鐘妙雙， 唐世華， 唐少律

（廣東韶鋼松山股份有限公司營銷管理部， 廣東 韶關(guān) 512122）

目前，絕大部分冶金企業(yè)內(nèi)部都擁有自己的鐵路路網(wǎng)，其中90%的進(jìn)路控制是借助傳統(tǒng)聯(lián)鎖系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的。傳統(tǒng)聯(lián)鎖系統(tǒng)是一種靜態(tài)的控制方法，它應(yīng)用于冶金企業(yè)運(yùn)輸中，影響了企業(yè)的生產(chǎn)效率和運(yùn)輸效率，同時也未能滿足當(dāng)前冶金企業(yè)運(yùn)輸?shù)男枨?。所以，針對冶金企業(yè)內(nèi)部鐵路的特征，進(jìn)行研究與創(chuàng)新，提出進(jìn)路優(yōu)化控制策略，既能提高冶金企業(yè)鐵路運(yùn)輸?shù)男?，也能促使冶金企業(yè)得到可持續(xù)的發(fā)展。簡單地講，提出優(yōu)化鐵路進(jìn)路控制策略具有一定的必要性，同時具有深遠(yuǎn)的價值。因此，筆者結(jié)合多年的工作實(shí)踐經(jīng)驗，從多列車運(yùn)輸物資之間的相互影響為出發(fā)點(diǎn)進(jìn)行考慮與探究，實(shí)現(xiàn)了多車進(jìn)路的協(xié)同實(shí)時優(yōu)化，提出了冶金企業(yè)內(nèi)部鐵路運(yùn)輸進(jìn)路控制優(yōu)化策略。

1 隨時間實(shí)時變化的模塊化鐵路網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

隨時間實(shí)時變化又被稱之為“時變”，而關(guān)于“時變鐵路路網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)”的研究，就是為了更好地滿足冶金企業(yè)內(nèi)部鐵路實(shí)際的變化，更好地克服傳統(tǒng)進(jìn)路控制方法應(yīng)用中出現(xiàn)的“必須重構(gòu)”缺點(diǎn)，同時也為了實(shí)現(xiàn)實(shí)時動態(tài)優(yōu)化的列車進(jìn)路。籠統(tǒng)地講，冶金企業(yè)內(nèi)部鐵路隨時間實(shí)時變化的模塊化路網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)結(jié)合圖1 發(fā)現(xiàn)，列車排列優(yōu)化進(jìn)路時，列車面對的鐵路路網(wǎng)不可避免會受到其他列車的影響，也就說列車面對的鐵路路網(wǎng)隨著其他列車的不斷行走而發(fā)生實(shí)時變化，并且不同的優(yōu)化時刻，同一列車的可用鐵路路網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)也不會相同。也就是，鐵路路網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對于某一具體列車來講，具有隨時間變化而變化的特征，即“時變鐵路路網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)”。

圖1 冶金企業(yè)某局部的平面圖及其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

2 提出進(jìn)路控制評價函數(shù)

任何優(yōu)化策略的提出都必須擁有一個評價體系，而對于進(jìn)路控制優(yōu)化策略也不例外，需要一個進(jìn)路控制評價體系。該體系的主要職責(zé)：定量地描述鐵路網(wǎng)中車輛排列的進(jìn)路時效。進(jìn)路控制優(yōu)化策略的目標(biāo)：優(yōu)化列車運(yùn)輸作業(yè)的時間，提高列車運(yùn)輸?shù)男?，能夠?qū)崿F(xiàn)物資運(yùn)輸?shù)臅r效性的優(yōu)化，最大限度地降低各種物資之間的相互影響。筆者結(jié)合多年的工作實(shí)踐經(jīng)驗，從列車運(yùn)輸作業(yè)時間、運(yùn)輸時效性這兩個評價方面，闡述了“進(jìn)路控制評價函數(shù)”T（t），記作：

式中，t代表時間；N為進(jìn)路所包含的基本區(qū)段數(shù)目；v為物資運(yùn)輸?shù)乃俣?；ωmax為基本軌道權(quán)值的最大值；K為同一時間周期間隔內(nèi)需要運(yùn)輸?shù)奈镔Y總數(shù)；σi為優(yōu)先級為λi的物資需要運(yùn)輸?shù)母怕?；doflag為當(dāng)前運(yùn)輸物資進(jìn)路中的基本區(qū)段是否位于多個運(yùn)輸物資的進(jìn)路路徑內(nèi)；Tλii為運(yùn)輸優(yōu)先級為λi的運(yùn)輸物資的最晚到達(dá)時刻相對于地面安全控制接收到該物資運(yùn)輸任務(wù)時刻的時間增量。

2.1 運(yùn)輸作業(yè)時間評價函數(shù)

列車進(jìn)路路徑排列時，面對的鐵路路網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的顯著特征就是動態(tài)時變，因此要想實(shí)現(xiàn)列車進(jìn)路進(jìn)路經(jīng)的實(shí)時優(yōu)化，就必須要正式列車進(jìn)路路勁面臨的全新要求——動態(tài)時變。結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗，列車進(jìn)路路徑具有了動態(tài)時變特征，那么列車的運(yùn)輸作業(yè)時間并非一成不變，而是賦予了時變性。所以，對于t時刻的進(jìn)路路徑，運(yùn)輸作業(yè)時間的評價函數(shù)Tc（t）為：

由評價函數(shù)Tc（t）可知，t時刻的運(yùn)輸作業(yè)時間評價Tc（t）主要有Tp、Ts以及To組成。這里需要注意的就是，Tp一般式由車輛管控確定的，且是在排列運(yùn)輸計劃時就確定的，也就是說其對于地面安全控制來講，可以視為一個常量，也可以直接忽略不計；而對于Ts來講，其是進(jìn)路控制優(yōu)化策略在列車排列進(jìn)路時，策略的計算時間遠(yuǎn)小于列車實(shí)際運(yùn)輸作業(yè)的時間，所以在運(yùn)用函數(shù)Tc（t）進(jìn)行計算時，也可以忽略不計。除此之外，相比較而言遠(yuǎn)遠(yuǎn)小，所以Td也可以忽略不計。也就是說，關(guān)于t時刻的進(jìn)路路徑，運(yùn)輸作業(yè)時間評價函數(shù)Tc（t）可以記作：

式中：V為物資運(yùn)輸?shù)乃俣龋籚max為該物質(zhì)運(yùn)輸所允許的最大速度；Wmax為基本軌道權(quán)值的最大值。

2.2 運(yùn)輸實(shí)時性評價函數(shù)

結(jié)合多年的工作實(shí)踐經(jīng)驗來講，運(yùn)輸時效性也具有動態(tài)時變的特征，歸根究底就是因為列車進(jìn)路路徑具有動態(tài)時變的特征。所以，對于t時刻的進(jìn)路路徑，運(yùn)輸實(shí)時性的評價函數(shù)Tw（t）為：

式中，λi為同一時間周期間隔內(nèi)的每種需要運(yùn)輸物資的運(yùn)輸優(yōu)先級；Δt為時間周期間隔時長；σi為優(yōu)先級為λi的物資需要運(yùn)輸?shù)母怕?；Th為當(dāng)前運(yùn)輸列車在位置xj時使其他運(yùn)輸物資產(chǎn)生的等待時間；K為同一時間周期間隔內(nèi)需要運(yùn)輸?shù)奈镔Y總數(shù)；doflag為當(dāng)前運(yùn)輸物資進(jìn)路中的基本區(qū)段是否位于多個運(yùn)輸物資的進(jìn)路路徑內(nèi)，是一個二值量，其值為時表示基本區(qū)段位于多個運(yùn)輸物資的進(jìn)路路徑內(nèi)。通過函數(shù)Tw（t）可以知道，某一列車造成其他與其在同一時間周期間隔內(nèi)且批次最優(yōu)作業(yè)路徑存在交集的運(yùn)輸物資的運(yùn)輸?shù)却驮介L。

3 多車協(xié)同進(jìn)路實(shí)時優(yōu)化控制策略

1）將數(shù)組全部清空，并在時間間隔Δt內(nèi)，搜素鐵路路網(wǎng)中正在運(yùn)輸?shù)奈镔Y，并依次將它們運(yùn)輸優(yōu)先級記錄清晰。

2）時間間隔Δt內(nèi)，其他“新”運(yùn)輸物資的優(yōu)先級也要記錄清晰。

3）搜索可運(yùn)行區(qū)域，并對時間間隔Δt內(nèi)的所有運(yùn)輸物資進(jìn)行進(jìn)路預(yù)搜索，如若進(jìn)路路徑存在交集，則直接轉(zhuǎn)達(dá)4）；反之，如若進(jìn)路路徑不存在交集，則給予行車憑證。

4）進(jìn)路路徑中出現(xiàn)交集的每一個運(yùn)輸物資，都要嚴(yán)格結(jié)合進(jìn)路控制評價函數(shù)計算函數(shù)值，然后通過比較，確定應(yīng)該進(jìn)行5）。

5）對于滿足條件，都要求取差值，記錄差值的最大值，基于此通過比較，確定接下來應(yīng)當(dāng)如何。

結(jié)合多車協(xié)同進(jìn)路實(shí)時優(yōu)化控制策略可以了解到，其進(jìn)隊列車安全局域之外的進(jìn)路進(jìn)行了多車實(shí)時協(xié)同優(yōu)化，所以能夠保障控制策略的安全性。

4 結(jié)語

冶金企業(yè)內(nèi)部鐵路承擔(dān)的運(yùn)輸任務(wù)確實(shí)越來越重，而通過改建或者擴(kuò)建鐵路路網(wǎng)，必定會需要大量的資金投入。結(jié)合多年工作實(shí)踐經(jīng)驗，通過查閱文獻(xiàn)與試驗，深入探究了冶金企業(yè)內(nèi)部鐵路多車進(jìn)路的實(shí)時控制優(yōu)化問題，并遵循實(shí)事求是、大膽設(shè)疑，小心求證的原則，提出了進(jìn)路控制優(yōu)化策略，而將提出策略應(yīng)用于冶金企業(yè)鐵路運(yùn)輸中，確實(shí)確實(shí)能夠改善當(dāng)前冶金企業(yè)內(nèi)部鐵路存在的一些問題，并提高了運(yùn)輸?shù)陌踩浴?/p>