行計(jì)劃，從而標(biāo)識(shí)在相鄰計(jì)劃區(qū)域之間的共享資源的沖突。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，修改局部運(yùn)行計(jì)劃，以便解決在邊界單元的已標(biāo)識(shí)的沖突。
對于一個(gè)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，通過仔細(xì)閱讀權(quán)利要求書、附圖和以下詳細(xì)說明，可以清楚的了解本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。


圖1是簡化的示例圖，表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的被分成多個(gè)計(jì)劃區(qū)域的車軌網(wǎng)絡(luò)。
圖2是簡化的功能框圖，說明了圖1實(shí)施例使用的局部協(xié)調(diào)代理(LCA)和相鄰局部計(jì)劃代理(LPA)之間的交互。
圖3是簡化的示例圖，表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的邊界單元。
圖4是簡化的示例圖，表示根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的邊界單元。
圖5是簡化的示例圖，表示根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的邊界單元。
圖6是簡化的時(shí)間線(timeline)，說明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的邊界單元的排定使用。
圖7是簡化的時(shí)間線，說明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的邊界單元的排定使用。
圖8是圖2實(shí)施例使用的沖突解決模塊的一個(gè)實(shí)施例的簡化功能框圖。
具體實(shí)施例方式
對于開發(fā)一個(gè)可實(shí)現(xiàn)的全局運(yùn)行計(jì)劃來說，協(xié)調(diào)從一個(gè)控制區(qū)域到另一個(gè)控制區(qū)域的列車運(yùn)行是非常重要的。然而，現(xiàn)有技術(shù)控制區(qū)域的邊界選擇易于引起上面提到的問題。相反，如果計(jì)劃區(qū)域的邊界是作為軌道特性的函數(shù)加以選擇的，并且小心控制通過共享資源的列車運(yùn)行，那么往往就極大地降低列車運(yùn)行調(diào)度的復(fù)雜度和上述已標(biāo)識(shí)的伴隨而來的問題。
圖1說明了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例，如何將全局車軌網(wǎng)絡(luò)劃分成多個(gè)計(jì)劃區(qū)域10，其中每一個(gè)計(jì)劃區(qū)域至少共享一項(xiàng)資源，稱為邊界單元20。邊界單元是作為軌道單元22的配置的函數(shù)加以選擇的，所述軌道單元22來選擇對于相鄰計(jì)劃區(qū)域是共用的，并且考慮適當(dāng)?shù)囊蛩?，例如?jì)劃區(qū)域中的軌道英里數(shù)、軌道復(fù)雜度以及預(yù)期的交通量。因此局部計(jì)劃區(qū)域的邊界是通過邊界單元20的選擇來規(guī)定的，這可能導(dǎo)致計(jì)劃區(qū)域的形狀不規(guī)則。調(diào)度問題的實(shí)時(shí)解決方案可以通過精密地控制通過邊界單元的列車的通行、同時(shí)允許調(diào)度員在他的計(jì)劃區(qū)域中另外控制他所負(fù)責(zé)的列車運(yùn)行來實(shí)現(xiàn)，所述計(jì)劃區(qū)域獨(dú)立于所述邊界單元而配置。
在本發(fā)明的一個(gè)方面，基于計(jì)算機(jī)處理器的局部計(jì)劃代理(“LPA”也被標(biāo)注為23)被分配給每一個(gè)計(jì)劃區(qū)域。所述LPA產(chǎn)生局部運(yùn)行計(jì)劃(“LMP”)來控制相應(yīng)局部計(jì)劃區(qū)域內(nèi)的列車運(yùn)行。每一個(gè)LPA獨(dú)立地并且與所有其他LPA異步地進(jìn)行操作。相鄰LPA向基于計(jì)算機(jī)處理器的局部協(xié)調(diào)代理(“LCA”也被標(biāo)注為21)提供它們各自的LMP。所述LCA21負(fù)責(zé)管理對邊界單元20的運(yùn)行順序限制，即通過邊界單元的列車順序(序列)以及列車到達(dá)和離開的時(shí)間范圍。盡管在LPA23控制在其各自局部計(jì)劃區(qū)域內(nèi)的列車運(yùn)行，但是LPA23被約束成用于維持通過由LCA21確定的邊界單元20的列車到達(dá)和離開的順序。如下所述，每一個(gè)LCA21包括一個(gè)邊界單元使用模塊26、一個(gè)沖突檢測模塊27，一個(gè)沖突解決模塊28和一個(gè)列車運(yùn)行定時(shí)和排序模塊29。所述模塊可以是計(jì)算機(jī)可讀程序代碼，包含在由通用計(jì)算機(jī)所使用的計(jì)算機(jī)可用介質(zhì)中。
圖2說明了邊界單元20的LCA21和相鄰計(jì)劃區(qū)域10的局部計(jì)劃代理23之間的關(guān)系。每一個(gè)LPA23獨(dú)立并異步的產(chǎn)生LMP24，并將其LMP發(fā)送給各邊界單元20的LCA21進(jìn)行檢查。對于LMP24中的每一列列車，LPA提供關(guān)于計(jì)劃運(yùn)行通過邊界單元的列車的狀態(tài)信息。當(dāng)列車還要很長時(shí)間才到達(dá)邊界時(shí)，那么狀態(tài)就被標(biāo)記為‘計(jì)劃了的’。當(dāng)列車駛近邊界時(shí)(＜8小時(shí)行程)，狀態(tài)就變成‘解決的’(固定計(jì)劃是適當(dāng)?shù)?或者‘待決的’(由于與LPA中另一列列車的沖突還沒有解決，列車計(jì)劃不固定)。當(dāng)列車接近邊界單元時(shí)(典型的30-60分鐘行程)，通過邊界的運(yùn)行計(jì)劃將標(biāo)記為‘已提交(committed)’，意味著LPA不能對計(jì)劃做出任何進(jìn)一步調(diào)整。在列車駛近邊界單元時(shí)，清除控制信號，或者由交通控制系統(tǒng)發(fā)出軌道許可，并且列車被標(biāo)記為‘已發(fā)授權(quán)’。一旦軌道權(quán)限被發(fā)給列車，LPA和LCA都不能改變列車運(yùn)行的計(jì)劃。所述LCA21檢查每一個(gè)LMP，并且如上所述在邊界單元使用模塊26標(biāo)識(shí)邊界單元的計(jì)劃使用，以及標(biāo)識(shí)列車計(jì)劃運(yùn)行的狀態(tài)。如果在沖突檢測模塊27檢測到邊界單元使用之間的沖突(例如，被設(shè)置通過邊界單元的列車超額)，那么在沖突解決模塊28中，LCA21就為LPA23解決各LMP中的任意沖突。所述沖突解決模塊28了解邊界單元的可用性(在軌道維護(hù)的特定時(shí)期里可能限制運(yùn)行等等)，列車到達(dá)時(shí)間，列車停留時(shí)間(列車在邊界單元可能有預(yù)定工作)，以及延遲列車的成本(基于與列車到達(dá)預(yù)定中途點(diǎn)相關(guān)(keyked)的成本函數(shù))。另外，LCA考慮LPA所提供的擁擠量度，從而在一個(gè)計(jì)劃區(qū)域范圍內(nèi)逐步累積擁塞時(shí)提供反壓力(backpressure)。所述沖突解決模塊規(guī)定在邊界單元20運(yùn)行的列車序列，并且向列車運(yùn)行定時(shí)和排序模塊29提供更新的列車到達(dá)的估計(jì)次數(shù)、停留時(shí)間和序列，以便更新它們各自的LMP，上述更新的列車到達(dá)的估計(jì)次數(shù)、停留時(shí)間和序列被傳送到每一個(gè)相鄰的LPA23。各LPA23在它們接下來的計(jì)劃周期中使用這些輸入。處理的結(jié)果是，當(dāng)列車向邊界單元運(yùn)行時(shí)，邊界處的計(jì)劃中的沖突變小，而到是‘已提交’的時(shí)侯，沖突已經(jīng)被解決了，而在邊界單元的各LMP將是協(xié)調(diào)的。
由于每一個(gè)邊界單元出現(xiàn)在兩個(gè)LPA中，所以在兩個(gè)LPA中運(yùn)行的列車在邊界單元20處必須協(xié)調(diào)。對于由一個(gè)LPA對LMP的任意給定更新，列車對于由共用軌道22使用的邊界單元的占用時(shí)間(進(jìn)入和離開)可能不一定與由相鄰LPA23的LMP所設(shè)置的相同列車的邊界單元占用時(shí)間相一致，這是因?yàn)槊恳粋€(gè)LPA相對于其他LPA都是獨(dú)立而且異步操作的。因此，為了編輯邊界單元使用的正確評估，LCA必須協(xié)調(diào)兩邊列車對邊界單元的使用。對于每一個(gè)邊界單元，各LCA將把從一個(gè)LPA新產(chǎn)生的LMP的邊界單元使用和相鄰LPA的現(xiàn)有的LMP作比較。如果邊界單元是超額的，那么LCA21將產(chǎn)生消除所述超額的資源使用的時(shí)刻表，并為負(fù)責(zé)的LPA提供合適的限制輸入。所述負(fù)責(zé)LPA在其下一個(gè)計(jì)劃產(chǎn)生周期使用這些限制。另外，LCA21將指定通過邊界單元的列車的排序。LPA將在下一計(jì)劃產(chǎn)生周期遵循這一排序。
至LCA21的輸入5可以包括用于每一輛列車的業(yè)務(wù)目的函數(shù)(businessobjective function)，邊界單元的容量以及對占用時(shí)間的限制。用于每一輛列車的業(yè)務(wù)目的函數(shù)被用來評估延遲每列列車的遞增成本。在邊界單元評估遞增成本允許LCA比較將列車分配到邊界單元的可用時(shí)間間隔的各可選方案的值。
邊界單元的容量是在任一時(shí)刻可以在邊界單元處存在的列車的數(shù)量。如果邊界單元是單段軌道(一個(gè)信號塊(signal block))，那么該容量就是一。然而，在某些區(qū)域，更長或者更復(fù)雜的軌道可能允許多于一列的列車同時(shí)進(jìn)入邊界單元。共享邊界單元的計(jì)劃使用是每一個(gè)LPA對邊界單元預(yù)定使用的總和。這一使用是對計(jì)劃通過計(jì)劃范圍(horizon)內(nèi)的邊界單元每一列列車從各LMP得出的。
列車占用時(shí)間的限制標(biāo)識(shí)了必須由LCA遵循的列車占用時(shí)間。這一限制允許用戶選擇并“凍結(jié)”列車的占用時(shí)間，或者凍結(jié)LMP，因?yàn)檐壍罊?quán)限已經(jīng)被發(fā)布給所述列車了。所述限制還提供由于工作維護(hù)(MOW)或其他限制而規(guī)定邊界單元容量暫時(shí)減少的方法。在LMP中所規(guī)定的相互排斥的限制將導(dǎo)致計(jì)劃異常，該計(jì)劃異常必須通過調(diào)度員的動(dòng)作來解決。
基于對每一輸入的考慮，LCA將輸出運(yùn)行順序限制和列車將通過邊界單元的序列。所述LCA提供運(yùn)順序限制，為每一個(gè)負(fù)責(zé)的LPA規(guī)定邊界單元的可用性。這一可用性限制了LPA在某一時(shí)間間隔里對邊界單元的使用，該時(shí)間間隔已經(jīng)被保留給它的相鄰LPA。通過為來自相鄰計(jì)劃區(qū)域的列車規(guī)定在邊界單元的ETA和停留時(shí)間(即給定資源正在使用且不可用的時(shí)間)來實(shí)現(xiàn)限制。每一個(gè)預(yù)留時(shí)期可以包括一個(gè)緩沖期來減輕小的到達(dá)時(shí)間波動(dòng)的影響。
由LCA輸出的列車序列為將通過邊界單元的列車提供排序。各LPA遵循這一排序。列車序列不會(huì)綁定到LCA的下一個(gè)重新計(jì)劃，除非相關(guān)聯(lián)的計(jì)劃狀態(tài)是‘已發(fā)授權(quán)’。
局部計(jì)劃區(qū)域不必對應(yīng)現(xiàn)有技術(shù)的與人工調(diào)度員相關(guān)聯(lián)的控制區(qū)域。計(jì)劃區(qū)域可以包含在單個(gè)調(diào)度員控制下的多個(gè)控制區(qū)域；每一個(gè)調(diào)度員負(fù)責(zé)執(zhí)行一部分LMP。邊界單元可以出現(xiàn)在軌道受控制或不受控制的位置。不受控制的軌道是一條不由調(diào)度員控制的軌道，例如在單獨(dú)實(shí)體控制下的終點(diǎn)站。如果邊界單元包括不受控制的軌道，那么出于計(jì)劃的目的，各LPA就將邊界單元表示為有限容量隊(duì)列。
如果邊界單元是受控制的軌道，那么LPA通常不會(huì)用隊(duì)列來表示限制。受控制的邊界單元用它們的詳細(xì)軌道結(jié)構(gòu)來表示。對于每一輛通過受控制的邊界單元的列車，提供的(supplying)LPA將確定列車?yán)玫能壍啦糠郑⑶抑甘玖熊噷⑼ㄟ^邊界單元的時(shí)間。在解決了邊界沖突之后，LCA將規(guī)定相對于其它利用相同軌道單元的列車的先后順序。為了解決沖突，LCA可以延遲列車在邊界的到達(dá)，但是決不提前在LMP中由LPA預(yù)報(bào)到達(dá)的時(shí)間。
由于計(jì)劃過程的獨(dú)立特性，邊界單元要求特殊的考慮。LPA試圖最優(yōu)化在它涉及的區(qū)域里的列車運(yùn)行。這一過程將(如果未經(jīng)檢查)試圖驅(qū)動(dòng)列車通過計(jì)劃區(qū)域，而忽略在相鄰計(jì)劃區(qū)域中或計(jì)劃區(qū)域之間的邊界單元上產(chǎn)生的問題。由LPA通過設(shè)置關(guān)于進(jìn)入邊界單元的交通流量限制，處理邊界擁塞問題。限制機(jī)制是邊界單元的有限容量。限制通過邊界單元的流量提供一種控制機(jī)制，該控制機(jī)制可以用來減少相鄰區(qū)域內(nèi)擁塞的堆積。
本發(fā)明的另一個(gè)方面是選擇計(jì)劃區(qū)域之間的邊界單元，以便最小化LPA之間的交互。例如，可以將邊界單元選擇為終點(diǎn)站，其可以包括由有限的容量隊(duì)列表示的多個(gè)場站。在邊界點(diǎn)使用終點(diǎn)站易于相鄰計(jì)劃區(qū)域之間的交接，這是因?yàn)樵诋惒秸{(diào)度的計(jì)劃區(qū)域之間的邊界單元上提供了緩沖空間來容納列車。
圖3說明了本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例應(yīng)用的例子，其中已經(jīng)選擇一個(gè)終點(diǎn)站作為邊界單元。LPA1計(jì)劃進(jìn)入合適的被稱為南接收場站36的LPA1接收場站的列車運(yùn)行，并且通過一個(gè)適當(dāng)?shù)牧熊嚶?lián)鎖轉(zhuǎn)轍器33接受來自合適的被稱為北離開場站34的LPA1離開場站的列車。出于計(jì)劃目的，南接收場站36和北離開場站34對于LPA2是不可見的。LPA2計(jì)劃進(jìn)入合適的被稱為北接收場站35的LPA2接收場站的列車運(yùn)行，并且通過一個(gè)適當(dāng)?shù)牧熊嚶?lián)鎖轉(zhuǎn)轍器33接受來自合適的被稱為南離開場站37的LPA2離開場站的列車。出于計(jì)劃目的，北接收場站35和南離開場站37對于LPA1是不可見的。終點(diǎn)站的運(yùn)行通過隊(duì)列30是一個(gè)邊界單元，并且對于兩個(gè)計(jì)劃代理是可見的，分別在31和32的干線#1和#2也是如此。邊界單元30可以被表示為兩個(gè)單向隊(duì)列或者是一個(gè)雙向隊(duì)列。如果邊界單元30表示為兩個(gè)有限容量隊(duì)列(每一個(gè)具有指定運(yùn)行方向)，那么每一個(gè)LPA代理往往規(guī)劃列車移入隊(duì)列之一，并且接受來自另一隊(duì)列的列車。在另一方面，如果規(guī)定一個(gè)雙向隊(duì)列，那么任一計(jì)劃代理都可以將列車移入隊(duì)列中或從隊(duì)列中接收受車。由于兩個(gè)計(jì)劃代理試圖讓列車移入相同的隊(duì)列，那么就出現(xiàn)必須由LCA解決的沖突情況。
用于不受控制的軌道的邊界單元隊(duì)列具有可隨時(shí)間變化的有限的容量。在兩個(gè)相鄰LPA之間必須為計(jì)劃間隔分配邊界隊(duì)列的容量。概念上有三種分配容量的方法，(a)固定分配，(b)隨時(shí)間而變的分配，以及(c)動(dòng)態(tài)分配。
對于固定分配，用于邊界單元的隊(duì)列容量根據(jù)是常量的固定比率進(jìn)行分配。例如，容量為4的隊(duì)列可以為每一個(gè)LPA分配容量2。
對于隨時(shí)間而變的分配，可以通過根據(jù)時(shí)間函數(shù)分配邊界單元隊(duì)列容量來管理顯著的交通量變化。例如，如果在第一方向上的峰值(例如西行交通量)出現(xiàn)在上午，而在相對方向上的峰值(例如東行交通量)出現(xiàn)在晚上，那么邊界單元可以分配所述容量以便與交通量峰值相匹配。例如可以這樣分配隊(duì)列容量，在上午提供西行的容量為3、東行的容量為1，而在晚上提供東行的容量為3、西行的容量為1。
至于動(dòng)態(tài)分配，邊界隊(duì)列的最大利用率可以通過根據(jù)當(dāng)前交通量水平動(dòng)態(tài)地分配容量來獲得。在這種情況下，LCA基于由每一個(gè)LPA所計(jì)劃的隊(duì)列需要，自動(dòng)管理邊界隊(duì)列容量的分配。固定和動(dòng)態(tài)分配方案要求最小的用戶干涉。在許多情況下，交通量的變化使動(dòng)態(tài)分配方案很吸引入。動(dòng)態(tài)分配方法要求LCA在各LPA之間執(zhí)行邊界容量的分配。
如果邊界單元是受控制的軌道，那么簡化在邊界的決策過程是有利的。圖4是本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)例子，其中邊界單元是單線受控制的軌道。在單線軌道40和旁軌42、43的區(qū)域中，比起選擇一段旁軌作邊界單元，選擇單線軌道部分45是有利的。在這種情況下，列車必須被排序通過邊界單元45。LCA將確定列車通過邊界單元45的序列。LPA1和LPA2將為列車在時(shí)刻表的最后安全位置處插入有條件停止，從而確保通過邊界單元45的運(yùn)行按正確的序列來執(zhí)行。有條件停止通過將列車?？吭诎踩恢?例如在旁軌42)來強(qiáng)制實(shí)現(xiàn)列車通過邊界單元45的順序，直到它之前的列車結(jié)束其運(yùn)行。
圖5說明了本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的應(yīng)用例子，其中邊界單元55是受控制的多線軌道51和52。相同方式的過程功能如上所述。在這一情況中，提供的LPA確定列車用來通過邊界的軌道，而LCA確定每一軌道部分上的列車序列。LPA插入有條件停止來強(qiáng)制實(shí)現(xiàn)通過邊界單元55的列車運(yùn)行的適當(dāng)排序。
管理計(jì)劃區(qū)域之間流動(dòng)的一個(gè)有效方法是限制列車之間的分隔時(shí)間。例如，人們可以限定邊界單元以分隔列車，使其至少相隔10分鐘。這可以通過由LCA將邊界隊(duì)列容量設(shè)置為1并且將處理時(shí)間設(shè)置為10分鐘來完成。
在操作中，本申請的一個(gè)實(shí)施例為整個(gè)車軌網(wǎng)絡(luò)提供了日常時(shí)刻表，所述時(shí)刻表標(biāo)識(shí)列車、所選中途點(diǎn)和通道的活動(dòng)位置及相應(yīng)時(shí)間，從感興趣的指定位置的到達(dá)和/或離開。替換地，可以在列車始發(fā)時(shí)或者在它們始發(fā)之前將列車遞增地引入網(wǎng)絡(luò)?；谒鶚?biāo)識(shí)的多個(gè)LPA，按照各LPA的范圍劃分列車時(shí)刻表，并在列車進(jìn)入計(jì)劃區(qū)域之前將該時(shí)刻表的適當(dāng)部分傳送給所述各LPA。
在列車的整個(gè)行程中，列車到達(dá)中途點(diǎn)的估計(jì)時(shí)間(ETA)是以所提供的日常時(shí)刻表為基礎(chǔ)的。LPA將參考所述日常時(shí)刻表，用于預(yù)測來自相鄰各LPA的列車的陣容。日常時(shí)刻表一般包括始發(fā)點(diǎn)，終點(diǎn)，工作位置，以及列車必須經(jīng)過的其他中途點(diǎn)。在本實(shí)施例中將所述日常時(shí)刻表擴(kuò)展為包括一條詳細(xì)的路線，其標(biāo)識(shí)列車將經(jīng)過的每個(gè)軌道部分和轉(zhuǎn)轍器，初始地，用來自網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃功能以及基于列車性能計(jì)算的時(shí)刻表推斷ETA來填寫所述日常時(shí)刻表。對ETA的隨后的更新由LPA來執(zhí)行，在所述LPA的區(qū)域中，一列火車當(dāng)前正被跟蹤著，并將其傳播(propagate)到時(shí)刻表的剩余部分。
基于時(shí)刻表的初始輸入，每一LPA解決在局部計(jì)劃區(qū)域中以及在計(jì)劃范圍內(nèi)的任何運(yùn)行沖突，以便提供LMP。每一LPA獨(dú)立于所有其它LPA并且與其它LPA異步地進(jìn)行操作。每一LPA將花費(fèi)不同量的時(shí)間來產(chǎn)生其LMP，并且每一次在不考慮其它LMP的完成時(shí)間的情況下，完成每一LMP并將其提交給LCA。各LPA的操作交錯(cuò)是有利的，因?yàn)長PA共享對公用資源(即數(shù)據(jù)庫)的訪問，并且所述交錯(cuò)降低了各LPA試圖在同一時(shí)間訪問公用資源的可能性。
每一LPA可以周期性的產(chǎn)生LMP(例如一小時(shí)的“產(chǎn)生周期”)，并且將涉及邊界單元的運(yùn)行計(jì)劃部分傳送給LCA。所述LPA可以具有可配置的計(jì)劃范圍，該計(jì)劃范圍一般長到典型的車組人員的換班時(shí)間(即8小時(shí))。所述LCA比較來自共享一個(gè)共用邊界單元的相鄰計(jì)劃區(qū)域的LMP，并且解決任何因使用邊界單元的沖突。所述LCA將確定邊界單元的運(yùn)行順序限制，即列車的順序和通過邊界單元的列車的到達(dá)和離開的時(shí)間范圍。所述邊界單元限制被傳送給適當(dāng)?shù)母鱈PA，以便在LMP的下一個(gè)規(guī)律的預(yù)定更新時(shí)更新它們與邊界單元限制一致的方各LMP。這一更新周期通常以頻繁的間隔出現(xiàn)(例如4分鐘間隔)。雖然各LPA制其局部計(jì)劃區(qū)域內(nèi)的列車運(yùn)行，但是列車通過邊界單元的順序是由LCA設(shè)定的，并且不可以由LPA獨(dú)立地改變。
每一LPA可以包括局部時(shí)刻表修正器過程(例如在本文引用以作參考的共同轉(zhuǎn)讓美國專利第5,623,413中總述)，所述過程基于列車狀態(tài)周期更新信息來更新LMP。來自于修改的LMP的邊界單元的修改的ETA，一般被傳送給LCA，并且被轉(zhuǎn)發(fā)到相鄰的LPA，但是LCA直到定期的產(chǎn)生周期(每小時(shí)一次)才再訪問列車序列。在每次定期產(chǎn)生LMP之后，獨(dú)立于任何其它LPA向LCA發(fā)送LMP，只把與邊界單元有關(guān)的數(shù)據(jù)發(fā)送給LCA。例如，在列車到達(dá)幾小時(shí)之前，通過相鄰計(jì)劃區(qū)域的特定列車的各LMP在邊界單元處可能不一致。當(dāng)列車駛近邊界單元時(shí)，由于到達(dá)邊界單元時(shí)間的估計(jì)變得更加精確，各LMP間的差異變小。在列車到達(dá)邊界之前的某時(shí)刻，各LMP間的差異已經(jīng)顯著減少，而且計(jì)劃被凍結(jié)，各LPA和各LCA不再改變計(jì)劃。
LPA用兩步產(chǎn)生LMP，1)通過調(diào)度器處理產(chǎn)生全新的LMP，以及2)通過時(shí)刻表修正處理精化LMP。所述調(diào)度器和調(diào)度器處理可以是在本文引用以作參考的共同轉(zhuǎn)讓美國專利第5,623,413中總述的那種類型。
調(diào)度器處理為計(jì)劃區(qū)域提供一種高級運(yùn)行計(jì)劃。如上所述，調(diào)度器處理中的邊界協(xié)調(diào)從LCA獲得。這些限制包括進(jìn)入中的列車出現(xiàn)在邊界單元上的時(shí)間，以及由LCA為相鄰LPA保留的邊界單元軌道的可用性。LPA中調(diào)度器處理的輸出被稱為“粗時(shí)刻表”。其旨在在時(shí)刻表修正階段中提供被精化為可行解的近似解。
基于對LMP進(jìn)行精化時(shí)的列車位置，時(shí)刻表修正處理消除任何剩余的限制偏離。粗時(shí)刻表限定列車通過的所有軌道部分。如果LCA已經(jīng)使備用軌道可用，而且所述軌道單元還沒有被凍結(jié)，則在LPA中的時(shí)刻表修正可以選擇使用備用軌道，而不是在粗時(shí)刻表中所指定的單元。LCA通過將軌道分派到相鄰計(jì)劃區(qū)域來間接影響軌道分配的選擇。邊界單元可以要求與場站長、來自另一鐵路的調(diào)度員或者相鄰計(jì)劃區(qū)域的LPA相協(xié)調(diào)。然而，在通常條件下，不需要與人員進(jìn)行協(xié)調(diào)。
邊界單元處LMP的時(shí)刻表修正，需要與由LCA修改的最后的LMP相一致。時(shí)刻表修正處理將尋求提供當(dāng)前LMP的最小偏離的LMP修正。
時(shí)刻表修正處理將遵循通過邊界單元的列車排序。對于每一個(gè)邊界單元，邊界單元的LCA將基于由相鄰各LPA所產(chǎn)生的各LMP來準(zhǔn)備一個(gè)使用邊界單元的時(shí)刻表。這一時(shí)刻表將是資源使用的有時(shí)間順序的時(shí)刻表。在時(shí)刻表修正處理過程中，LPA將遵循LMP中指定的軌道指派和列車順序。
例如，如果列車B計(jì)劃于1:30在干線#2軌道上通過邊界單元，而列車A計(jì)劃于1:15在干線#2軌道上通過邊界單元，那么時(shí)刻表修正可以不將其中任一輛列車移到干線#1軌道上，而且列車B必須跟隨在列車A之后使用干線#2軌道。如果列車A延遲，而且直到1:35才能夠通過邊界單元，那么列車B必須被延遲到1:35之后。在進(jìn)入邊界單元之前的“最后的安全地方”處，時(shí)刻表修正處理將插入一個(gè)特殊的“有條件停止”，其將阻止列車進(jìn)入邊界單元，直到在前的列車已經(jīng)空出邊界單元。
如果意外事件使時(shí)刻表修正處理必需改變通過邊界單元的排序，則LPA將讓合適的LCA來改變列車的排序。例如，由LCA所確認(rèn)的LMP制定列車通過邊界單元的順序。該排序規(guī)定列車A向東行進(jìn)。在列車A空出邊界單元之后，列車C將向西行進(jìn)。一旦列車C空出邊界單元，列車B將向東行進(jìn)。如果恰在邊界單元之前發(fā)生要求列車重新排序的異常事件，那么時(shí)刻表修正處理將生成并公布一個(gè)修正計(jì)劃，并且請求LCA重新計(jì)劃。LCA將重新考慮邊界單元調(diào)度，并為列車計(jì)算一個(gè)新的排序。所涉及列車的權(quán)限的自動(dòng)發(fā)布將中斷，直到公布一個(gè)新計(jì)劃，解決沖突的序列請求。在本例中，新的序列可以被確定為列車B-列車C-列車A。然后，公布該新序列，以供由各LPA使用來更新它們各自的LMP，以及恢復(fù)權(quán)限的自動(dòng)發(fā)布。
在向相鄰LPA交接情況下，自動(dòng)進(jìn)行該交接。這種情況下的交接需要相鄰LPA之間的詳細(xì)協(xié)調(diào)。合適的軌道和通過軌道的運(yùn)行序列將由LCA來確定，并且在每一個(gè)LPA中由局部時(shí)刻表修正器遵守。
圖6說明了對于列車從計(jì)劃器1(LPA1)的區(qū)域到計(jì)劃器2(LPA2)的區(qū)域行進(jìn)時(shí)，LCA和各LPA的協(xié)調(diào)的一個(gè)方面。在圖6中，LPA1調(diào)度列車(例如，列車A)，使列車在60運(yùn)行進(jìn)入邊界單元并在62離開該邊界單元。LPA2調(diào)度相同的列車，使列車在65運(yùn)行進(jìn)入邊界單元并在67離開該邊界單元。由此，在由LPA2開發(fā)的計(jì)劃中的65之前，LPA1計(jì)劃在60將列車A運(yùn)行進(jìn)入邊界單元。在這種情況下，LCA將基于LPA1在60將列車移入隊(duì)列的時(shí)間以及LPA2計(jì)劃在65使列車A離開該邊界單元的時(shí)間，計(jì)算邊界單元停留時(shí)間。由于由LCA計(jì)算的在邊界單元中的停留時(shí)間大于列車需要的邊界單元使用時(shí)間，所以LCA可以傳送給LPA2更早的離開時(shí)間。
圖7說明了對于列車(例如列車B)從計(jì)劃區(qū)域1到計(jì)劃區(qū)域2行進(jìn)時(shí)，LCA與各LPA協(xié)調(diào)的另一個(gè)方面。LPA1調(diào)度列車B，使列車在74運(yùn)行進(jìn)入邊界單元并在76離開該邊界單元。LPA2調(diào)度列車B，使列車在77運(yùn)行進(jìn)入邊界單元并在79離開該邊界單元。由此，在由LPA2開發(fā)的計(jì)劃中的77之后，LPA1計(jì)劃在74使列車B運(yùn)行進(jìn)入邊界單元。在這種情況下，將偏離邊界單元停留時(shí)間的限制。由于從之前提供給LPA2的時(shí)間的意想不到的延遲，當(dāng)LPA1改變列車B的ETA的時(shí)候，就會(huì)出現(xiàn)這種情況。對于這些情況，LPA1將列車B運(yùn)行進(jìn)入邊界單元的時(shí)間不夠早，從而無法在LPA2已經(jīng)調(diào)度的列車B離開之前完成它的工作。LCA在列車運(yùn)行計(jì)劃中將這種情況識(shí)別為沖突。協(xié)調(diào)代理將新的ETA從LPA1傳送給LPA2，并適當(dāng)?shù)恼{(diào)整ETD，以便標(biāo)識(shí)由該改變所引起的任何其它沖突。
由于LPA所開發(fā)的LMP中的改變，更新之間的ETA將發(fā)生變化。列車駛近邊界點(diǎn)時(shí)，預(yù)測的ETA將變得更加準(zhǔn)確，而且每一個(gè)LPA使用的ETA會(huì)趨向于一致。另外，在列車接近邊界單元時(shí)計(jì)劃將被凍結(jié)，以便預(yù)防在最后時(shí)刻改變計(jì)劃。由于LPA將列車停靠在邊界單元，使用中的其它沖突可能發(fā)生。例如，為了改進(jìn)其局部計(jì)劃區(qū)域內(nèi)的流動(dòng)，LPA可能計(jì)劃讓列車在邊界單元額外?？咳昼?。這一?？繉⒆柚瓜噜廘PA將另一列列車送入邊界單元。這一影響將減慢向邊界點(diǎn)的交通傳遞。
由于LPA的異步和獨(dú)立特性，可能出現(xiàn)邊界單元的超額(超出了邊界單元的容量)。負(fù)責(zé)的LCA將檢查來自各LPA的LMP，并通過延遲所選列車的計(jì)劃到達(dá)來消除所述超額。LCA將利用與每一輛列車相關(guān)的業(yè)務(wù)目的函數(shù)(businessobjective function)以給目的函數(shù)值帶來最小的影響。
關(guān)于圖8，在操作中，基于如上所述的LMP中的已決定的列車到達(dá)和離開時(shí)間，LCA首先可以在資源使用數(shù)據(jù)庫模塊80處建造資源使用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。意料之外的事件可能導(dǎo)致到達(dá)時(shí)間的隨機(jī)延遲。為了最小化這種變化的影響，LCA將在邊界隊(duì)列的計(jì)劃使用中包括緩沖期。所述緩沖期是列車“將到時(shí)間”的函數(shù)。例如，預(yù)定在一個(gè)小時(shí)內(nèi)到達(dá)的列車可以在其到達(dá)時(shí)間中具有5分鐘的緩沖期，而預(yù)定在兩個(gè)小時(shí)內(nèi)到達(dá)的列車可以在其到達(dá)時(shí)間中具有10分鐘的緩沖期。所提供的緩沖量是用戶可配置的參數(shù)。這一緩沖期減少了由于運(yùn)行計(jì)劃的隨機(jī)變化而可能出現(xiàn)的容量浪費(fèi)。
LCA接下來將掃描使用數(shù)據(jù)，以在82處的超額檢測模塊標(biāo)識(shí)最早的超額間隔。一旦標(biāo)識(shí)最早的超額間隔，LCA標(biāo)識(shí)那些在超額中所涉及的列車，并且選擇延遲一列列車，以便在超額消除模塊83中減輕超額?；谟嘘P(guān)每一待選列車的業(yè)務(wù)目的函數(shù)來做出所述選擇。所選擇列車在修改運(yùn)行模塊84處被延遲，而LCA接著重復(fù)循環(huán)以標(biāo)識(shí)并消除任何剩余超額。當(dāng)消除了所有超額時(shí)，在消除延遲模塊85執(zhí)行最后的掃描來消除所有由LCA引入的不必要的延遲，并且在86處將結(jié)果發(fā)送給各的LPA。
如果LCA在任何邊界單元處檢測到LMP之間的不可接受的沖突，則該沖突被傳送給人工調(diào)度員來解決。LCA向每一個(gè)LPA提供用于每個(gè)邊界單元的修訂的限制，而不考慮可能已經(jīng)預(yù)先由LPA解決了的沖突，或者由于所述修訂的限制而可能在任何局部計(jì)劃區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生的沖突。
每一個(gè)LPA按照關(guān)于列車(a)位置和狀態(tài)以及(b)來自LCA的修訂的邊界單元限制的更新數(shù)據(jù)修訂其LMP，并且定期向LCA提供修訂的LMP。LCA比較所接收的當(dāng)前對其可用的LMP(而不考慮是什么時(shí)候接收到這些計(jì)劃的)，并且重復(fù)修訂邊界限制的處理過程。
借助人工調(diào)度員來執(zhí)行各LMP。軌道網(wǎng)絡(luò)被劃分為多個(gè)調(diào)度區(qū)域，在該區(qū)域中通常由人工調(diào)度員負(fù)責(zé)通過其調(diào)度區(qū)域的交通。調(diào)度區(qū)域一般不對應(yīng)于局部計(jì)劃區(qū)域，并且通常一個(gè)局部計(jì)劃區(qū)域包括幾個(gè)調(diào)度區(qū)域。因此，調(diào)度區(qū)域僅僅使用相應(yīng)于那個(gè)調(diào)度區(qū)域的一部分LMP。在編碼軌道覆蓋(coded trackcoverage)(“CTC”)區(qū)域中自動(dòng)執(zhí)行所述LMP，自動(dòng)確定轉(zhuǎn)軌轍器的位置，清除列車前面的信號，并且僅僅當(dāng)沖突不能由LPA/LCA決時(shí)才需要調(diào)度員協(xié)助。調(diào)度員通常在他的處理中具有比LPA/LCA更多的信息，并且因此調(diào)度員能夠使用對LPA/LCA無法得到的信息來解決沖突。這樣，提供給調(diào)度員的運(yùn)行計(jì)劃允許調(diào)度員評估輸入，并在必要的地方進(jìn)行調(diào)整。在軌道許可控制(TWC)區(qū)域中，當(dāng)應(yīng)該基于LMP發(fā)布軌道許可時(shí)通知調(diào)度員。需要調(diào)度員在合適的程序之后發(fā)布軌道許可。
這一安排允許調(diào)度員在CTC區(qū)域中“按異常進(jìn)行調(diào)度”，只有在LCA標(biāo)識(shí)了不能由LCA決的沖突時(shí)才要求調(diào)度員采取行動(dòng)。上述系統(tǒng)提出了一個(gè)獨(dú)特的界面和軟件應(yīng)用來協(xié)助調(diào)度員履行其職責(zé)。例如，產(chǎn)生一個(gè)標(biāo)識(shí)調(diào)度員需要注意的動(dòng)作的任務(wù)列表。其他應(yīng)用協(xié)助調(diào)度員建立與其調(diào)度區(qū)域中列車的通信，以及允許修改中途站和活動(dòng)位置。LPA和LCA的上述功能可以利用計(jì)算機(jī)可用介質(zhì)來實(shí)現(xiàn)，所述介質(zhì)具有由專用計(jì)算機(jī)和通用計(jì)算機(jī)執(zhí)行的計(jì)算機(jī)可讀取編碼。
雖然已經(jīng)介紹了本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例，但可以理解的是所述實(shí)施例僅僅是說明性的，本發(fā)明的范圍將只由授予完全范圍的等效的權(quán)利要求書加以限定，本領(lǐng)域技術(shù)人員通過仔細(xì)研究權(quán)利要求書可以自然想到許多變化和修改。
權(quán)利要求
1.一種控制多列列車沿軌道網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行的方法，包括a)將該網(wǎng)絡(luò)劃分成多個(gè)計(jì)劃區(qū)域(10)，每一對相鄰計(jì)劃區(qū)域在所述計(jì)劃區(qū)域相鄰對的共用軌道上共享至少一個(gè)共用邊界單元(20)；b)獨(dú)立于其它計(jì)劃區(qū)域的運(yùn)行計(jì)劃，為每一計(jì)劃區(qū)域開發(fā)一個(gè)局部運(yùn)行計(jì)劃(24)，以便控制列車進(jìn)入和離開與該計(jì)劃區(qū)域相關(guān)聯(lián)的所選擇邊界單元的運(yùn)行；c)為相鄰計(jì)劃區(qū)域評估局部運(yùn)行計(jì)劃，以便標(biāo)識(shí)在各邊界單元處的沖突；以及d)修改相鄰計(jì)劃區(qū)域的局部運(yùn)行計(jì)劃以便解決所標(biāo)識(shí)的沖突。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括e)監(jiān)視所述多列列車在所述軌道網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際運(yùn)行；f)定期地更新作為列車的實(shí)際運(yùn)行的函數(shù)的所述局部運(yùn)行計(jì)劃。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述為每一計(jì)劃區(qū)域開發(fā)局部運(yùn)行計(jì)劃是與為其它計(jì)劃區(qū)域的運(yùn)行計(jì)劃開發(fā)異步地執(zhí)行的。
4.權(quán)利要求1所述的方法，其中所述軌道網(wǎng)絡(luò)包括軌道的多種配置，而且劃分步驟包括選擇作為由相鄰計(jì)劃代理共用的軌道配置的函數(shù)的邊界單元。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中每一個(gè)局部運(yùn)行計(jì)劃的計(jì)劃時(shí)間范圍近似為8小時(shí)，所述計(jì)劃以較短的間隔被更新。
6.一種用于鐵路計(jì)算機(jī)輔助列車運(yùn)行計(jì)劃器的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中所述鐵路網(wǎng)絡(luò)被劃分成多個(gè)計(jì)劃區(qū)域，每一計(jì)劃區(qū)域具有至少一個(gè)由相鄰計(jì)劃區(qū)域共享的共用軌道資源的邊界單元，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括計(jì)算機(jī)可用介質(zhì)，具有包括在所述介質(zhì)中的用于計(jì)劃相鄰計(jì)劃區(qū)域之間的列車運(yùn)行的計(jì)算機(jī)可讀程序代碼模塊；所述計(jì)算機(jī)可讀程序代碼模塊包括計(jì)算機(jī)可讀第一程序代碼模塊(26)，用于使計(jì)算機(jī)為一計(jì)劃區(qū)域產(chǎn)生局部運(yùn)行計(jì)劃，該局部運(yùn)行計(jì)劃指定列車進(jìn)入和離開與所述計(jì)劃區(qū)域相關(guān)聯(lián)的邊界單元的運(yùn)行；計(jì)算機(jī)可讀第二程序代碼模塊(27)，用于使計(jì)算機(jī)為相鄰計(jì)劃區(qū)域評估局部運(yùn)行計(jì)劃，以檢測在各邊界單元處的沖突；計(jì)算機(jī)可讀第三程序代碼模塊(28)，用于使計(jì)算機(jī)標(biāo)識(shí)所檢測到的沖突的解決方案；以及計(jì)算機(jī)可讀第四程序代碼模塊(29)，用于使計(jì)算機(jī)根據(jù)所述標(biāo)識(shí)的解決方案修改各局部運(yùn)行計(jì)劃。
7.一種用于鐵路計(jì)算機(jī)輔助列車運(yùn)行計(jì)劃器的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中所述鐵路網(wǎng)絡(luò)被劃分成多個(gè)計(jì)劃區(qū)域，每一計(jì)劃區(qū)域具有至少一個(gè)由相鄰計(jì)劃區(qū)域共享的共用軌道資源的邊界單元，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括計(jì)算機(jī)可用介質(zhì)，具有包括在所述介質(zhì)中的用于解決在使用邊界單元種的沖突的計(jì)算機(jī)可讀程序代碼模塊；所述計(jì)算機(jī)可讀程序代碼模塊包括計(jì)算機(jī)可讀第一程序代碼模塊(80)，用于使計(jì)算機(jī)產(chǎn)生邊界單元的計(jì)劃使用的數(shù)據(jù)庫；計(jì)算機(jī)可讀第二程序代碼模塊(82)，用于使計(jì)算機(jī)標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)庫中的調(diào)度沖突；計(jì)算機(jī)可讀第三程序代碼模塊(83)，用于使計(jì)算機(jī)標(biāo)識(shí)在邊界單元的計(jì)劃使用沖突中所涉及的列車；以及計(jì)算機(jī)可讀第四程序代碼模塊(84)，用于使計(jì)算機(jī)在至少一輛所標(biāo)識(shí)列車的運(yùn)行中計(jì)劃一個(gè)延遲來解決所標(biāo)識(shí)的沖突。
8.一種計(jì)劃兩個(gè)相鄰計(jì)劃區(qū)域中的多列列車的運(yùn)行的方法，其中，所述相鄰計(jì)劃區(qū)域包括至少一個(gè)具有共用軌道資源的邊界單元，這樣每次只有所述多列列車之一可以使用所述邊界單元，該方法包括a)確定通過邊界單元的所述多列列車的運(yùn)行序列；以及b)為所述相鄰計(jì)劃區(qū)域中的每一個(gè)產(chǎn)生一個(gè)局部運(yùn)行計(jì)劃，所述局部運(yùn)行計(jì)劃是所確定的通過邊界單元的列車運(yùn)行序列的函數(shù)。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中為所述計(jì)劃區(qū)域之一產(chǎn)生局部運(yùn)行計(jì)劃是與為相鄰計(jì)劃區(qū)域產(chǎn)生局部運(yùn)行計(jì)劃相獨(dú)立的。
10.一種用于鐵路計(jì)算機(jī)輔助列車運(yùn)行計(jì)劃器的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中所述鐵路網(wǎng)絡(luò)被劃分成多個(gè)計(jì)劃區(qū)域，每一計(jì)劃區(qū)域具有至少一個(gè)由相鄰計(jì)劃區(qū)域共享的共用軌道資源的邊界單元，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括計(jì)算機(jī)可用介質(zhì)，具有包括在所述介質(zhì)中的用于解決在使用邊界單元中的沖突的計(jì)算機(jī)可讀程序代碼模塊；所述計(jì)算機(jī)可讀程序代碼模塊包括計(jì)算機(jī)可讀第一程序代碼模塊(29)，用于使計(jì)算機(jī)確定通過邊界單元的所述多列列車的運(yùn)行序列；以及計(jì)算機(jī)可讀第二程序代碼模塊(23)，用于使計(jì)算機(jī)為所述相鄰計(jì)劃區(qū)域產(chǎn)生局部運(yùn)行計(jì)劃，所述局部運(yùn)行計(jì)劃是所確定的通過邊界單元的列車運(yùn)行序列的函數(shù)。
全文摘要
一種系統(tǒng)和方法，用于控制多列列車在車軌網(wǎng)絡(luò)上的運(yùn)行，此處所述車軌網(wǎng)絡(luò)被劃分成多個(gè)計(jì)劃區(qū)域(10)，相鄰計(jì)劃區(qū)域之間具有共用軌道的邊界單元(20)，使用一個(gè)局部協(xié)調(diào)代理(21)來控制通過所述邊界單元(20)的列車的運(yùn)行。
文檔編號G06F17/50GK1716263SQ20041007668
公開日2006年1月4日 申請日期2004年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月30日
發(fā)明者P·M·朱利克, M·S·維爾斯 申請人:通用電氣公司