專利名稱：動(dòng)態(tài)優(yōu)化交通規(guī)劃方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及交通規(guī)劃的方法，更具體地說(shuō)，涉及產(chǎn)生并動(dòng)態(tài)修改優(yōu)化的交通移動(dòng)規(guī)劃的方法。本發(fā)明還涉及動(dòng)態(tài)優(yōu)化交通規(guī)劃系統(tǒng)，例如鐵路或通勤(commuter)火車動(dòng)態(tài)優(yōu)化交通規(guī)劃系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
運(yùn)輸基本設(shè)施由特定地理區(qū)域內(nèi)的交通工具(例如而不限于卡車；火車；輪船或小船)的多個(gè)物理航線(例如而不限于道路；鐵路；運(yùn)河)組成。交通規(guī)劃是關(guān)于特定的運(yùn)輸基本設(shè)施和有限的一段時(shí)間，確定對(duì)應(yīng)的多個(gè)交通工具將沿其而行的多條路線(即，每個(gè)交通工具一條路線)，以及在規(guī)定的時(shí)間，期望這些交通工具位于它們各自的路線上的何處的過(guò)程。多于一條的路線構(gòu)成移動(dòng)規(guī)劃(movement plan)。
雖然交通規(guī)劃按照慣例一直由人進(jìn)行，不過(guò)交通規(guī)劃過(guò)程也可由在已知運(yùn)輸基本設(shè)施數(shù)據(jù)，關(guān)于要規(guī)劃的各個(gè)交通工具的數(shù)據(jù)，交通工具時(shí)間表，物理和運(yùn)行約束，和與交通移動(dòng)有關(guān)的其它數(shù)據(jù)的情況下，產(chǎn)生移動(dòng)規(guī)劃的自動(dòng)化交通規(guī)劃器，或者簡(jiǎn)單地交通規(guī)劃器實(shí)現(xiàn)。例如就火車運(yùn)輸來(lái)說(shuō)，這樣的交通規(guī)劃器采用軌道基本設(shè)施數(shù)據(jù)(例如鐵軌；信號(hào)；轉(zhuǎn)轍器(switch))，關(guān)于要規(guī)劃的各個(gè)火車的數(shù)據(jù)，火車時(shí)刻表，物理和運(yùn)行約束，以及和火車移動(dòng)相關(guān)的其它數(shù)據(jù)。
為了執(zhí)行由交通規(guī)劃器產(chǎn)生的移動(dòng)規(guī)劃，這些移動(dòng)規(guī)劃被轉(zhuǎn)換成控制命令，所述控制命令被用于控制現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的狀態(tài)，確定交通工具被允許如何移動(dòng)。就火車來(lái)說(shuō)，控制命令改變信號(hào)燈的狀況，它指示火車應(yīng)如何向前移動(dòng)(例如繼續(xù)飛快地移動(dòng)；減速移動(dòng)；停止)，和轉(zhuǎn)轍器的位置(例如正常或者反轉(zhuǎn))，它確定火車將行駛的具體軌道。在黑暗的(無(wú)信號(hào))地域，用里程標(biāo)志(即，火車被允許沿其規(guī)劃路線從其當(dāng)前位置移動(dòng)到特定的里程標(biāo)志)，地標(biāo)或地理位置規(guī)定火車的向前移動(dòng)。把控制命令發(fā)送到現(xiàn)場(chǎng)由自動(dòng)化的交通控制系統(tǒng)，或者簡(jiǎn)稱為控制系統(tǒng)進(jìn)行，交通規(guī)劃器與所述控制系統(tǒng)連接?？刂葡到y(tǒng)由鐵道部門(mén)用于根據(jù)火車的個(gè)體性質(zhì)或鐵道基礎(chǔ)設(shè)施，控制火車的移動(dòng)。不同地稱為計(jì)算機(jī)輔助調(diào)度(CAD)系統(tǒng)，運(yùn)行控制系統(tǒng)(OCS)，網(wǎng)絡(luò)管理中心(NMC)和中心交通控制(CTC)系統(tǒng)的系統(tǒng)使控制在鐵道基本設(shè)施內(nèi)行駛的火車的移動(dòng)的過(guò)程自動(dòng)化，不管它涉及傳統(tǒng)的固定塊控制還是由積極的火車控制系統(tǒng)輔助的移動(dòng)塊控制。在黑暗地域中，控制火車的移動(dòng)是通過(guò)監(jiān)視控制系統(tǒng)的操作員和機(jī)車工程師之間的話音通信來(lái)實(shí)現(xiàn)的?？刂葡到y(tǒng)起交通規(guī)劃器和現(xiàn)場(chǎng)中的接收并執(zhí)行控制命令的設(shè)備之間的接口的作用?？刂葡到y(tǒng)和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之間的連接可通過(guò)與路旁的電子控制器通信的控制線路來(lái)實(shí)現(xiàn)，所述電子控制器再直接與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備連接，或者在黑暗地域中，通過(guò)與人的話音通信來(lái)實(shí)現(xiàn)，該人手動(dòng)實(shí)現(xiàn)狀態(tài)改變動(dòng)作(例如通常轉(zhuǎn)換投擲開(kāi)關(guān))。
交通規(guī)劃器既向控制系統(tǒng)發(fā)送信息，又從控制系統(tǒng)接收信息。交通規(guī)劃器發(fā)送控制命令，并以交通規(guī)劃器能夠閱讀的消息的形式接收與信號(hào)和轉(zhuǎn)轍器的實(shí)際狀態(tài)，速度限制變化和火車位置相關(guān)的信息。移動(dòng)規(guī)劃被轉(zhuǎn)化成發(fā)送給控制系統(tǒng)以便執(zhí)行的多個(gè)路線清除(routeclear)，轉(zhuǎn)轍器位置變化和其它控制命令。控制系統(tǒng)再以現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備可讀的格式把這些命令發(fā)送到現(xiàn)場(chǎng)。交通規(guī)劃器及時(shí)地把控制命令發(fā)送給控制系統(tǒng)，以便控制命令和預(yù)期將在現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生的實(shí)際變化相符。即，為了實(shí)時(shí)地控制火車的移動(dòng)，必須以控制命令與火車的當(dāng)前位置一致的方式把命令發(fā)送到現(xiàn)場(chǎng)。例如，應(yīng)以這樣的方式在火車之前清除信號(hào)(即變成綠色)，以致火車能夠保持其速度，但是不會(huì)過(guò)早清除信號(hào)，以致它們干擾沿相反方向移動(dòng)的另一火車的計(jì)劃移動(dòng)，在為其清除信號(hào)的火車之前，所述另一火車將經(jīng)過(guò)同一軌道。
一些交通規(guī)劃器采用從控制系統(tǒng)接收的信息(即現(xiàn)場(chǎng)更新)來(lái)修改當(dāng)前正在執(zhí)行的移動(dòng)規(guī)劃，以便計(jì)及自從產(chǎn)生當(dāng)前正在執(zhí)行的移動(dòng)規(guī)劃以來(lái)發(fā)生的預(yù)料之外的現(xiàn)場(chǎng)變化。即，修改當(dāng)前正在執(zhí)行的移動(dòng)規(guī)劃的主要原因(盡管不是唯一原因)是如果在現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生了計(jì)劃外的變化?，F(xiàn)場(chǎng)的規(guī)劃狀態(tài)需要盡可能緊密地與現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際狀態(tài)相符，以便能夠執(zhí)行規(guī)劃認(rèn)為應(yīng)執(zhí)行的一切(即，火車的配置使控制命令能夠如同預(yù)期的那樣發(fā)生作用)。如果火車和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備根據(jù)在當(dāng)前正在執(zhí)行的移動(dòng)規(guī)劃中陳述的或者以其它方式暗示的它們的計(jì)劃或預(yù)期行為動(dòng)作，那么將不必包括任何現(xiàn)場(chǎng)更新。
操作員采用控制系統(tǒng)利用計(jì)算機(jī)界面來(lái)監(jiān)視火車的移動(dòng)，所述計(jì)算機(jī)界面近實(shí)時(shí)地示意顯示這樣的移動(dòng)。常見(jiàn)的這種界面有兩種。第一種界面是軌道圖，軌道圖以不按比例的非地理方式顯示軌道，以便指示火車在軌道上的位置，它們移動(dòng)的權(quán)限(lined route)，軌道轉(zhuǎn)轍器和它們的位置，信號(hào)燈和它們的顏色，以及其它各種設(shè)備，例如檢測(cè)發(fā)熱的軸軸軸承的軸溫探測(cè)器，和諸如橋梁之類的地標(biāo)。軌道圖的關(guān)鍵特征是近實(shí)時(shí)地顯示正在現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生的一切。軌道圖指出火車的當(dāng)前位置，以及已允許它們移動(dòng)到的地方。
操作員用于監(jiān)視鐵路系統(tǒng)的運(yùn)行的第二種界面是“標(biāo)線(stringline)”，它是規(guī)劃火車位于何處以及何時(shí)的時(shí)間-距離圖。一般來(lái)說(shuō)，該圖的垂直軸表示位置(一般由站名表示)，水平軸表示時(shí)間?；疖嚨囊苿?dòng)被顯示成向上或向下傾斜的斜線，取決于移動(dòng)的方向。從而，在相同時(shí)段內(nèi)，在相同軌道上沿相反方向移動(dòng)的兩列火車的標(biāo)線會(huì)形成X形結(jié)構(gòu)。雖然時(shí)間-距離圖一般不按比例繪制，不過(guò)標(biāo)線的斜率粗略地指示各個(gè)火車的速度。例如，在某一火車被停止的時(shí)間內(nèi)，其標(biāo)線會(huì)是水平的?；疖囈苿?dòng)得越快，其標(biāo)線的斜率的絕對(duì)值越大。標(biāo)線圖的關(guān)鍵特征在于它們描述規(guī)劃火車在未來(lái)是如何移動(dòng)的?；疖嚥僮鲉T能夠了解兩列火車計(jì)劃在何處相遇或者某列火車計(jì)劃何時(shí)到達(dá)特定位置。
交通規(guī)劃可被分成非優(yōu)化交通規(guī)劃或優(yōu)化交通規(guī)劃。非優(yōu)化交通規(guī)劃涉及不考慮性能標(biāo)準(zhǔn)(例如準(zhǔn)時(shí)到達(dá)目的地；相對(duì)較高的平均速度)的路線的確定。
已知幾個(gè)鐵路系統(tǒng)采用非優(yōu)化交通規(guī)劃器，它不具有優(yōu)化鐵路網(wǎng)中火車的移動(dòng)的能力。它局限于根據(jù)一組固定的規(guī)則工作。具體地說(shuō)，它根據(jù)一組固定的火車優(yōu)先權(quán)規(guī)劃火車，以致首先規(guī)劃優(yōu)先權(quán)最高的火車的開(kāi)動(dòng)，其次規(guī)劃次高優(yōu)先權(quán)的火車的開(kāi)動(dòng)，依次向下直到優(yōu)先權(quán)最低的火車。每當(dāng)存在沖突(例如兩列火車試圖同時(shí)使用相同的一段軌道)時(shí)，非優(yōu)化交通規(guī)劃器根據(jù)對(duì)應(yīng)火車的優(yōu)先權(quán)解決該沖突(即，優(yōu)先權(quán)最高的火車首先經(jīng)過(guò)該軌道)。這種非優(yōu)化交通規(guī)劃器的一個(gè)例子是賓夕法尼亞州匹茲堡市的Union Switch&Signal，Inc.銷售的AutoRouter(或ART)。
相反，優(yōu)化交通規(guī)劃采用優(yōu)化目標(biāo)來(lái)引導(dǎo)規(guī)劃過(guò)程，以致所得到的移動(dòng)規(guī)劃最佳地滿足一個(gè)或多個(gè)性能標(biāo)準(zhǔn)。貨運(yùn)鐵路系統(tǒng)對(duì)優(yōu)化交通規(guī)劃感興趣，因?yàn)榉?wù)需求(例如運(yùn)送貨物)不斷增大，并且預(yù)計(jì)在可預(yù)測(cè)的將來(lái)將按照這種方式繼續(xù)增大。由于鋪設(shè)新的鐵路(這是增大服務(wù)能力的一種途徑)相當(dāng)昂貴，鐵路系統(tǒng)正在尋找更多地利用他們的現(xiàn)有鐵路基本設(shè)施的容量的途徑。優(yōu)化火車的開(kāi)動(dòng)的交通規(guī)劃能夠增大交通的密度，從而利用更多的現(xiàn)有鐵路基本設(shè)施容量，同時(shí)保持高水平的準(zhǔn)時(shí)性能，對(duì)于鐵路系統(tǒng)的客戶來(lái)說(shuō)這是非常重要的。
交通規(guī)劃(不論是優(yōu)化交通規(guī)劃還是非優(yōu)化交通規(guī)劃)還可被分成靜態(tài)規(guī)劃和動(dòng)態(tài)規(guī)劃。靜態(tài)規(guī)劃是根據(jù)鐵路基本設(shè)施數(shù)據(jù)，和要規(guī)劃的各個(gè)火車相關(guān)的數(shù)據(jù)，火車時(shí)間表，物理和運(yùn)行約束，以及和火車的開(kāi)動(dòng)相關(guān)的其它數(shù)據(jù)，產(chǎn)生初始的移動(dòng)規(guī)劃的過(guò)程。所述初始的移動(dòng)規(guī)劃規(guī)定將在有限的一段時(shí)間內(nèi)，在特定地理區(qū)域內(nèi)行駛的所有火車的移動(dòng)。一旦被產(chǎn)生，初始的移動(dòng)規(guī)劃可被執(zhí)行，如上所述。靜態(tài)規(guī)劃意味著永遠(yuǎn)不對(duì)初始規(guī)劃進(jìn)行任何修改。
動(dòng)態(tài)規(guī)劃由用作為現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生的變化的結(jié)果的新的移動(dòng)規(guī)劃替換目前正在執(zhí)行的移動(dòng)規(guī)劃組成，所述變化是意料之外的，于是目前正在執(zhí)行的移動(dòng)規(guī)劃未考慮到所述變化。即，規(guī)劃時(shí)事件未在現(xiàn)場(chǎng)中發(fā)生(例如，火車的移動(dòng)速度可能慢于計(jì)劃的速度；在特定的一段軌道實(shí)際了速度限制；發(fā)生了設(shè)備故障)。只有當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)正在按照規(guī)劃(或者非常接近于規(guī)劃)變化時(shí)，才不需要?jiǎng)討B(tài)規(guī)劃。由于總是有在現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生的未預(yù)料到的或者未規(guī)劃的變化，因此如果關(guān)于鐵路系統(tǒng)的交通規(guī)劃要有效的話，那么它必須是動(dòng)態(tài)的。
已知的動(dòng)態(tài)規(guī)劃可被分成兩種不同的類型，取決于產(chǎn)生新的移動(dòng)規(guī)劃的方式。第一種由不考慮當(dāng)前正在執(zhí)行的規(guī)劃，產(chǎn)生全新的規(guī)劃，并用新的規(guī)劃代替當(dāng)前正在執(zhí)行的規(guī)劃來(lái)組成。對(duì)當(dāng)前正在執(zhí)行的規(guī)劃不做任何修改，以便產(chǎn)生新的規(guī)劃。在新的移動(dòng)規(guī)劃的產(chǎn)生中，沒(méi)有使用源于當(dāng)前正在執(zhí)行的移動(dòng)規(guī)劃的任何數(shù)據(jù)。
第二種動(dòng)態(tài)規(guī)劃涉及對(duì)當(dāng)前正在執(zhí)行的移動(dòng)規(guī)劃的修改。所述修改是高度局部化的改變，例如移動(dòng)單個(gè)會(huì)車點(diǎn)(即，一列火車必須等于另一列火車通過(guò)的地點(diǎn))，或者調(diào)整各個(gè)火車速度，以致已規(guī)劃的會(huì)車點(diǎn)被保留。這些修改一般只影響一列或兩列火車和一個(gè)或兩個(gè)基本設(shè)施位置，其余的移動(dòng)規(guī)劃保持不變。
就優(yōu)化交通規(guī)劃來(lái)說(shuō)，第一種動(dòng)態(tài)規(guī)劃產(chǎn)生與當(dāng)前正在執(zhí)行的規(guī)劃無(wú)關(guān)的新的優(yōu)化移動(dòng)規(guī)劃。這種動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法費(fèi)時(shí)，因?yàn)楫a(chǎn)生初始規(guī)劃會(huì)比修改當(dāng)前正在執(zhí)行的規(guī)劃花費(fèi)更多的時(shí)間，取決于所采用的優(yōu)化方法。
第二種動(dòng)態(tài)規(guī)劃采用局部?jī)?yōu)化，它會(huì)不利地影響全局優(yōu)化的移動(dòng)規(guī)劃；即，相對(duì)于目標(biāo)測(cè)量的整個(gè)規(guī)劃的優(yōu)化程度可能變小。在多數(shù)情況下，局部?jī)?yōu)化不會(huì)改進(jìn)規(guī)劃的整個(gè)全局優(yōu)化。
美國(guó)專利No.5794172和6154735公開(kāi)產(chǎn)生多列火車的移動(dòng)規(guī)劃的各種優(yōu)化方法。在專利5794172中要求保護(hù)的方法是粗粒優(yōu)化的模擬退火法(以便產(chǎn)生火車運(yùn)輸?shù)母呒?jí)時(shí)間表)，和更細(xì)粒優(yōu)化的分枝限界法(以便根據(jù)時(shí)間表產(chǎn)生更詳細(xì)的移動(dòng)規(guī)劃)。專利6154735要求保護(hù)用于產(chǎn)生優(yōu)化的移動(dòng)規(guī)劃的約束傳播法和聚焦模擬退火法。專利5794172還要求保護(hù)對(duì)火車進(jìn)行并不遵守預(yù)定移動(dòng)規(guī)劃(當(dāng)前正在執(zhí)行的規(guī)劃)的調(diào)整的系統(tǒng)。這樣的調(diào)整隨后被傳送給這些火車。專利5794172還要求保護(hù)當(dāng)發(fā)生沖突(兩列火車試圖同時(shí)經(jīng)過(guò)同一軌道)時(shí)，借助分枝限界技術(shù)確定沖突的解決方案的系統(tǒng)。體現(xiàn)對(duì)各個(gè)火車的調(diào)整或者特定沖突的解決的系統(tǒng)會(huì)是第二種動(dòng)態(tài)規(guī)劃的實(shí)現(xiàn)。
美國(guó)專利No.5623413要求保護(hù)用于產(chǎn)生優(yōu)化的火車移動(dòng)規(guī)劃的分枝限界法和基于程序的推斷方法，和利用分別涉及基于規(guī)則的推斷和基于約束的推斷的規(guī)則放寬或約束放寬重新計(jì)劃的方法。實(shí)現(xiàn)這些重新計(jì)劃方法的系統(tǒng)應(yīng)被看作第二種動(dòng)態(tài)規(guī)劃的例子。
美國(guó)專利No.5177684公開(kāi)根據(jù)預(yù)定的火車時(shí)間表(即火車的預(yù)定發(fā)車時(shí)間和到達(dá)時(shí)間是固定的)，優(yōu)化產(chǎn)生移動(dòng)規(guī)劃的火車移動(dòng)規(guī)劃器。由延遲成本(由通過(guò)延遲一個(gè)交通工具，從而另一交通工具能夠通過(guò)而導(dǎo)致的成本)限制的深度優(yōu)先搜索算法把不可行的會(huì)車點(diǎn)(即在單一軌道出現(xiàn)的會(huì)車點(diǎn))調(diào)整到能夠發(fā)生會(huì)車的位置。這種火車移動(dòng)規(guī)劃優(yōu)化方法確定在不增加由火車在提出的會(huì)車點(diǎn)的延遲而引起的任何較大成本的情況下，火車是否可滿足提出的時(shí)間表。
美國(guó)專利N0.6304801和6546371公開(kāi)一種特別優(yōu)化鐵路走廊內(nèi)火車的移動(dòng)的梯度搜索方法。該梯度搜索方法由成本函數(shù)指導(dǎo)，通過(guò)把每個(gè)會(huì)車點(diǎn)移動(dòng)到鐵路側(cè)線，并評(píng)估這樣做帶來(lái)的成本，所述成本函數(shù)能夠關(guān)于出發(fā)火車確定最佳的時(shí)間表。通過(guò)改變火車速度和/或火車出發(fā)時(shí)間(即，火車進(jìn)入所述走廊的時(shí)間)，還能夠調(diào)整各個(gè)火車時(shí)間表。
美國(guó)專利No.6459964要求保護(hù)一種用于火車的粗粒調(diào)度的系統(tǒng)和細(xì)粒移動(dòng)規(guī)劃產(chǎn)生方法。專用6459964還要求保護(hù)一種移動(dòng)規(guī)劃糾正方法，該方法是上述第二種動(dòng)態(tài)規(guī)劃的一個(gè)例子。系統(tǒng)對(duì)照細(xì)粒移動(dòng)規(guī)劃監(jiān)視火車的前進(jìn)，識(shí)別使用軌道時(shí)火車之間的沖突。系統(tǒng)隨后確定解決火車的同時(shí)的軌道使用的可用會(huì)車點(diǎn)選項(xiàng)，并選擇對(duì)整個(gè)移動(dòng)規(guī)劃影響最小的一個(gè)會(huì)車點(diǎn)(局部?jī)?yōu)化)。沒(méi)有考慮可能由選擇的選項(xiàng)的實(shí)現(xiàn)而引起的任何沖突。當(dāng)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，該系統(tǒng)糾正問(wèn)題，而不管這些糾正(即新的會(huì)車點(diǎn))可能具有的導(dǎo)致火車在時(shí)間上進(jìn)一步?jīng)_突的影響。
在交通規(guī)劃方法和交通規(guī)劃系統(tǒng)方面仍然存在改進(jìn)空間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明滿足了這些和其它需要，本發(fā)明動(dòng)態(tài)優(yōu)化動(dòng)態(tài)變化環(huán)境中的鐵路網(wǎng)內(nèi)的列車的移動(dòng)。例如，計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)生多個(gè)列車移動(dòng)規(guī)劃，修改這些規(guī)劃以便考慮到對(duì)預(yù)期鐵路列車運(yùn)行的意外變化，并選擇優(yōu)化的列車移動(dòng)規(guī)劃。從而，這種基于軟件的方法和系統(tǒng)重新規(guī)劃動(dòng)態(tài)環(huán)境，例如動(dòng)態(tài)變化的鐵路網(wǎng)中的列車的移動(dòng)。
公開(kāi)了第三種動(dòng)態(tài)規(guī)劃，類似于第二種動(dòng)態(tài)規(guī)劃，這種動(dòng)態(tài)規(guī)劃涉及對(duì)當(dāng)前正在執(zhí)行的規(guī)劃的修改，但是與第二種動(dòng)態(tài)規(guī)劃的不同在于允許每種變化影響其余的移動(dòng)規(guī)劃。即，其余的移動(dòng)規(guī)劃被調(diào)整以適應(yīng)每種變化。
就優(yōu)化交通規(guī)劃來(lái)說(shuō)，第三種動(dòng)態(tài)規(guī)劃通過(guò)在包括對(duì)當(dāng)前正在執(zhí)行的移動(dòng)規(guī)劃做出的變化的情況下，全局優(yōu)化當(dāng)前正在執(zhí)行的移動(dòng)規(guī)劃，合并這些變化。其與第一種動(dòng)態(tài)規(guī)劃的不同在于當(dāng)前正在執(zhí)行的移動(dòng)規(guī)劃被用在新的移動(dòng)規(guī)劃的生成中。
作為本發(fā)明的一個(gè)方面，為具有多個(gè)交通和多個(gè)交通條件的區(qū)域產(chǎn)生優(yōu)化的交通移動(dòng)規(guī)劃的方法包括根據(jù)該區(qū)域的交通條件，確定交通的第一規(guī)劃邊界；采用第一規(guī)劃邊界，并反復(fù)產(chǎn)生該區(qū)域的交通的第一批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃；選擇所述第一批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃之一作為第一優(yōu)化交通移動(dòng)規(guī)劃以供執(zhí)行；輸出第一優(yōu)化交通移動(dòng)規(guī)劃，以便控制該區(qū)域中的交通移動(dòng)；確定該區(qū)域的當(dāng)前交通條件；根據(jù)當(dāng)前的交通條件，更新第一規(guī)劃邊界，從而提供交通的第二規(guī)劃邊界；采用第二規(guī)劃邊界，并反復(fù)產(chǎn)生該區(qū)域的交通的第二批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃；選擇所述第一批和第二批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃之一作為第二優(yōu)化交通移動(dòng)規(guī)劃以供執(zhí)行；輸出第二優(yōu)化交通移動(dòng)規(guī)劃，以便控制該區(qū)域中的交通移動(dòng)。
該方法可采用第一優(yōu)化交通移動(dòng)規(guī)劃的第一批多個(gè)交通條件，并對(duì)照第一優(yōu)化交通移動(dòng)規(guī)劃的第一批多個(gè)交通條件比較當(dāng)前的交通條件，作為響應(yīng)利用基本上基于第一批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃的第二規(guī)劃邊界進(jìn)行規(guī)劃，從而反復(fù)產(chǎn)生該區(qū)域的交通的第二批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃。
該方法可采用第一優(yōu)化交通移動(dòng)規(guī)劃的第一批多個(gè)交通條件，并對(duì)照第一優(yōu)化交通移動(dòng)規(guī)劃的第一批多個(gè)交通條件比較當(dāng)前的交通條件，作為響應(yīng)利用第二規(guī)劃邊界重新規(guī)劃，從而反復(fù)產(chǎn)生作為該區(qū)域的交通的第二批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃的(a)基本上基于該區(qū)域的交通的第一批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃中的一些的第三批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃，和(b)與該區(qū)域的交通的第一批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃無(wú)關(guān)的第四批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃。
作為本發(fā)明的另一方面，用于具有多個(gè)交通和所述交通的多個(gè)交通條件的區(qū)域的動(dòng)態(tài)優(yōu)化交通規(guī)劃設(shè)備包括輸入代表交通條件的信息的裝置；和執(zhí)行多種例程的裝置，所述例程包括根據(jù)該區(qū)域的交通條件，確定交通的第一規(guī)劃邊界，確定該區(qū)域的當(dāng)前交通條件，并根據(jù)當(dāng)前交通條件，更新第一規(guī)劃邊界，從而提供交通的第二規(guī)劃邊界的規(guī)劃監(jiān)視器，連續(xù)采用第一規(guī)劃邊界和第二規(guī)劃邊界，分別反復(fù)產(chǎn)生該區(qū)域的交通的第一批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃和第二批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃，選擇第一批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃之一作為第一優(yōu)化交通移動(dòng)規(guī)劃以供執(zhí)行，選擇第一批和第二批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃之一作為第二優(yōu)化交通移動(dòng)規(guī)劃以供執(zhí)行，并連續(xù)輸出第一和第二優(yōu)化交通移動(dòng)規(guī)劃的規(guī)劃發(fā)生器，和連續(xù)把第一和第二優(yōu)化交通移動(dòng)規(guī)劃轉(zhuǎn)換成控制該區(qū)域中的交通移動(dòng)的多個(gè)命令的規(guī)劃執(zhí)行器(plan executive)。
作為本發(fā)明的另一方面，用于具有多個(gè)交通和所述交通的多個(gè)交通條件的區(qū)域的交通管理系統(tǒng)包括輸入代表交通條件的信息的裝置；執(zhí)行多種例程的裝置，所述例程包括根據(jù)該區(qū)域的交通條件，確定交通的第一規(guī)劃邊界，確定該區(qū)域的當(dāng)前交通條件，并根據(jù)當(dāng)前交通條件，更新第一規(guī)劃邊界，從而提供交通的第二規(guī)劃邊界的規(guī)劃監(jiān)視器，連續(xù)采用第一規(guī)劃邊界和第二規(guī)劃邊界，分別反復(fù)產(chǎn)生該區(qū)域的交通的第一批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃和第二批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃，選擇第一批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃之一作為第一優(yōu)化交通移動(dòng)規(guī)劃以供執(zhí)行，選擇第一批和第二批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃之一作為第二優(yōu)化交通移動(dòng)規(guī)劃以供執(zhí)行，并連續(xù)輸出第一和第二優(yōu)化交通移動(dòng)規(guī)劃的規(guī)劃發(fā)生器，和連續(xù)把第一和第二優(yōu)化交通移動(dòng)規(guī)劃轉(zhuǎn)換成控制該區(qū)域中的交通移動(dòng)的多個(gè)命令的規(guī)劃執(zhí)行器；和執(zhí)行所述命令，從而控制該區(qū)域中的交通移動(dòng)的裝置。


結(jié)合附圖，根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例的下述說(shuō)明，能夠更全面地理解本發(fā)明，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的動(dòng)態(tài)優(yōu)化交通規(guī)劃器(DOTP)的示意方框圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的產(chǎn)生優(yōu)化的交通移動(dòng)規(guī)劃的方法的方框圖。
圖3是表示圖1的DOTP和計(jì)算機(jī)輔助調(diào)度(CAD)系統(tǒng)之間的接口的示意方框圖，利用它們之間的接口，DOTP被分成實(shí)時(shí)組件和近實(shí)時(shí)組件。
圖4是圖3的規(guī)劃發(fā)生器，規(guī)劃監(jiān)視器，規(guī)劃執(zhí)行器和CAD系統(tǒng)的動(dòng)作的流程圖。
圖5A-5B是表示圖4的規(guī)劃和重新規(guī)劃周期的流程圖。
圖6是圖1的包括與(關(guān)于現(xiàn)場(chǎng)變化)的重新規(guī)劃分?jǐn)?shù)的計(jì)算相差的模塊的規(guī)劃監(jiān)視器的方框圖。
圖7是圖6的規(guī)劃監(jiān)視器的TrainGap和PublishedPlan組件的方框圖。
圖8是由圖1的DOTP輸出的標(biāo)線火車圖的例子，表示由動(dòng)態(tài)增加軌道組(track block)而引起的移動(dòng)規(guī)劃。
圖9表示規(guī)劃邊界和各種保留的例子。
圖10表示把舊的移動(dòng)規(guī)劃調(diào)整到新的邊界條件的例子。
具體實(shí)施例方式
下面將在產(chǎn)生通過(guò)區(qū)域鐵路網(wǎng)的火車的優(yōu)化移動(dòng)規(guī)劃的方法和軟件系統(tǒng)方面說(shuō)明本發(fā)明，不過(guò)本發(fā)明適用于各種交通應(yīng)用(例如而不限于鐵路；通勤鐵路；運(yùn)河)。
參見(jiàn)圖1，表示了動(dòng)態(tài)優(yōu)化交通規(guī)劃器系統(tǒng)(DOTP)2。DOTP 2是產(chǎn)生通過(guò)鐵路網(wǎng)10(例如鐵路系統(tǒng)軌道網(wǎng))的火車，例如火車6，8的優(yōu)化移動(dòng)規(guī)劃，例如規(guī)劃4，隨后當(dāng)鐵路系統(tǒng)12的狀態(tài)在一定程度上不同于當(dāng)前正在執(zhí)行的移動(dòng)規(guī)劃13設(shè)想的狀態(tài)時(shí)，進(jìn)行重新規(guī)劃的軟件系統(tǒng)。鐵路系統(tǒng)12的狀態(tài)68被連續(xù)監(jiān)視，并且每個(gè)規(guī)劃周期，為了規(guī)劃發(fā)生器56的利益，鐵路系統(tǒng)12的狀態(tài)68被更新。DOTP 2中連接負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)控制火車6，8的移動(dòng)的恰當(dāng)交通控制系統(tǒng)，例如計(jì)算機(jī)輔助調(diào)度(CAD)系統(tǒng)14。DOTP 2產(chǎn)生初始移動(dòng)規(guī)劃，以便填充解決方案池172(圖5A)，并且當(dāng)系統(tǒng)被啟動(dòng)時(shí)，公布優(yōu)化的移動(dòng)規(guī)劃，例如規(guī)劃4。在DOTP 2運(yùn)行之后，該系統(tǒng)利用從現(xiàn)場(chǎng)(例如鐵路系統(tǒng)12)接收的實(shí)際數(shù)據(jù)，連續(xù)產(chǎn)生優(yōu)化的移動(dòng)規(guī)劃，另外還動(dòng)態(tài)地重新規(guī)劃，所述實(shí)際數(shù)據(jù)指示現(xiàn)場(chǎng)的當(dāng)前狀態(tài)。這自動(dòng)實(shí)現(xiàn)火車6，8的移動(dòng)規(guī)劃。DOTP 2還向控制火車6，8的人提出建議(例如，分別通過(guò)界面16和18，火車圖顯示器20(例如恰當(dāng)?shù)姆?wù)器和用戶界面(未示出))和(軌道圖)人機(jī)界面(MMI)顯示器22)。另一方面，DOTP 2可與任何其它適當(dāng)?shù)目刂葡到y(tǒng)(未示出)連接。
DOTP 2產(chǎn)生多種解決方案(移動(dòng)規(guī)劃)，并對(duì)照它優(yōu)化的目標(biāo)，根據(jù)優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)(目標(biāo))推薦“最佳”的解決方案。例如，這種標(biāo)準(zhǔn)可以與準(zhǔn)時(shí)性能，最佳時(shí)間，使總時(shí)延降至最小，使在地點(diǎn)層面離散的商業(yè)目標(biāo)函數(shù)最小化，或者這些和/或其它優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)的某一組合相關(guān)聯(lián)。選擇的具體標(biāo)準(zhǔn)取決于特定鐵路系統(tǒng)，例如鐵路系統(tǒng)12的商業(yè)目標(biāo)。DOTP 2一般以和更好的準(zhǔn)時(shí)性能結(jié)合的增大的容量利用率的形式，提供顯著改進(jìn)的運(yùn)行效率，并且由于它避免擁塞，因此DOTP 2將通過(guò)避免不安全的火車配置，提高安全等級(jí)。
動(dòng)態(tài)優(yōu)化規(guī)劃(它包括考慮到現(xiàn)場(chǎng)變化)是在不斷變化的環(huán)境中產(chǎn)生優(yōu)化的移動(dòng)規(guī)劃(例如詳細(xì)的會(huì)車/過(guò)車規(guī)劃)的規(guī)劃方法。
這里使用的術(shù)語(yǔ)“保留”將明白地包括(但不限于)從進(jìn)入日期/時(shí)間到離開(kāi)日期/時(shí)間，特定火車對(duì)某一段鐵路的計(jì)劃使用。進(jìn)入日期/時(shí)間與第一節(jié)車廂(例如機(jī)車；火車頭)進(jìn)入特定一段軌道的時(shí)間相一致。離開(kāi)日期/時(shí)間與最后一節(jié)車廂(例如車尾)離開(kāi)特定一段軌道的時(shí)間相一致。所述保留是一個(gè)基本的規(guī)劃人工產(chǎn)物。關(guān)于所有被規(guī)劃火車的所有保留的某一基于時(shí)間的組合構(gòu)成移動(dòng)規(guī)劃。
例1移動(dòng)規(guī)劃的產(chǎn)生遵守各種限制(例如軌道速度限制；永久的速度限制；臨時(shí)速度限制)和約束(例如火車類型，比如客車，貨車；動(dòng)力類型柴油，AC，DC；火車高度、長(zhǎng)度、重量、寬度和其它組成特征，例如危險(xiǎn)貨物)。另外，移動(dòng)規(guī)劃產(chǎn)生遵守可進(jìn)一步限制移動(dòng)規(guī)劃的產(chǎn)生的鐵路設(shè)備和線路設(shè)備(例如轉(zhuǎn)轍器和立體交叉道路)的固有特征。例如，某一線路區(qū)段的使用禁止可能被連接或者不被連接的另一線路區(qū)段的使用。作為另一例子，包括位于正常位置的轉(zhuǎn)轍器的某一線路區(qū)段持續(xù)一段時(shí)間阻止包括相同位置中的相同轉(zhuǎn)轍器的另一線路區(qū)段的使用，所述一段時(shí)間取決于前一線路區(qū)段的使用。由于路旁對(duì)不同的轉(zhuǎn)轍器施加的條件，立體交叉道路中轉(zhuǎn)轍器的組合限制某些線路區(qū)段的使用。例如，使用某些線路區(qū)段的較寬火車會(huì)妨礙平行線路區(qū)段的使用。這些是任何交通規(guī)劃發(fā)生器為了產(chǎn)生可執(zhí)行的規(guī)劃而應(yīng)遵守的條件。另外，應(yīng)考慮所有運(yùn)行規(guī)則和約束(例如一些火車不被允許通過(guò)某些線路；車間時(shí)距和列車分離約束；可使用備選站臺(tái))。所有這些應(yīng)反映在構(gòu)成下面說(shuō)明的移動(dòng)規(guī)劃和規(guī)劃邊界的一組保留中。
(tracki上trainj的)保留，列車服務(wù)(trainj)的保留集合，和移動(dòng)規(guī)劃(Plan)可分別由等式1、2和3表示Rtrackitrainj={Trainj,tracki,BeginDateTimeij,EndDateatimeij},---(Eq.1)]]>Rtrainj=∪i=TrainPasTrackFinalDestTrack{Rtrackitrainj},and---(Eq.2)]]>Plan=∪j=1nhorizontrains{Rtrackitrainj};---(Eq.3)]]>其中BeginDateTimeij=LocoEntryDateTimeij,]]>EndDateTimeij=EndTrainExitDateTimeij,]]> 是和當(dāng)產(chǎn)生移動(dòng)規(guī)劃時(shí)的規(guī)劃周期對(duì)應(yīng)的時(shí)間間隔(即當(dāng)前時(shí)間到規(guī)劃遠(yuǎn)景)中的列車的數(shù)目。
如上所示，列車服務(wù)(trainj)的保留集合包含時(shí)間表中從當(dāng)前位置(TrainPosTrack)到最終目的地(FinalDestTrack)的線路區(qū)段(tracki)的所有保留。某一列車服務(wù)的兩個(gè)連續(xù)保留的保留間隔重疊，如等式4中所示[BeginDateTimeij,EndDateTimeij],∩[BeginDateTimei+1j,EndDateTimei+1j]==[LocoExitDateTimeij,EndTrainExitDateTimeij]---(Eq.4)]]>其中i和i+1是兩個(gè)連續(xù)的線路區(qū)段。
LocoExitDateTimeij代表當(dāng)trainj的第一節(jié)車廂(例如機(jī)車)離開(kāi)tracki時(shí)的日期和時(shí)間，EndTrainExitDateTimeij代表當(dāng)traini的最后一節(jié)車廂(例如車尾)離開(kāi)相同tracki時(shí)的日期和時(shí)間。
(相同線路區(qū)段中)兩個(gè)不同列車服務(wù)的保留間隔不重疊，除非列車被允許同時(shí)占用相同的線路區(qū)段(例如，根據(jù)鐵路系統(tǒng)的運(yùn)行規(guī)則和約束)。
這里使用的術(shù)語(yǔ)“規(guī)則周期”代表在動(dòng)態(tài)優(yōu)化交通規(guī)劃器，例如DOTP 2獲得最新現(xiàn)場(chǎng)信息(例如它已累積的現(xiàn)場(chǎng)信息)，并將其應(yīng)用于新規(guī)劃的產(chǎn)生之后的時(shí)間量；或者代表在相同的交通和交通條件下，規(guī)劃器用于產(chǎn)生規(guī)劃的時(shí)間量。例如，(常見(jiàn)的)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃周期的持續(xù)時(shí)間小于重新規(guī)則周期的持續(xù)時(shí)間。重新規(guī)則周期可中斷當(dāng)前的規(guī)則周期。在規(guī)則周期結(jié)束時(shí)，可公布優(yōu)化的移動(dòng)規(guī)劃，只要它比先前公布的規(guī)劃好一定的數(shù)量。根據(jù)要求，可在規(guī)劃周期結(jié)束之前公布移動(dòng)規(guī)劃。
這里使用的術(shù)語(yǔ)“規(guī)則邊界”(或者“深度規(guī)劃邊界”)明確地包括(但不限于)執(zhí)行中的以前保留的集合，提交的保留，和預(yù)期在下一規(guī)則周期內(nèi)將提交的保留。
這里使用的術(shù)語(yǔ)“反復(fù)產(chǎn)生”明確包括(但不限于)對(duì)應(yīng)的規(guī)劃邊界的對(duì)應(yīng)規(guī)劃周期、時(shí)段或窗口內(nèi)多于一個(gè)的交通移動(dòng)規(guī)劃的順序和/或并行產(chǎn)生。
例2
例如，如圖9中所示，各列列車，例如列車24(圖中只表示了一列列車)已占用執(zhí)行中的保留30、32的線路區(qū)段26、28。提交的保留3436、38包括已由DOTP 2分配的保留。這樣的提交保留未被DOTP2倒轉(zhuǎn)；但是，手動(dòng)干預(yù)可倒轉(zhuǎn)它們，假定執(zhí)行這樣的操作是安全的。預(yù)期列車將根據(jù)這些保留在不久的將來(lái)移動(dòng)，并且已被允許這樣做。一般來(lái)說(shuō)，這意味著允許列車在它們控制的線路區(qū)段40、42、44內(nèi)開(kāi)動(dòng)的信號(hào)燈特征。當(dāng)預(yù)期列車將連續(xù)開(kāi)動(dòng)時(shí)，關(guān)于每列列車的多個(gè)保留可被包括在該深度規(guī)劃邊界45內(nèi)。列車停止(例如停在某一車站或者由于交通條件的緣故而停止)會(huì)導(dǎo)致提交的保留的數(shù)目減小(例如降到0)(甚至預(yù)期成為提交保留)。如圖9中所示，其它保留46，48預(yù)期將在下一規(guī)劃周期內(nèi)提交。其它保留50、52、54將在下一規(guī)劃周期內(nèi)規(guī)劃。保留50、52、54和到列車服務(wù)結(jié)束時(shí)或者到規(guī)劃遠(yuǎn)景的所有其它保留(它們?cè)谝?guī)劃邊界之外)可在下一規(guī)劃周期內(nèi)規(guī)劃或修改。
這里使用的術(shù)語(yǔ)“規(guī)劃遠(yuǎn)景”表示超出動(dòng)態(tài)優(yōu)化交通規(guī)劃器，例如圖1的DOTP 2規(guī)劃列車的開(kāi)動(dòng)的規(guī)劃邊界的時(shí)間點(diǎn)。規(guī)劃遠(yuǎn)景(例如圖9中的55)可以是超出規(guī)劃邊界的任何適當(dāng)?shù)臅r(shí)間點(diǎn)。作為一個(gè)非限制性例子，規(guī)劃遠(yuǎn)景一般可在從當(dāng)前時(shí)間開(kāi)始的1～24小時(shí)之間，不過(guò)各種時(shí)間也是可能的。
這里使用的術(shù)語(yǔ)“交通”明確地包括(但不限于)主要由貨車和客車組成的鐵路交通，和主要由客車組成的通勤軌道交通，不過(guò)它可包括貨車。
這里使用的術(shù)語(yǔ)“交通條件”明確地包括(但不限于)交通基本設(shè)施的狀態(tài)變化，例如軌道封閉，轉(zhuǎn)轍器封閉速度限制和列車位置間隔(即，鐵路網(wǎng)中規(guī)劃的列車位置和實(shí)際的列車位置之間的間距)。
這里使用的術(shù)語(yǔ)“當(dāng)前交通條件”明確地包括(但不限于)最好關(guān)于恰當(dāng)?shù)囊?guī)劃窗口，例如當(dāng)前時(shí)間和恰當(dāng)?shù)囊?guī)劃遠(yuǎn)景之間的規(guī)則窗口確定的某一區(qū)域的交通條件的目前已知的和/或預(yù)測(cè)的狀態(tài)。
這里使用的術(shù)語(yǔ)“重新規(guī)則分?jǐn)?shù)”(例如數(shù)字值)明確地包括(但不限于)交通條件的改變和時(shí)間表改變(不接近當(dāng)前時(shí)間的時(shí)間表改變)的數(shù)值表示。例如，考慮到每種事件類型的細(xì)節(jié)，可評(píng)估不同事件類型(變化)的貢獻(xiàn)。每種事件類型的相對(duì)重要性可由對(duì)應(yīng)的加權(quán)因子來(lái)量化。
這里使用的術(shù)語(yǔ)“特殊事件”明確地包括(但不限于)運(yùn)行上重要的交通條件，它不是重新規(guī)則分?jǐn)?shù)的一部分；當(dāng)?shù)竭_(dá)規(guī)劃區(qū)域時(shí)列車順序變化；不遵循規(guī)定的移動(dòng)規(guī)劃的列車；對(duì)接近當(dāng)前時(shí)間的列車時(shí)間表的變化；和對(duì)列車組成的改變(例如增加裝有危險(xiǎn)貨物的一車車廂；明顯的列車長(zhǎng)度變化)。
這里使用的術(shù)語(yǔ)“重新規(guī)則周期”明確地包括(但不限于)當(dāng)重新規(guī)劃分?jǐn)?shù)到達(dá)預(yù)定的(例如配置的)重新規(guī)劃閾值，或者當(dāng)發(fā)生某些特殊事件時(shí)觸發(fā)的規(guī)劃周期。可根據(jù)對(duì)環(huán)境中的變化的所需響應(yīng)，設(shè)置重新規(guī)劃閾值。從而，如果交通條件顯著變化，以致規(guī)劃產(chǎn)生過(guò)程中采用的假設(shè)過(guò)時(shí)，那么規(guī)劃周期可被中斷，可提供新的規(guī)劃邊界。
這里使用的術(shù)語(yǔ)“目標(biāo)函數(shù)值”明確地包括(但不限于)由移動(dòng)規(guī)劃的目標(biāo)函數(shù)的值測(cè)量的該規(guī)劃的“優(yōu)良性”(例如，移動(dòng)規(guī)劃優(yōu)化有多好的相對(duì)指示符)。移動(dòng)規(guī)劃的目標(biāo)函數(shù)值對(duì)照現(xiàn)場(chǎng)的最新?tīng)顟B(tài)，反映規(guī)則的優(yōu)良性。在更復(fù)雜的環(huán)境中，可考慮多個(gè)目標(biāo)。如果目標(biāo)函數(shù)被組合，那么單一值可代表整體目標(biāo)，這種情況下，每個(gè)目標(biāo)被稱為一個(gè)目的。當(dāng)目標(biāo)未被組合成一個(gè)明確的整體目標(biāo)時(shí)，目標(biāo)函數(shù)值可由目標(biāo)函數(shù)值的向量代替。這種情況下，解決方案(即移動(dòng)規(guī)劃)的適當(dāng)性由對(duì)照該向量表述的條件確定。
例3圖5中表示了目標(biāo)函數(shù)的一個(gè)例子。該目標(biāo)是根據(jù)利用評(píng)估點(diǎn)離散模擬的整體商業(yè)目標(biāo)函數(shù)使加權(quán)遲滯時(shí)間最小化。
f=Σj=1mΣi=1njwijfc(τij)---(Eq.5)]]>其中wij＝每個(gè)列車服務(wù)的f(date，time，direction)，就該函數(shù)來(lái)說(shuō)，根據(jù)商業(yè)目標(biāo)(例如預(yù)定的并且在配置表中呈遞給規(guī)劃器的商業(yè)目標(biāo))確定f；τij＝(-1)(列車j的評(píng)估點(diǎn)i的預(yù)定時(shí)間-實(shí)際時(shí)間)；
nj是列車j的評(píng)估點(diǎn)(EP)的數(shù)目，在相對(duì)簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)中，每個(gè)EP是預(yù)定點(diǎn)(SP)。換句話說(shuō)，不是所有的SP必須是EP{∪injEPi}⊆{∪ikjSPi}.]]>在更復(fù)雜的實(shí)現(xiàn)中，EP 是SP，但是來(lái)源于它們；kj是預(yù)定點(diǎn)的數(shù)目；m是列車服務(wù)的數(shù)目，為物理列車計(jì)劃所述每個(gè)列車服務(wù)；fc是取決于延遲的局部成本函數(shù)。在簡(jiǎn)單的情況下，fc(τij)＝τij。
例4等式6表示包括多個(gè)單獨(dú)目的的整體目標(biāo)函數(shù)的一個(gè)例子。
F＝F(f1，f2，....fn) (Eq.6)其中F是整體目標(biāo)；fi是整體目標(biāo)的一個(gè)單個(gè)目的；n是單個(gè)目的的數(shù)目；和i介于1和n之間。
例5等式7表示一個(gè)相對(duì)簡(jiǎn)單的例子，其中整體目標(biāo)利用線性函數(shù)組合目的，同時(shí)向不同的目的分配不同的加權(quán)。
F(f1,f2,....fn)=Σi=1nqifi---(Eq.7)]]>其中qi是對(duì)應(yīng)目的的權(quán)重。
單個(gè)目的fi可應(yīng)用于不同的列車組。例如，一個(gè)列車組(即一組列車)可能要求準(zhǔn)時(shí)到達(dá)，而另一列車組可能要求到達(dá)最終目的地的最佳時(shí)間。但是，不同的目的也可應(yīng)用于特定的列車組。
這里使用的術(shù)語(yǔ)“執(zhí)行”明確地包括(但不限于)自動(dòng)執(zhí)行和手動(dòng)執(zhí)行。借助適當(dāng)?shù)慕煌刂葡到y(tǒng)的支持，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)或手動(dòng)執(zhí)行。
這里使用的術(shù)語(yǔ)“命令”明確地包括(但不限于)路線清除和用于控制列車的移動(dòng)的其它控制命令。當(dāng)前正在執(zhí)行的移動(dòng)規(guī)劃被轉(zhuǎn)換成這種控制命令，所述控制命令被發(fā)送到現(xiàn)場(chǎng)。
DOTP
繼續(xù)參見(jiàn)圖1，DOTP 2包括規(guī)劃發(fā)生器56，規(guī)劃監(jiān)視器58和規(guī)劃執(zhí)行器60。規(guī)劃發(fā)生器56接收關(guān)于鐵路系統(tǒng)12的輸入62(例如線路布局；速度限制)；接收關(guān)于列車時(shí)間表的數(shù)據(jù)64；并產(chǎn)生它所規(guī)劃的區(qū)域的優(yōu)化移動(dòng)規(guī)劃，例如規(guī)劃4。另外，如圖3中所示，通過(guò)規(guī)劃監(jiān)視器58，規(guī)劃發(fā)生器56可從CAD系統(tǒng)14接收和混亂相關(guān)的消息66。
圖1的用于動(dòng)態(tài)規(guī)劃的規(guī)劃監(jiān)視器58連續(xù)比較鐵路系統(tǒng)12的當(dāng)前狀態(tài)68和當(dāng)前正在執(zhí)行的移動(dòng)規(guī)劃(即，規(guī)劃執(zhí)行器60的規(guī)劃13)，以便確定規(guī)劃發(fā)生器56是否需要重新規(guī)劃。列車延誤，包括線路阻塞和速度限制在內(nèi)的現(xiàn)場(chǎng)12中的變化，或者時(shí)間表變化可在72觸發(fā)重新規(guī)劃。規(guī)劃監(jiān)視器58執(zhí)行“間距分析”(例如如下結(jié)合圖6和7，以及等式18所述)，從而確定規(guī)劃邊界74(圖3)，以及計(jì)算重新規(guī)劃分?jǐn)?shù)214(圖6)。
規(guī)劃執(zhí)行器60把當(dāng)前移動(dòng)規(guī)劃13轉(zhuǎn)換成關(guān)于路線清除和其它控制命令的請(qǐng)求76，以致這些命令可由CAD系統(tǒng)14執(zhí)行。當(dāng)需要手動(dòng)執(zhí)行時(shí)，規(guī)劃執(zhí)行器60向MMI 22提供不遠(yuǎn)的將來(lái)的一組提議的保留78。提出的移動(dòng)規(guī)劃110(圖3)是當(dāng)前的(或者公布的)移動(dòng)規(guī)劃4的子集。它只包括列車，例如列車6的提交的保留之前的少數(shù)線路區(qū)段。根據(jù)提出的移動(dòng)規(guī)劃110的保留78，操作員可手動(dòng)請(qǐng)求路線清除(例如通過(guò)MMI 22提交給CAD系統(tǒng)14的請(qǐng)求)。
規(guī)劃發(fā)生器56，規(guī)劃監(jiān)視器58和規(guī)劃執(zhí)行器60采用數(shù)據(jù)庫(kù)接口80，數(shù)據(jù)庫(kù)接口80提供對(duì)鐵路基本設(shè)施數(shù)據(jù)庫(kù)82的訪問(wèn)，鐵路基本設(shè)施數(shù)據(jù)庫(kù)82包含鐵路網(wǎng)10的基本設(shè)施布局和控制設(shè)備的表示，數(shù)據(jù)庫(kù)接口80還提供對(duì)CAD系統(tǒng)14的直接訪問(wèn)。構(gòu)成這種網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備的狀態(tài)也可被保存在鐵路基本設(shè)施數(shù)據(jù)庫(kù)82中。另外，CAD系統(tǒng)14提供傳播設(shè)備狀態(tài)的變化的指示。
數(shù)據(jù)庫(kù)接口80最好處理不同的數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)，從而允許DOTP 2連接不同的CAD系統(tǒng)(未示出)和/或其它恰當(dāng)?shù)目刂葡到y(tǒng)(未示出)。為此，DOTP 2最好保持主要的基本設(shè)施和控制設(shè)備，包括(但不限于)線路區(qū)段，信號(hào)和轉(zhuǎn)轍器的內(nèi)部表現(xiàn)。當(dāng)需要時(shí)，分離組件(未示出)可被加入到數(shù)據(jù)庫(kù)接口80中，以便連接并把在數(shù)據(jù)庫(kù)82中獲得的信息轉(zhuǎn)換成內(nèi)部表現(xiàn)。例如，數(shù)據(jù)庫(kù)接口80可訪問(wèn)本發(fā)明的受讓人賓夕法尼亞州匹茲堡市的Union Switch&Signal，Inc.的CAD系統(tǒng)支持的基本設(shè)施和控制數(shù)據(jù)庫(kù)。
DOTP 2最好把移動(dòng)規(guī)劃輸出給一個(gè)或多個(gè)人機(jī)界面，例如16、18。例如，列車圖界面16向顯示器20提供預(yù)定列車的規(guī)劃移動(dòng)的時(shí)間-距離(或者“標(biāo)線”)列車圖表現(xiàn)，例如21(如圖8中所示)。包括時(shí)間-距離表現(xiàn)所需的全部詳細(xì)位置和時(shí)間信息的完全公開(kāi)的移動(dòng)規(guī)劃84被發(fā)送給顯示器20，顯示器20支持每次公布移動(dòng)規(guī)劃時(shí)的列車圖表現(xiàn)。另外，CAD圖形界面18提供用于使包括提交的保留在內(nèi)的列車移動(dòng)形象化的鐵路基本設(shè)施的圖形(例如線路圖)表現(xiàn)(未示出)。當(dāng)自動(dòng)化執(zhí)行未被激活時(shí)，規(guī)劃執(zhí)行器60向CAD圖形界面18提交所提出保留78的短期集合(例如，對(duì)一部分的列車或者全部列車，比如列車6，8)。位于MMI 22的操作員可使用該信息來(lái)手動(dòng)把所需命令提交給CAD系統(tǒng)14以便執(zhí)行。
圖2表示為具有多個(gè)車輛，例如列車6，8(圖1)和多個(gè)交通條件，106(圖3)的某一區(qū)域，例如鐵路系統(tǒng)或現(xiàn)場(chǎng)12(圖1)，產(chǎn)生優(yōu)化的交通移動(dòng)規(guī)劃，例如4，4′的方法。該方法包括在步驟85根據(jù)該區(qū)域的交通條件，確定交通的第一規(guī)劃邊界74。隨后，在步驟85-1，第一規(guī)劃邊界74被用于反復(fù)產(chǎn)生該區(qū)域的交通的第一批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃87。隨后，在步驟85-2，交通移動(dòng)規(guī)劃87之一被選為供執(zhí)行的第一優(yōu)化交通移動(dòng)規(guī)劃4。隨后，在步驟85-3，第一優(yōu)化交通移動(dòng)規(guī)劃4被輸出，以便控制該區(qū)域中的交通移動(dòng)。隨后，在步驟85-4，對(duì)規(guī)劃窗口確定該區(qū)域的當(dāng)前交通條件。隨后，在步驟85-5，第一規(guī)劃邊界74被更新，從而根據(jù)當(dāng)前的交通條件，提供交通的新的第二規(guī)劃邊界74′。隨后，在步驟85-6，新的第二規(guī)劃邊界74′被用于反復(fù)產(chǎn)生該區(qū)域的交通的第二批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃87′。隨后在步驟85-7，交通移動(dòng)規(guī)劃87、87′之一被選為供執(zhí)行的第二優(yōu)化交通移動(dòng)規(guī)劃4′。之后，在步驟85-8，第二優(yōu)化交通移動(dòng)規(guī)劃4′被輸出，以便控制該區(qū)域中的交通移動(dòng)。
步驟85-4～步驟85-8隨后可被重復(fù)。例如，對(duì)于正常的規(guī)劃周期132(圖4)，多個(gè)交通條件與優(yōu)化的交通移動(dòng)規(guī)劃4，4′一起被采用，對(duì)照優(yōu)化的交通移動(dòng)規(guī)劃(例如4′)設(shè)想的對(duì)應(yīng)交通條件，比較當(dāng)前的交通條件(來(lái)自步驟85-4)，并基本基于先前的交通移動(dòng)規(guī)劃，例如87，利用新近更新的規(guī)劃邊界(例如74′)繼續(xù)進(jìn)行規(guī)劃，從而反復(fù)產(chǎn)生后續(xù)的交通移動(dòng)規(guī)劃，例如87′。
另一方面，對(duì)于重新規(guī)劃周期152(圖4)，當(dāng)當(dāng)前的交通條件(來(lái)自步驟85-4)顯著不同于優(yōu)化的交通移動(dòng)規(guī)劃(例如4′)假設(shè)的對(duì)應(yīng)交通條件時(shí)，利用新更新的規(guī)劃邊界(例如74′)響應(yīng)地進(jìn)行重新規(guī)劃，從而反復(fù)產(chǎn)生(a)基本基于某一在先交通移動(dòng)規(guī)劃，例如87的多個(gè)(N1)交通移動(dòng)規(guī)劃157(圖5A)，和(b)與在先的交通移動(dòng)規(guī)劃無(wú)關(guān)的多個(gè)(N2)交通移動(dòng)規(guī)劃，例如174(圖5A)。
參見(jiàn)圖3，表示了圖1的DOTP 2的各種數(shù)據(jù)交換，包括與CAD系統(tǒng)14的交換，CAD系統(tǒng)14控制現(xiàn)場(chǎng)(例如鐵路系統(tǒng)12)。為了恰當(dāng)?shù)貓?zhí)行戰(zhàn)術(shù)規(guī)劃，規(guī)劃監(jiān)視器58和規(guī)劃執(zhí)行器60通過(guò)CAD系統(tǒng)14連續(xù)監(jiān)視現(xiàn)場(chǎng)12，并實(shí)時(shí)地執(zhí)行它們的對(duì)應(yīng)功能。規(guī)劃執(zhí)行器60還接收當(dāng)前的移動(dòng)規(guī)劃4，并根據(jù)作為來(lái)自CAD系統(tǒng)14的輸入的信息88(例如當(dāng)前交通，交通條件和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的狀態(tài))，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)規(guī)劃4(例如，將其轉(zhuǎn)換成恰當(dāng)?shù)拿?6)。這種實(shí)時(shí)特征合適地控制列車移動(dòng)。
規(guī)劃監(jiān)視器58在90評(píng)估交通條件，在92評(píng)估列車位置與移動(dòng)規(guī)劃4，在94評(píng)估列車時(shí)間表變化，并且如果需要，那么請(qǐng)求規(guī)劃發(fā)生器56重新規(guī)劃(如在圖1的72所示)。當(dāng)需要重新規(guī)劃時(shí)，當(dāng)前的規(guī)劃周期隨后被預(yù)占。規(guī)劃監(jiān)視器58準(zhǔn)備常規(guī)的(標(biāo)準(zhǔn))規(guī)劃周期以及重新規(guī)劃周期的規(guī)劃邊界74，以及重新規(guī)劃周期的重新規(guī)劃信息。和于(標(biāo)準(zhǔn))規(guī)劃周期(或者重新規(guī)劃周期)的基本數(shù)據(jù)被包裝到規(guī)劃邊界74中。來(lái)自CAD系統(tǒng)14的另外的信息98，包括(但不限于)詳細(xì)的交通條件信息，例如阻塞的位置和持續(xù)時(shí)間和速度限制或時(shí)間表變化被緩存在CAD接口組件100中，并在規(guī)劃周期開(kāi)始時(shí)，作為消息66被轉(zhuǎn)發(fā)給規(guī)劃發(fā)生器56。在規(guī)劃周期結(jié)束時(shí)，選擇的移動(dòng)規(guī)劃4被公布以便通過(guò)規(guī)劃執(zhí)行器60執(zhí)行，規(guī)劃執(zhí)行器60為選擇的移動(dòng)規(guī)劃4的自動(dòng)和/或手動(dòng)執(zhí)行提供恰當(dāng)?shù)耐緩?。另外?02，相同的移動(dòng)規(guī)劃被公布，以便通過(guò)人機(jī)界面16清楚地呈現(xiàn)。規(guī)劃監(jiān)視器58還接收公布的規(guī)劃(未示出)，并且如果需要的話，關(guān)于某些列車控制規(guī)劃的執(zhí)行(未示出)。
規(guī)劃發(fā)生器56以基于當(dāng)前時(shí)間表的規(guī)劃邊界74的形式接收用于規(guī)劃的數(shù)據(jù)，和規(guī)劃周期開(kāi)始時(shí)的現(xiàn)場(chǎng)12的狀態(tài)。對(duì)于剩余的規(guī)劃周期，根據(jù)該信息產(chǎn)生多個(gè)移動(dòng)規(guī)劃104。這里，由于用于產(chǎn)生規(guī)劃解決方案的計(jì)算量相當(dāng)大，因此真實(shí)的“實(shí)時(shí)”響應(yīng)是不可能的。雖然利用規(guī)劃監(jiān)視器表示規(guī)劃邊界74和CAD接口(緩存器)100，不過(guò)規(guī)劃邊界74和CAD接口(緩存器)100之一或者兩者可以是規(guī)劃發(fā)生器56的一部分。
例6規(guī)劃周期應(yīng)支持有意義的許多規(guī)劃方案，例如移動(dòng)規(guī)劃104的計(jì)算。例如，對(duì)于多達(dá)100列的列車和各種規(guī)劃遠(yuǎn)景(例如從大約1小時(shí)到大約24小時(shí)；規(guī)劃遠(yuǎn)景根據(jù)對(duì)應(yīng)區(qū)域，例如圖1的鐵路系統(tǒng)12的基本設(shè)施的復(fù)雜性被定義)，一種方案的確定可能需要例如不到2秒的時(shí)間。從而，正常的規(guī)劃周期可能需要大約30秒到1分鐘。于是，當(dāng)規(guī)劃或重新規(guī)劃時(shí)，DOTP 2最好在很短的時(shí)間(例如在1分鐘或者兩三分鐘內(nèi))優(yōu)化列車移動(dòng)，從而使其能夠動(dòng)態(tài)規(guī)劃。通過(guò)減小規(guī)劃遠(yuǎn)景，區(qū)域大小和/或通過(guò)采用更強(qiáng)力的硬件和/或并行處理，能夠減少這些時(shí)間。
總之，當(dāng)產(chǎn)生或更新移動(dòng)規(guī)劃104時(shí)，DOTP 2考慮對(duì)現(xiàn)場(chǎng)12的改變。此外，DOTP 2與CAD系統(tǒng)14或者其它適當(dāng)?shù)目刂葡到y(tǒng)(未示出)通信，以便接收更新的現(xiàn)場(chǎng)信息，例如交通條件106和98，列車位置108和基本設(shè)備98的狀態(tài)，并發(fā)送從當(dāng)前正在執(zhí)行的移動(dòng)規(guī)劃13(圖1)產(chǎn)生的控制命令86，和/或提出的近期移動(dòng)規(guī)劃110。例如，可利用CAD系統(tǒng)14或MMI 22/列車圖顯示器20和規(guī)劃監(jiān)視器58及規(guī)劃執(zhí)行器60之間的恰當(dāng)?shù)南⒔影l(fā)系統(tǒng)112進(jìn)行信息交換。相同的消息接發(fā)系統(tǒng)112，類似的一個(gè)消息接發(fā)系統(tǒng)，或者任何其它適當(dāng)?shù)耐ㄐ艡C(jī)構(gòu)(例如共享存儲(chǔ)器)可用在規(guī)劃監(jiān)視器58和規(guī)劃發(fā)生器56之間。
圖4表示DOTP 2和圖3的CAD系統(tǒng)14采用的一系列動(dòng)作。規(guī)劃發(fā)生器56在圖3的114的方案(即，圖3的交通移動(dòng)規(guī)劃104)的產(chǎn)生一般是連續(xù)的，并由在116的對(duì)交通和交通條件的更新，以及在118的對(duì)規(guī)劃邊界74的更新不時(shí)打斷。當(dāng)條件被滿足時(shí)，規(guī)劃發(fā)生器在120公布一個(gè)新的移動(dòng)規(guī)劃，比如圖3的規(guī)劃4。該選擇的移動(dòng)規(guī)劃4根據(jù)在一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)函數(shù)(例如，源于商業(yè)目標(biāo))中建立的標(biāo)準(zhǔn)，提供優(yōu)于先前執(zhí)行的移動(dòng)規(guī)劃(未示出)的方案。
繼續(xù)參見(jiàn)圖4，DOTP 2(圖1)在122開(kāi)始執(zhí)行，之后，規(guī)劃發(fā)生器56和規(guī)劃監(jiān)視器58在124初始化。例如，DOTP 2可包括用于規(guī)劃監(jiān)視器58和規(guī)劃發(fā)生器56的第一處理器(P1)126，和用于規(guī)劃執(zhí)行器60的第二處理器(P2)。另一方面，一個(gè)或多個(gè)處理器(未示出)可執(zhí)行規(guī)劃發(fā)生器56的例程，單個(gè)處理器(未示出)可執(zhí)行規(guī)劃監(jiān)視器58的例程，單個(gè)處理器(未示出)可執(zhí)行規(guī)劃執(zhí)行器60的例程；或者三個(gè)處理器(未示出)可執(zhí)行規(guī)劃發(fā)生器56，規(guī)劃監(jiān)視器58和規(guī)劃執(zhí)行器60的例程。初始化之后，規(guī)劃監(jiān)視器58在130定義規(guī)劃邊界74。
為了便于舉例說(shuō)明，圖4表示了數(shù)據(jù)和處理活動(dòng)，但是沒(méi)有表示發(fā)生的同時(shí)處理。規(guī)劃監(jiān)視器58執(zhí)行116、118、130、150和124的活動(dòng)。規(guī)劃發(fā)生器5執(zhí)行132、152、134、136、120和124的活動(dòng)。規(guī)劃執(zhí)行器60執(zhí)行140和146的活動(dòng)。除了當(dāng)規(guī)劃監(jiān)視器58正在向規(guī)劃發(fā)生器56發(fā)送新的邊界和交通條件(在新的規(guī)劃周期的開(kāi)始)，并從規(guī)劃發(fā)生器56接收新規(guī)劃(在先前的規(guī)劃周期的結(jié)束)時(shí)的同步之外，規(guī)劃監(jiān)視器58和規(guī)劃發(fā)生器56異步工作。規(guī)劃執(zhí)行器60與其它兩個(gè)組件完全異步，并對(duì)事件，例如新公布的規(guī)劃的到達(dá)起反應(yīng)。
隨后在132，規(guī)劃發(fā)生器56采取正常的規(guī)劃周期。如下結(jié)合圖5A-5B更詳細(xì)所述，規(guī)劃發(fā)生器56產(chǎn)生多于一個(gè)的移動(dòng)規(guī)劃104(圖3)，并選擇一個(gè)“最佳”規(guī)劃133進(jìn)一步評(píng)估。隨后在134，規(guī)劃發(fā)生器56利用規(guī)劃邊界74的最新更新，重新評(píng)估先前公布的移動(dòng)規(guī)劃4(圖3)。這是因?yàn)楣嫉囊苿?dòng)規(guī)劃4已被執(zhí)行一段時(shí)間，所述一段時(shí)間充分大于正常的規(guī)劃周期。隨后在136，規(guī)劃發(fā)生器56確定是否存在新的優(yōu)化移動(dòng)規(guī)劃。例如，可由如同上面結(jié)合等式5-7或下面結(jié)合圖5A-5B說(shuō)明的適當(dāng)?shù)哪繕?biāo)函數(shù)，在當(dāng)前的條件下評(píng)估最佳規(guī)劃133和公布的移動(dòng)規(guī)劃4(圖3)。隨后，如果最佳規(guī)劃133的目標(biāo)函數(shù)值比所公布規(guī)劃的目標(biāo)函數(shù)值加上(或者減去，當(dāng)最小化時(shí))所公布移動(dòng)規(guī)劃4的適當(dāng)閾值(例如3％；減少所公布規(guī)劃的變化的數(shù)目，為有益于操作員的更穩(wěn)定環(huán)境創(chuàng)造條件的適當(dāng)值)更好(例如，當(dāng)使目標(biāo)函數(shù)最小化時(shí)較小)，那么在120公布新的規(guī)劃4′以供執(zhí)行，只要上述條件被滿足。另外，呈列車圖形式的該規(guī)劃84被輸出給列車圖界面16。對(duì)于初始執(zhí)行來(lái)說(shuō)，不存在先前公布的移動(dòng)規(guī)劃，在120公布最佳規(guī)劃133。在初始化期間，通過(guò)采用初始的規(guī)劃邊界信息創(chuàng)建初始方案池104(圖3)。如果初始化過(guò)程長(zhǎng)于正常的規(guī)劃周期，那么在創(chuàng)建初始方案池104的時(shí)候，規(guī)劃邊界74可被更新。
在正常規(guī)劃周期132或重新規(guī)劃周期152結(jié)束時(shí)，如果“最佳”規(guī)劃133比當(dāng)前正在執(zhí)行的移動(dòng)規(guī)劃13(圖3)好(例如通過(guò)采用上面的等式5的f值)預(yù)定的(例如可配置的)相對(duì)量，那么在120公布“最佳”規(guī)劃133。以包括規(guī)劃執(zhí)行器60(圖3)采用的數(shù)據(jù)的適當(dāng)格式138，把新公布的規(guī)劃4′發(fā)出以供執(zhí)行。相同的規(guī)劃(圖1的70)被規(guī)劃監(jiān)視器58接收，并被用地確定和保持新的規(guī)劃邊界74′。隨后，利用新的邊界條件在132重新開(kāi)始規(guī)劃周期，同時(shí)規(guī)劃執(zhí)行器60考慮公布的規(guī)劃(如果有的話)(如下所述)。
響應(yīng)新公布的規(guī)劃4′，規(guī)劃執(zhí)行器60(圖3)確定該區(qū)域的執(zhí)行模式。例如，規(guī)劃執(zhí)行器60確定與該區(qū)域，列車和基本設(shè)施的部件相關(guān)的狀態(tài)。整個(gè)區(qū)域可采用手動(dòng)執(zhí)行模式，一些服務(wù)可采用手動(dòng)執(zhí)行模式，和/或一些信號(hào)可采用手動(dòng)執(zhí)行模式。此外，規(guī)劃執(zhí)行器60處理部分自動(dòng)執(zhí)行模式(在列車規(guī)劃或線路區(qū)段水平上)?？刹捎檬謩?dòng)執(zhí)行模式考慮一些列車。即使當(dāng)列車處于自動(dòng)執(zhí)行模式下，根據(jù)提出的近期移動(dòng)規(guī)劃110(圖3)，仍然手動(dòng)發(fā)出一些命令。在手動(dòng)執(zhí)行模式下，對(duì)應(yīng)的提出的移動(dòng)規(guī)劃(例如選擇的；近期)110(圖3)在142被輸出給CAD圖形界面18以便在144由操作員手動(dòng)執(zhí)行。另外，如果存在如在140確定的自動(dòng)規(guī)劃執(zhí)行，那么對(duì)應(yīng)的命令86在146被輸出給CAD系統(tǒng)14。另外，提交的保留148被輸出給CAD圖形界面18。
同時(shí)，規(guī)劃監(jiān)視器58在116更新來(lái)自CAD系統(tǒng)14的交通和交通條件，并在118更新規(guī)劃邊界74。隨后在150，規(guī)劃監(jiān)視器58確定是否需要重新規(guī)劃。例如，如上結(jié)合圖1所述，規(guī)劃監(jiān)視器58對(duì)照當(dāng)前正在執(zhí)行的移動(dòng)規(guī)劃70，連續(xù)比較鐵路系統(tǒng)12的當(dāng)前狀態(tài)68，以便確定是否需要規(guī)劃發(fā)生器56重新規(guī)劃。如果在72(圖1)重新規(guī)劃被觸發(fā)，那么規(guī)劃發(fā)生器56的正常規(guī)劃周期132被中斷，并在152被重新規(guī)劃周期(如下結(jié)合圖5A-5B所述)替換。另一方面，如果重新規(guī)劃不被觸發(fā)，那么在132繼續(xù)規(guī)劃發(fā)生器56的正常規(guī)劃周期(如下結(jié)合圖5A-5B所述)。
規(guī)劃發(fā)生器參見(jiàn)圖3，4和5A-5B，DOTP 2從現(xiàn)場(chǎng)或辦公室(未示出)接收并處理更新，例如包括列車位置108，列車條件106，比如軌道堵塞和速度限制，列車時(shí)間表64(圖1)和由于規(guī)劃遠(yuǎn)景的提前或規(guī)劃遠(yuǎn)景內(nèi)的變化而增加的列車性質(zhì)。
規(guī)劃發(fā)生器56為從當(dāng)前系統(tǒng)時(shí)間開(kāi)始到規(guī)劃遠(yuǎn)景的可配置時(shí)間窗口產(chǎn)生多于一個(gè)的移動(dòng)規(guī)劃104(圖3)。這些規(guī)劃104的產(chǎn)生是循環(huán)的，每個(gè)循環(huán)試圖改進(jìn)現(xiàn)有的規(guī)劃，并且每個(gè)循環(huán)處理現(xiàn)場(chǎng)12的新?tīng)顟B(tài)。在更新之后，DOTP 2或者(1)在圖4的132繼續(xù)正常的規(guī)劃周期；或者(2)在152采用重新規(guī)劃周期，取決于現(xiàn)場(chǎng)12的狀態(tài)和列車時(shí)間表64的變化。
規(guī)劃發(fā)生器56為規(guī)劃時(shí)間間隔內(nèi)的列車構(gòu)成多于一個(gè)的詳細(xì)移動(dòng)規(guī)劃104(圖3)。這些移動(dòng)規(guī)劃是基于被規(guī)劃的線路的數(shù)據(jù)的可行規(guī)劃(即，不違反任何約束，并且對(duì)于任意一段線路，不存在列車之間的任何未解決的沖突的可行規(guī)劃；不存在任何死鎖)。
在正常規(guī)劃周期的開(kāi)始，規(guī)劃邊界74(圖3)被轉(zhuǎn)發(fā)給規(guī)劃發(fā)生器56。來(lái)自規(guī)劃監(jiān)視器58緩存的，并在正常規(guī)劃周期開(kāi)始時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)的消息的其它數(shù)據(jù)(例如，交通條件106，比如關(guān)于臨時(shí)速度限制和設(shè)備阻塞的詳細(xì)數(shù)據(jù))也被用在移動(dòng)規(guī)劃產(chǎn)生的過(guò)程中。規(guī)劃邊界74由規(guī)劃監(jiān)視器58主動(dòng)保持。從而，公布的移動(dòng)規(guī)劃4(圖3)滿足公布時(shí)的當(dāng)前條件。如果邊界條件以這樣的方式改變，以致規(guī)劃產(chǎn)生過(guò)程114(圖3)中使用的假設(shè)過(guò)時(shí)，那么在圖1的72，正常的規(guī)劃周期被中斷，在圖4的118提供新的規(guī)劃邊界74′。
如圖3中所示，規(guī)劃發(fā)生器56采用移動(dòng)模型154來(lái)計(jì)算一列列車通過(guò)特定的一段線路所需的時(shí)間。移動(dòng)模型154利用列車特性，基本設(shè)施信息，地形信息和來(lái)自消息66(圖3)的干擾(例如臨時(shí)速度限制和線路堵塞)計(jì)算運(yùn)行時(shí)間。規(guī)劃發(fā)生器56觀察并考慮交通條件方面的動(dòng)態(tài)變化。一些變化(例如臨時(shí)或緊急速度限制)由移動(dòng)模型154解決。
規(guī)劃發(fā)生器56采用下述程序來(lái)解決動(dòng)態(tài)環(huán)境中規(guī)劃的產(chǎn)生和傳送(1)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)12(圖3)中的變化的重要性，重新規(guī)劃156，158(圖5A)；(2)維持多代解決方案池172，172′，172″(圖5A)；(3)根據(jù)當(dāng)前的規(guī)劃邊界74，74′(圖4)，和交通及交通條件(如上結(jié)合圖4的134、136、120所述)評(píng)估和比較移動(dòng)規(guī)劃；和(4)根據(jù)新的服務(wù)和新的規(guī)劃邊界74′，升級(jí)解決方案。
參見(jiàn)圖5A-5B，圖中表示了正常的規(guī)劃周期和重新規(guī)劃周期。一般來(lái)說(shuō)，除了重新規(guī)劃周期還包括步驟156和158之外，重新規(guī)劃周期和正常規(guī)劃周期相同。初始的規(guī)劃周期(冷啟動(dòng))(未示出)類似于重新規(guī)劃周期，但是只包括步驟158。
初始方案的產(chǎn)生，或者某一方案的修改或破壞可由適當(dāng)?shù)摹按怼?例如代理185)的操作來(lái)實(shí)現(xiàn)。另上，步驟156的重新產(chǎn)生可被用于修改(例如下所述)現(xiàn)有的方案，以便考慮一些新的事件。每個(gè)產(chǎn)生、修改或者重新產(chǎn)生方案時(shí)，利用目標(biāo)函數(shù)來(lái)評(píng)估所述方案，所述目標(biāo)函數(shù)被用于對(duì)方案池172(例如包括移動(dòng)規(guī)劃166、168、170)排序。從而，最好在評(píng)估之后立即把方案插入方案池172中它的正確排序的位置。
進(jìn)行排序或分級(jí)，以致相對(duì)較低的目標(biāo)函數(shù)值可被認(rèn)為優(yōu)于相對(duì)較高的目標(biāo)函數(shù)值，以致具有最低目標(biāo)函數(shù)值的方案(例如圖4的“最佳”規(guī)劃133)可在圖4的132或152被暫時(shí)認(rèn)為是“最佳的”，從而被置于方案池172的一端(例如頂部；底部)。雖然公開(kāi)了最小化，另一方面，相對(duì)較高的目標(biāo)函數(shù)值可被認(rèn)為優(yōu)于相對(duì)較低的目標(biāo)函數(shù)值，以致具有最高目標(biāo)函數(shù)值的方案可被暫時(shí)認(rèn)為是“最佳的”，從而被置于方案池172的一端(例如頂部；底部)。
規(guī)則周期開(kāi)始于160，隨后在162，更新列車時(shí)間表64(圖1)，并用新的交通條件更新內(nèi)部狀態(tài)，在164，產(chǎn)生詳細(xì)的規(guī)劃邊界。規(guī)劃邊界74(圖3)向規(guī)劃發(fā)生器56提供應(yīng)從其開(kāi)始提供規(guī)劃的每列列車的空間點(diǎn)和時(shí)間點(diǎn)。它還提供由提交的保留施加的其它限制。預(yù)期要被提交的保留施加和提交的保留類似的約束。例如，列車時(shí)間表64(圖1)可包括各種變化，例如新的列車正被加入，列車正被開(kāi)走或者旅程結(jié)束，正被加入的列車的新目的地，正被消去或結(jié)束的列車的現(xiàn)有目的地，或者對(duì)列車組成的改變。如果還未被規(guī)劃監(jiān)視器58確定，那么更多細(xì)節(jié)可被加入到規(guī)劃邊界74中(包括當(dāng)列車離開(kāi)邊界中的最后的保留地(reservation)時(shí)的車頭離開(kāi)時(shí)間和速度)，以便幫助支持移動(dòng)規(guī)劃的產(chǎn)生和重新產(chǎn)生。從而，在方案池172中的方案(例如移動(dòng)規(guī)劃166、168、170)被修改或重新產(chǎn)生之前，在重新規(guī)劃周期(即在步驟158)產(chǎn)生新方案(例如移動(dòng)規(guī)劃174)之前，或者可能在正常規(guī)劃周期(即執(zhí)行步驟176、190、192中的一些)之前，列車時(shí)間表64和詳細(xì)的規(guī)劃邊界被更新。隨后在178，確定是否要求重新規(guī)劃，如同在圖4的150確定的那樣。如果否，那么在180繼續(xù)正常的規(guī)劃周期。另一方面，如果要求重新規(guī)劃，那么在180執(zhí)行后續(xù)的正常規(guī)劃周期之前，執(zhí)行步驟156和158。
在156，來(lái)自現(xiàn)有的方案池(例如方案池172′)的多個(gè)(例如計(jì)數(shù)為N1)的移動(dòng)規(guī)劃157被重新生成?？刹捎庙敳康腘1個(gè)最佳方案。另一方面，除了這些方案之外，可隨機(jī)選擇一個(gè)或多個(gè)方案。例如，計(jì)數(shù)N1可被確定為重新規(guī)劃分?jǐn)?shù)(例如來(lái)自下面的等式18或20)乘以方案池172′中的方案的計(jì)數(shù)(例如池大小)的函數(shù)(例如下面的等式8中的f(re-planning score))。
特定于重新規(guī)劃周期的活動(dòng)的主要原因是處理現(xiàn)場(chǎng)12(圖3)中的變化，或者導(dǎo)致發(fā)生重新規(guī)劃周期的輸入。移動(dòng)規(guī)劃的重新產(chǎn)生考慮了主要的時(shí)間表變化和現(xiàn)場(chǎng)中的干擾。重新產(chǎn)生過(guò)程從現(xiàn)有的移動(dòng)規(guī)劃開(kāi)始，并嘗試根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)中的新情形和所述輸入修改現(xiàn)有的移動(dòng)規(guī)劃。最低限度考慮新的條件，如果可能，在指定方案的輪廓內(nèi)解決所述干擾(例如通過(guò)改變對(duì)應(yīng)的保留區(qū)間隔，或者把沒(méi)有較大變化的列車轉(zhuǎn)移到整個(gè)移動(dòng)規(guī)劃，處理速度限制；所有其它保留區(qū)據(jù)此被調(diào)整)。除了重新產(chǎn)生的主要目的之外，根據(jù)新的時(shí)間表和邊界條件，至少一些方案可能需要調(diào)整至少一部分它們的現(xiàn)有保留區(qū)(例如，如同對(duì)正常規(guī)劃周期中采用的所有方案進(jìn)行的那樣)。這些重新生成的方案被表示在方案池172″的157。
當(dāng)各個(gè)目標(biāo)函數(shù)值(OMF)(例如OFV1，OFV2，OFV3)被確定時(shí)(這最好緊跟在任何一個(gè)方案的生成或重新生成之后)，方案最好被單獨(dú)地恰當(dāng)分散在現(xiàn)有池中，例如172，172′。
隨后，在158，根據(jù)作為相同方案池(例如更新方案池172′)的一部分的scratch，產(chǎn)生多個(gè)(例如計(jì)數(shù)為N2)新的移動(dòng)規(guī)劃(例如174。例如，計(jì)數(shù)N2可被確定為重新規(guī)劃分?jǐn)?shù)(例如來(lái)自下面的等式18或20)乘以方案池172′中的方案的計(jì)數(shù)(例如池大小)的函數(shù)(例如下面的等式9中的g(re-planning score))。
例證的重新規(guī)劃策略(圖5A-5B)取決于規(guī)劃監(jiān)視器58計(jì)算的重新規(guī)劃分?jǐn)?shù)214(圖6)和/或取決于導(dǎo)致重新規(guī)劃的各種干擾類型(例如圖3的消息66中的一些)。在180把適當(dāng)?shù)乃惴☉?yīng)用于每種干擾類型。如上所述，當(dāng)通過(guò)在156重新生成方案池172′中的計(jì)數(shù)為N1的最佳現(xiàn)有方案，以滿足在162，164確定的新條件，并在158生成計(jì)數(shù)為N2的新方案174(即，新方案不以現(xiàn)有的陳舊方案，例如166、168、170為基礎(chǔ))，進(jìn)行重新規(guī)劃時(shí)，現(xiàn)有的方案池172′被修改。當(dāng)生成或重新生成每種方案時(shí)，最好在池172′內(nèi)對(duì)方案154、174分級(jí)。
例7等式8和9分別表示根據(jù)重新規(guī)劃分?jǐn)?shù)，確定要重新生成的方案的計(jì)數(shù)N1(＝f(replanning score)*Pool Size)和要新生成的方案的計(jì)數(shù)N2(＝g(replanning score)*Pool Size)的兩個(gè)相關(guān)函數(shù)的確定。
其中k1+k2＝1；replanning threshold是圖4的步驟150的閾值；max(replanning score)是重新規(guī)劃分?jǐn)?shù)的預(yù)定的最大值，以致超過(guò)該值的分?jǐn)?shù)被賦予該極限值。
最好，當(dāng)不存在時(shí)間表變化時(shí)，下面的等式18和20中的具體權(quán)重的校準(zhǔn)確保f(重新規(guī)劃分?jǐn)?shù))+g(重新規(guī)劃閾值)＜0.5 (Eq.10)例8例如，如圖5A中所示，可根據(jù)x＝re-planning score(RS)，f(x)和g(x)的恰當(dāng)離散映射198，確定函數(shù)f(replanning score)和g(replanningscore)。
例9另一方面，任何恰當(dāng)?shù)碾x散、連續(xù)、線性或非線性等式，函數(shù)或映射可被用于使計(jì)數(shù)N1和N2與重新規(guī)劃分?jǐn)?shù)及當(dāng)前方案池(例如172′)的大小相關(guān)聯(lián)。
規(guī)劃發(fā)生器56可采用任何恰當(dāng)?shù)囊苿?dòng)規(guī)劃的發(fā)生器(它能夠及時(shí)在產(chǎn)生這樣的規(guī)劃)，例如利用多個(gè)算法的協(xié)作計(jì)算，分枝限界技術(shù)，和/或搜索方案空間的遞歸或迭代方法。即使當(dāng)離線(即非動(dòng)態(tài))優(yōu)化時(shí)，生成方法不依賴于方案池，通過(guò)利用在不同時(shí)刻構(gòu)成的移動(dòng)規(guī)劃，可填充方案池。
當(dāng)然，當(dāng)重新規(guī)劃分?jǐn)?shù)(例如來(lái)自下面的等式18或20)低于適當(dāng)?shù)拈撝禃r(shí)，并且在缺少特殊事件的情況下，如上結(jié)合圖4的步驟150所述，不啟動(dòng)重新規(guī)劃。另外，當(dāng)重新規(guī)劃被啟動(dòng)時(shí)，為重新規(guī)劃分?jǐn)?shù)的較小值提供N1和N2的較小百分比值，為重新規(guī)劃分?jǐn)?shù)的較大值提供N1和N2的較大百分比值。
在158之后或者如果不要求重新規(guī)劃，那么在180，激活各個(gè)特定于干擾的代理(算法)18。稍后，在186，這樣的代理185可被用于解決條件，例如阻塞。雖然一些干擾可上升到觸發(fā)重新規(guī)劃的特殊事件的水平，不過(guò)其它干擾不會(huì)上升到該水平，從而即使對(duì)于正常的規(guī)劃周期，也可執(zhí)行特定事件的激活。這些代理嘗試修改現(xiàn)有方案以便計(jì)及指定的事件類型。結(jié)果，解決方案的概要可變化(例如，它不同于試圖計(jì)及初始概要內(nèi)的事件的重新生成)。
隨后在182，當(dāng)前方案池(例如在下一規(guī)劃周期之前的池172；步驟15、158之后的池172″)的目標(biāo)函數(shù)值183被調(diào)整(例如通過(guò)采用下面的等式11)，以使相對(duì)陳舊的方案降級(jí)，如用目標(biāo)函數(shù)值183′所示。在步驟156、158中產(chǎn)生的方案是現(xiàn)時(shí)方案，不應(yīng)被降級(jí)。隨后在184，根據(jù)新建立的目標(biāo)函數(shù)值183′對(duì)當(dāng)前的方案池(例如172；172′)重新排序。最好逐個(gè)方案地應(yīng)用步驟182和184，而不是通過(guò)調(diào)整所有方案，隨后對(duì)所有方案重新排序來(lái)應(yīng)用步驟182和184。用一個(gè)或多個(gè)對(duì)應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)評(píng)估池172中的規(guī)劃，從而確定最佳規(guī)劃133(圖4)，例如，所述目標(biāo)函數(shù)可包括諸如測(cè)定到最終目的地的最終和最佳時(shí)間的最小總和之類的目標(biāo)。
在該動(dòng)態(tài)規(guī)劃環(huán)境中，移動(dòng)規(guī)劃(即方案)池172是一個(gè)多代池。任何時(shí)候池172中的這些方案(例如規(guī)劃166，168，170)被修改或提出以供執(zhí)行時(shí)，關(guān)于新的規(guī)劃邊74′(圖4)更新它們。另外，當(dāng)圖1的時(shí)間表64被更新時(shí)，由于增加或消除服務(wù)，根據(jù)新的列車時(shí)間表，池172中的方案被升級(jí)。
可根據(jù)下面的等式11和12變更陳舊方案的目標(biāo)函數(shù)值。這表示最近未參與移動(dòng)規(guī)劃104(圖3)的生成的方案被降級(jí)(例如，在等式11中，它們的目標(biāo)函數(shù)值被增大，因?yàn)樵诒纠?，?dāng)方案的目標(biāo)函數(shù)值較小，并且規(guī)劃發(fā)生器56使目標(biāo)函數(shù)最小化時(shí)，該方案較佳)。比規(guī)劃遠(yuǎn)景定義的時(shí)間窗口陳舊的方案最好從池172中被除去(即破壞)。
例10可對(duì)降級(jí)之后的最佳方案進(jìn)行重新生成。在本例中，最好在圖5的步驟164之后(未示出)立即實(shí)現(xiàn)圖5B的步驟182和184。最好，在規(guī)劃周期開(kāi)始時(shí)執(zhí)行降級(jí)，以致新降級(jí)的目標(biāo)函數(shù)值可供采用這些值的活動(dòng)使用。例如，選擇池172中的最佳方案在156進(jìn)行重新生成。
隨后在圖5B的186，利用適合于正在采用的規(guī)劃生成的適當(dāng)方法(例如而不限于加權(quán)隨機(jī)選擇)，從代理列表185選擇恰當(dāng)代理，在176，利用適合于正在采用的規(guī)劃生成的方法(例如考慮池172中的方案的目標(biāo)函數(shù)值；采用目標(biāo)函數(shù)值的加權(quán)隨機(jī)選擇)，從調(diào)整后的方案池172′選擇一個(gè)(或多個(gè))方案，如果該代理需要這樣的一個(gè)(或多個(gè))方案。代理列表185可包括例如根據(jù)降級(jí)的(如果需要)目標(biāo)函數(shù)值，或者方案的相似性，破壞某些方案的代理A1；修改方案以便嘗試改進(jìn)其目標(biāo)函數(shù)值的代理A2；使用多個(gè)方案來(lái)產(chǎn)生一個(gè)新方案的代理A3；嘗試解決干擾，例如線路阻塞或速度限制的代理A4；和在不使用現(xiàn)有方案的情況下產(chǎn)生新方案的代理A5。
例11如同已公開(kāi)的那樣，現(xiàn)有的方案被用于提出新方案。恰當(dāng)?shù)拇砗头桨高x擇可簡(jiǎn)化多個(gè)方案的調(diào)整和修改，并增大找出新的優(yōu)化規(guī)劃的機(jī)會(huì)。在一些規(guī)劃生成情況中，存在除了進(jìn)行調(diào)整和修改外，不進(jìn)行任何其它操作的唯一一個(gè)“代理”(A2)，和在不考慮現(xiàn)有規(guī)劃的情況下產(chǎn)生新規(guī)劃的唯一一個(gè)代理(A5)。恰當(dāng)?shù)姆椒刹捎么砹斜?85中的所有代理A1-A5。
隨后，在188，確定來(lái)自176的選擇方案是否為空。如果從186選擇的代理不需要現(xiàn)有方案，那么會(huì)發(fā)生選擇方案為空的情況。如果不為空，那么在190，選擇的方案可被調(diào)整到來(lái)自步驟162的新時(shí)間表，以及調(diào)整到來(lái)自步驟164的新規(guī)劃邊界。在由代理185使用之前，選擇的移動(dòng)規(guī)劃(方案)可能需要考慮時(shí)間表的新的或者改變的要素。為新的時(shí)間表要素提出部分規(guī)劃。移動(dòng)規(guī)劃的與被除去的時(shí)間表要求對(duì)應(yīng)的部分也從移動(dòng)規(guī)劃中被除去。
規(guī)劃邊界74(圖3)中的變化可能要求通過(guò)除去屬于不對(duì)應(yīng)于當(dāng)前規(guī)劃邊界的網(wǎng)絡(luò)分枝的線路區(qū)段的部分規(guī)劃，調(diào)整某些移動(dòng)規(guī)劃。
例12如圖10中所示，規(guī)劃邊界中的變化可能要求通過(guò)對(duì)屬于不對(duì)應(yīng)于當(dāng)前邊界(例如如圖10中所示，從不存在與選擇的方案中的各個(gè)后續(xù)保留的連接的邊界或內(nèi)部邊界1001的尾部開(kāi)始)的網(wǎng)絡(luò)分枝的線路區(qū)段，除去包括保留1003的部分規(guī)劃和替換它，調(diào)整某些規(guī)劃。包括保留1004的新的部分規(guī)劃被這樣形成，以致它很好地與剩余規(guī)劃混合(即，遵循資源分配的恰當(dāng)順序)，同時(shí)它保留考慮到當(dāng)前規(guī)劃邊界的線路區(qū)段。保留1003屬于舊移動(dòng)規(guī)劃中的列車規(guī)劃1002。除去的部分規(guī)劃可包括屬于在先列車規(guī)劃1002的多個(gè)列車的保留，例如單個(gè)列車的保留1003。這些保留被新的部分規(guī)劃的保留1004替換。每個(gè)服務(wù)的部分規(guī)劃可包括多個(gè)線路區(qū)段的保留(例如由圖10中的垂直線1006分隔)，并且可覆蓋多個(gè)信號(hào)燈，例如信號(hào)燈1005(圖10只表示了一個(gè)方向的少許信號(hào)燈；這些信號(hào)燈與在呈現(xiàn)的列車規(guī)劃的規(guī)劃邊界附近規(guī)劃的移動(dòng)方向相關(guān))。
如果來(lái)自176的方案為空，或者在190之后，那么在192根據(jù)需要，利用在176選擇的方案，應(yīng)用(即執(zhí)行)在186選擇的代理。
隨后在193和194，分別在193確定規(guī)劃周期是否應(yīng)被(重新規(guī)劃請(qǐng)求)中斷，和/或在194，確定規(guī)劃周期是否結(jié)束。如果在193，規(guī)劃周期被中斷，那么規(guī)劃發(fā)生器56將在160繼續(xù)執(zhí)行(即，新條件下的新的規(guī)劃周期)。在193的重新規(guī)劃請(qǐng)求的確定與上面在圖5A的178說(shuō)明的相同。這允許正常的規(guī)劃周期被“中斷”，而不在圖4的134重新評(píng)估，以及在圖4的120公布新的規(guī)劃方案。另一方面，為了確定周期的結(jié)束，可在194比較周期在160開(kāi)始的保存時(shí)間和當(dāng)前時(shí)間。如果差值超過(guò)預(yù)定時(shí)間，那么在196，在圖4的步驟134重新開(kāi)始執(zhí)行，以便重新評(píng)估公布的移動(dòng)規(guī)劃4。否則，在186重新開(kāi)始執(zhí)行，選擇另一代理，之后選擇另一方案。作為一個(gè)非限制性例子，正常的規(guī)劃周期的循環(huán)時(shí)間約為60秒，重新規(guī)劃周期的循環(huán)時(shí)間約為90秒。對(duì)于更快的響應(yīng)，可在規(guī)劃周期結(jié)束之前公布規(guī)劃。另外，需要時(shí)，可采用縮小的規(guī)劃窗口和/或較小的區(qū)域和/或并行處理來(lái)改進(jìn)響應(yīng)時(shí)間。
例13在步驟156、158、192，在產(chǎn)生(新生成)，調(diào)整，修改或者重新生成的方案被加入方案池172或者在方案池172中被更新之前，最好為對(duì)應(yīng)的移動(dòng)規(guī)劃確定對(duì)應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)值。
例14最好，在周期結(jié)束時(shí)，方案池172中的方案的計(jì)數(shù)(例如50；一個(gè)適當(dāng)?shù)臄?shù)字)和前一周期的計(jì)數(shù)相同。例如，除了利用破壞者代理，例如A1破壞規(guī)劃之外，方案池172最好被保持在方案的最大計(jì)數(shù)之下。例如，具有最高目標(biāo)函數(shù)值的一個(gè)或多個(gè)方案被破壞。
例15步驟182和184采用與池172中的每個(gè)移動(dòng)規(guī)劃相關(guān)的年齡，作為年齡的函數(shù)，使池172中的對(duì)應(yīng)移動(dòng)規(guī)劃的對(duì)應(yīng)目標(biāo)函數(shù)值降級(jí)，并響應(yīng)所述降級(jí)，對(duì)相應(yīng)的移動(dòng)規(guī)劃重新排序。
例16陳舊的方案，例如166、168、170的目標(biāo)函數(shù)值可根據(jù)等式11和12被改變。
f(n)=θ(n-(N0+n0))(1+|f(N0)|f(N0)D(n))f(N0)---(Eq.11)]]>D(n)=(n-N0)TcTq---(Eq.12)]]>其中
θ(x)＝0，for(x＜0)or(x＝0)；θ(x)＝1，forx＞0；n是第n個(gè)規(guī)劃周期；n<N0+TTc;]]>N0是創(chuàng)建特定方案的規(guī)劃周期；f(N0)是創(chuàng)建對(duì)應(yīng)方案時(shí)的目標(biāo)函數(shù)的初始值；n0是在創(chuàng)建之后，并在使方案降級(jí)之前的周期的數(shù)目；q是可配置的乘數(shù)；T是規(guī)劃窗口中，T＝規(guī)劃遠(yuǎn)景-當(dāng)前時(shí)間；Tc是正常的規(guī)劃周期的持續(xù)時(shí)間。
通過(guò)按照所公開(kāi)的方式采用θ函數(shù)，等式11允許方案持續(xù)幾個(gè)周期(n0)保持其值。等式12的函數(shù)D(n)在n0周期之后實(shí)現(xiàn)漸進(jìn)老化。在整個(gè)規(guī)劃窗口過(guò)去之后，條件n<N0+TTc]]>為方案的丟棄創(chuàng)造條件。系數(shù)|f(N)|/f(N)被用于允許正目標(biāo)函數(shù)值和負(fù)目標(biāo)函數(shù)值被下降D(n)。
在例證的實(shí)施例中，即使目標(biāo)函數(shù)值指示陳舊的方案是“最佳”方案，也不考慮公布陳舊的方案。只考慮利用任意公開(kāi)的方法在當(dāng)前的規(guī)劃周期中形成的方案來(lái)替換當(dāng)前執(zhí)行的規(guī)劃。在正常的規(guī)劃周期中，當(dāng)最佳方案是陳舊方案時(shí)，可重新生成該方案，如果它仍然是最佳的，那么可考慮用該方案替換執(zhí)行中的方案。
規(guī)劃監(jiān)視器在圖4的130和118，規(guī)劃監(jiān)視器58向規(guī)劃發(fā)生器56提供每個(gè)規(guī)劃周期的新的規(guī)劃邊界74和74′(圖4)，并在150確定是否需要重新規(guī)劃。通過(guò)分析列車位置定義規(guī)劃邊界，例如74，而重新規(guī)劃條件的評(píng)估還采用現(xiàn)場(chǎng)變化(當(dāng)前的及在規(guī)劃遠(yuǎn)景內(nèi)的)，例如設(shè)備堵塞和速度限制的檢查。恰當(dāng)?shù)剡x擇規(guī)劃邊界(例如它以預(yù)期將被提交的保留46，48(圖9)的形式表征提交的保留34，36，38(圖9)結(jié)束時(shí)的時(shí)間緩沖器(temporal buffer)，以便有效地確定能夠被實(shí)現(xiàn)的新方案。規(guī)劃邊界緩沖器的大小取決于規(guī)劃周期和關(guān)于提交保留的操作要求。提交某一保留可能要求其它保留被提交(例如，它等同于為了提供“一路綠燈(highgreen)”的連續(xù)列車移動(dòng)，需要被成線狀排列的路線的數(shù)目)。
參見(jiàn)圖6，通過(guò)采用統(tǒng)一建模語(yǔ)言(UML)符號(hào)表示了規(guī)劃監(jiān)視器58，其中高級(jí)組件取決于低級(jí)組件(例如分層設(shè)計(jì))。規(guī)劃監(jiān)視器58包括Gap Analysis模塊200和PlanBoundaries模塊208。模塊200采用最新公布的移動(dòng)規(guī)劃4(圖3)和現(xiàn)場(chǎng)12(圖3)中的條件之間的差異，并產(chǎn)生重新規(guī)劃的建議。模塊200采用Speed Restriction模塊202，Blocks模塊204和TrainGap模塊206。模塊208也采用TrainGap模塊206來(lái)根據(jù)在模塊206中捕捉的列車位置，確定規(guī)劃邊界74(圖3)。列車的規(guī)劃位置和該列車的真實(shí)位置之間的間距被用于重新定義規(guī)劃邊界74的元素。
PlanBoundaries模塊208管理每個(gè)列車服務(wù)的邊界。邊界延伸到計(jì)劃的排列路線之外，從而為近期的移動(dòng)的發(fā)生創(chuàng)造條件，而不顯著改變邊界(例如不改變列車路線)。評(píng)估列車的實(shí)際速度，以便簡(jiǎn)化規(guī)劃邊界中保留時(shí)間的確定。可根據(jù)來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)的指示(例如從線路區(qū)段到線路區(qū)段的實(shí)際移動(dòng))評(píng)估速度。精度取決于關(guān)于列車位置的輸入。借助高級(jí)技術(shù)，例如采用GPS的技術(shù)，有關(guān)列車的位置和速度的信息變得非常精確，可更精確地計(jì)算保留時(shí)間。即使利用不太精確的信息，系統(tǒng)也能很好地工作，因?yàn)橐?guī)劃邊界的最重要特征是不遠(yuǎn)的將來(lái)中列車的路線。
圖7中表示了TrainGap模塊206和PublishedPlan模塊210。為每個(gè)列車服務(wù)確定間距。在每個(gè)規(guī)劃周期的開(kāi)始評(píng)估每列列車的位置(圖7中未示出)，并與最新公布的移動(dòng)規(guī)劃4(圖3)比較。該信息由圖6的GapAnalysis模塊200和PlanBoundaries模塊208使用。
TrainGap模塊206包括TrainGapAnalyzer組件216，它總結(jié)TrainGapServiceAnalyzer組件218提供的信息，組件218確定每列列車的規(guī)劃列車位置和實(shí)際列車位置之間的間距。
PublishedPlan模塊210包括PlanReservationStore組件220，經(jīng)通過(guò)集合ServicePlanReservationStore組件222提供和保持的信息，為規(guī)劃監(jiān)視器58保持公布的移動(dòng)規(guī)劃4的完整一組保留，組件222又依賴于TrainReservation組件224來(lái)保持保留本身。
在常規(guī)操作中，在規(guī)劃邊界74(圖3)中定義的路徑并不改變，因?yàn)檫吔缧畔ㄔ谛乱苿?dòng)規(guī)劃的生成中不能被變更的子規(guī)劃(例如定義規(guī)劃邊界的保留的概要)。變更提交的保留34，36，38(圖9)定義的路徑要求手動(dòng)干預(yù)。由于一些干擾的結(jié)果，在預(yù)期將在不遠(yuǎn)的將來(lái)提交的保留46，48(圖9)中定義的路徑可改變。規(guī)劃監(jiān)視器58識(shí)別對(duì)規(guī)劃邊界74的外部改變，以及改變緩沖器部分的需要。在多數(shù)情況下，這兩種情況都伴隨重新規(guī)劃(即圖5A的步驟156，158)。
考慮到路徑是固定的，相對(duì)間距信息包括進(jìn)入和離開(kāi)某一鐵路區(qū)段，例如圖9的26、28、40的時(shí)間。當(dāng)評(píng)估列車的位置時(shí)，確定某一列車，例如圖9的24離開(kāi)某一線路區(qū)段，進(jìn)入另一線路區(qū)段的時(shí)間。當(dāng)某些線路區(qū)段認(rèn)識(shí)到列車的存在(雖然在CAD系統(tǒng)14中存在一定的傳播延遲)時(shí)，發(fā)送關(guān)于列車位置的消息108(圖3)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)12中的列車移動(dòng)評(píng)估的時(shí)間隨后與當(dāng)前正在執(zhí)行的移動(dòng)規(guī)劃13(圖1)比較，并恰當(dāng)?shù)卣{(diào)整規(guī)劃邊界74。
延遲可影響規(guī)劃邊界74中的各種保留。例如，列車(例如圖9的24)最后進(jìn)入(當(dāng)前位置)的路線的保留(例如圖9的32)被用于計(jì)劃同一列車的后續(xù)保留(例如圖9的40、42、44)的延遲。規(guī)劃的保留基本上被偏移。對(duì)于當(dāng)前位置，計(jì)算采用除所述偏移之外的保留的總持續(xù)時(shí)間的延長(zhǎng)(例如，第一車廂在當(dāng)前占據(jù)的線路區(qū)段導(dǎo)致的延遲)，所述偏移影響第一節(jié)車廂的離開(kāi)時(shí)間，但是不影響其進(jìn)入時(shí)間。
在下面的等式13-17中表示的被延誤列車的后續(xù)保留的影響是最優(yōu)化的。對(duì)于實(shí)際的影響來(lái)說(shuō)，考慮列車對(duì)規(guī)劃邊界74的影響，并根據(jù)與其它保留的交互作用，確定規(guī)劃邊界中的計(jì)劃占用。
tLocoEntryb=tLocoEntryplanned+τ---(Eq.13)]]>tEndTrainExitb=tEndTrainExitpianned+τ---(Eq.14)]]>其中
τ=tLocoExitposition-tLocoExitplannedposition---(Eq.15)]]>tLocoExitposition=(tLocoEntryposition-tLocoEntryplannedposition)+τextensiom---(Eq.16)]]>τextension=(tEndTrainExitposition-tLocoEntryposition)-(tEndTrainExitPlannedposition-tLocoEntryPlannedposition)---(Eq.17)]]>tLocoEntryb和tEndTrainExitb是(除了第一個(gè)之外的所有)邊界保留的進(jìn)入/離開(kāi)時(shí)間；τ是對(duì)應(yīng)邊界保留的恰當(dāng)優(yōu)化的預(yù)期延遲；tLocoEntryplanned是對(duì)除列車當(dāng)前占用的邊界保留之外的邊界保留來(lái)說(shuō)，第一車廂的規(guī)劃進(jìn)入時(shí)間；tEndTrainExitplanned是對(duì)除列車當(dāng)前占用的邊界保留之外的邊界保留來(lái)說(shuō)，最后一節(jié)車廂的規(guī)劃離開(kāi)時(shí)間；tLocoExitPlannedposition是對(duì)第一車廂當(dāng)前所處的保留區(qū)來(lái)說(shuō)，第一車廂的規(guī)劃離開(kāi)時(shí)間；tLocoEntryposition是對(duì)第一車廂當(dāng)前所處的線路區(qū)段的保留區(qū)來(lái)說(shuō)，第一車廂的實(shí)際進(jìn)入時(shí)間；tLocoEntryPlannedposition是對(duì)第一車廂當(dāng)前所處的保留區(qū)來(lái)說(shuō)，第一車廂的規(guī)劃進(jìn)入時(shí)間；tLocoEntryPlannedposition是對(duì)第一車廂當(dāng)前所處的保留區(qū)來(lái)說(shuō)，最后一節(jié)車廂的預(yù)期離開(kāi)時(shí)間；tLocoEntryPlannedposition是對(duì)第一車廂當(dāng)前所處的保留區(qū)來(lái)說(shuō)，第一車廂的規(guī)劃離開(kāi)時(shí)間；τextension是第一車廂所處的保留區(qū)上的延長(zhǎng)。
LocoEntry/Exit被認(rèn)為是列車車頭的進(jìn)入/離開(kāi)。等式13-17意味著列車可能晚于當(dāng)前的線路區(qū)段，以及它可在當(dāng)前保留區(qū)上得到額外的延誤(即延長(zhǎng))。這些觀察被用于確定新的規(guī)劃邊界74′。如果除了晚到和在當(dāng)前線路區(qū)段上的額外延誤之外，確定每列列車的實(shí)際速度，那么更準(zhǔn)確地確定規(guī)劃邊界。該信息被用于重新計(jì)算規(guī)劃邊界的保留間隔。
可按照類似的方式確定列車早到的影響。這種情況下(具有對(duì)未來(lái)規(guī)劃的最大影響)，對(duì)其它列車的依賴性限制了對(duì)內(nèi)部邊界的影響。深度規(guī)劃邊界內(nèi)保留的重新評(píng)估保存了當(dāng)前正在執(zhí)行的移動(dòng)規(guī)劃13(圖1)中的順序，并遵守永久和當(dāng)前的臨時(shí)約束(例如當(dāng)前速度限制)。該方法考慮了列車的當(dāng)前位置及其速度。
GapAnalysis模塊200(圖6)根據(jù)堵塞，速度限制和列車位置間距計(jì)算重新規(guī)劃分?jǐn)?shù)214，如等式18和19中所示。
+wspeedres*107*Σi=1ρt(T-Ti)T*nhorizontrainsΣk=1rnki(tiT*LΣj=1piljvki(j)-vireducedvki(j)θ(vki(j)-vtreduced)+)]]>+wposgaps*Σi=1s|Δti|*TsTc2---(Eq.18)]]>nitrains=Σk=1rnki---(Eq.19)]]>其中wblock是阻塞的具體權(quán)重；wspeedres是速度限制的具體權(quán)重；wposgaps是位置間距的具體權(quán)重；n是新的或者變化的堵塞(線路；轉(zhuǎn)轍器堵塞)的數(shù)目；m是改變的速度限制的數(shù)目；s是服務(wù)的數(shù)目；li是變化所影響的線路的長(zhǎng)度；ti是變化(堵塞或限制)的持續(xù)時(shí)間或關(guān)于保留的時(shí)間偏移；T是規(guī)劃遠(yuǎn)景(相對(duì)于當(dāng)前時(shí)間)或者規(guī)劃窗口；L是規(guī)劃區(qū)域中的主要線路的總長(zhǎng)度；li是線路區(qū)段j的線路長(zhǎng)度；vireduced是限制i的限制速度；pi是受速度限制i影響的線路區(qū)段的數(shù)目；Δti是到達(dá)偏差(秒)；Ts＝t(final destination)-t(expected)，它是為服務(wù)剩余的時(shí)間(分鐘)；Tc是規(guī)劃周期時(shí)間(秒)；Ti是干擾開(kāi)始時(shí)間(相對(duì)于當(dāng)前時(shí)間)；
nhorizontrains是規(guī)劃遠(yuǎn)景中的列車的數(shù)目；vki(j)是適用于在臨時(shí)速度限制i覆蓋的線路區(qū)段j內(nèi)的列車類型k的最低預(yù)存速度限制；nki是限制區(qū)域i內(nèi)的列車類型k的列車的數(shù)目；nitrains是干擾區(qū)域內(nèi)規(guī)劃遠(yuǎn)景中的列車的數(shù)目；wblock、wspeedres和wposgaps介于例如大約0.5和5.0之間；r是限制區(qū)域內(nèi)列車類型的數(shù)目。
最好根據(jù)對(duì)規(guī)劃和規(guī)劃生成的預(yù)期影響，校準(zhǔn)這三個(gè)具體權(quán)重。在具有多列列車的位置間距的規(guī)劃中產(chǎn)生相同變化的阻塞提供一種選擇這兩個(gè)對(duì)應(yīng)具體權(quán)重的實(shí)際值的方式。利用不同的阻塞和被延誤列車的數(shù)目(位置間距)可多次重復(fù)測(cè)試。可根據(jù)當(dāng)應(yīng)用干擾時(shí)，重新生成規(guī)劃的困難性，選擇對(duì)重新規(guī)劃的不同貢獻(xiàn)。如下所述直接在等式18中捕捉速度限制之間的相關(guān)性。但是，通常根據(jù)重新生成和重新規(guī)劃困難性，可選擇不同的權(quán)重。
提出等式18，以致當(dāng)速度限制vireduced接近于0時(shí)，速度限制項(xiàng)(即等式18中的第二行)提供和阻塞項(xiàng)(即等式18中的第一行)相同的結(jié)果(假定在這兩種情況下，在完全相同的條件下應(yīng)用有效干擾)，如果不存在不同的權(quán)重的話。通過(guò)利用18和19，干擾的添加和消除都是一致的。
在等式18中，項(xiàng)(T-Ti)/T代表由當(dāng)前公布的移動(dòng)規(guī)劃到邊界的時(shí)間距離引起的干擾對(duì)所述移動(dòng)規(guī)劃的影響的抑制。類似地，項(xiàng) 代表由與被規(guī)劃列車的總數(shù)相比的計(jì)劃使用干擾區(qū)域的列車的數(shù)目引起的相對(duì)干擾效果的抑制。等式18的重新規(guī)劃分?jǐn)?shù)可被調(diào)整，以便還考慮到列車時(shí)間表的變化，如等式20中所示。
+wscheduie(nchangetrainsnhorizontrainsΣi=1nchangetrsinsT-TichangeT+nnewtrainsnhorizontrains+nnewtrainsΣi=1ni=1trainsT-TisiartT)---(Eq.20)]]>其中Tistart是新列車的起始時(shí)間；Tichange是時(shí)間表中的變化時(shí)間；
nchangetrains是時(shí)間表改變的列車的數(shù)目；nnewtrains是增加的列車的數(shù)目；wschedule是列車時(shí)間表變化的具體權(quán)重；重新規(guī)劃分類影響取決于變化的列車的相對(duì)數(shù)，nchangetrains/nhorizontrains，和代表復(fù)雜因子的新列車的相對(duì)數(shù)nnewtrains/(nhorizontrains+nnewtrains)。對(duì)于對(duì)重新規(guī)劃分?jǐn)?shù)的全部影響，這兩項(xiàng)都被乘以改變的或者新的列車時(shí)間表的相對(duì)總持續(xù)時(shí)間。
當(dāng)對(duì)應(yīng)于重新規(guī)劃分?jǐn)?shù)214(圖6)的閾值被超過(guò)(例如在圖4的150確定)，重新規(guī)劃周期在152發(fā)生。規(guī)劃監(jiān)視器58把伴隨有重新規(guī)劃分?jǐn)?shù)214和新規(guī)劃邊界74′(圖4)的重新規(guī)劃請(qǐng)求72(圖1)提交給規(guī)劃發(fā)生器56。如上結(jié)合圖5A的步驟156，158所述，規(guī)劃發(fā)生器56根據(jù)重新規(guī)劃分?jǐn)?shù)214考慮重新規(guī)劃的不同水平。超過(guò)重新規(guī)劃閾值并不意味著對(duì)規(guī)劃邊界的改變，雖然多數(shù)時(shí)候規(guī)劃邊界受到影響。預(yù)期未來(lái)將發(fā)生的事件不會(huì)影響規(guī)劃邊界，但是會(huì)對(duì)超出規(guī)劃邊界的移動(dòng)規(guī)劃產(chǎn)生重大影響。從而，不得不立即產(chǎn)生新的移動(dòng)規(guī)劃，以便確保新的移動(dòng)規(guī)劃的良好質(zhì)量。
另外，當(dāng)發(fā)生當(dāng)前未被例證的重新規(guī)劃分?jǐn)?shù)214，等式18覆蓋的特殊事件，例如列車排序改變(例如進(jìn)入規(guī)劃區(qū)域的列車；在規(guī)劃區(qū)域中的車站中組成的列車)和導(dǎo)致使列車離開(kāi)規(guī)劃路線的手動(dòng)操作時(shí)，規(guī)劃監(jiān)視器58可觸發(fā)重新規(guī)劃。上述操作變更規(guī)劃邊界74。
另外，一些列車時(shí)間表變化可立即觸發(fā)重新規(guī)劃，尤其是當(dāng)使邊界無(wú)效時(shí)(例如，對(duì)規(guī)劃邊界74內(nèi)的時(shí)間表的改變，或者當(dāng)大量的列車時(shí)間表被修改或增加到當(dāng)前時(shí)間表中，打算顯著變更當(dāng)前時(shí)間表時(shí))。另外，對(duì)時(shí)間表的改變對(duì)重新規(guī)劃分?jǐn)?shù)產(chǎn)生影響，如上在等式20中所示。不變更規(guī)劃邊界或者不在規(guī)劃邊界附近的時(shí)間表變化不必自己觸發(fā)重新規(guī)劃，但是通過(guò)增大重新規(guī)劃分?jǐn)?shù)，它們可對(duì)重新規(guī)劃決策產(chǎn)生影響。另一方面，在(規(guī)劃發(fā)生器6)做出重新規(guī)劃決策之后，重新規(guī)劃分?jǐn)?shù)可被增大，以便指導(dǎo)規(guī)劃周期決策。
當(dāng)由于對(duì)規(guī)劃邊界74的改變，繼續(xù)執(zhí)行當(dāng)前的移動(dòng)規(guī)劃4不可取時(shí)，規(guī)劃監(jiān)視器58可請(qǐng)求規(guī)劃執(zhí)行器60停止執(zhí)行選擇的列車服務(wù)(未示出)。例如，朝著最近強(qiáng)加的線路阻塞前進(jìn)的列車必須被停在某一車站或者樞紐站，如果交通條件和約束禁止它到達(dá)下一目的地，以便等待操作員的決策(例如時(shí)間表改變)。當(dāng)干擾拒絕列車到達(dá)某一目的地時(shí)，操作規(guī)則允許DOTP 2自動(dòng)跳過(guò)某些車站(由規(guī)劃發(fā)生器56執(zhí)行)。
規(guī)劃執(zhí)行器規(guī)劃執(zhí)行器60(圖3)產(chǎn)生將由CAD系統(tǒng)1執(zhí)行的自動(dòng)控制命令86和/或提出的將手動(dòng)執(zhí)行(例如，根據(jù)由操作員基于提出的移動(dòng)規(guī)劃做出的請(qǐng)求)的近期移動(dòng)規(guī)劃，例如110?？刂泼?6和提出的近期移動(dòng)規(guī)劃110來(lái)源于規(guī)劃發(fā)生器56公布的移動(dòng)規(guī)劃4。規(guī)劃執(zhí)行器60可監(jiān)視路旁條件(例如來(lái)自CAD系統(tǒng)14的內(nèi)部信息和監(jiān)視信息88)，以便(例如根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)12的當(dāng)前狀態(tài))及時(shí)地觸發(fā)一系列的規(guī)劃執(zhí)行步驟。規(guī)劃執(zhí)行器60可采用來(lái)自CAD系統(tǒng)14的監(jiān)視信息88防止規(guī)劃執(zhí)行短期內(nèi)危及列車移動(dòng)的安全(例如列車路線未被變更，它們的線狀排列被暫停)。規(guī)劃執(zhí)行器60不應(yīng)導(dǎo)致重新計(jì)算，異常中斷或修改移動(dòng)規(guī)劃。
規(guī)劃執(zhí)行器60更多著重于操作序列而不是絕對(duì)計(jì)時(shí)地實(shí)現(xiàn)從規(guī)劃發(fā)生器56接收的移動(dòng)規(guī)劃4。例如，規(guī)劃執(zhí)行器60將不調(diào)整列車的開(kāi)動(dòng)來(lái)防止早到。早到的列車將被允許繼續(xù)前行，并保持其早到，只有不違反時(shí)間表約束(例如列車聯(lián)系；發(fā)車時(shí)間約束)。其次，涉及相對(duì)時(shí)間的操作被遵守。從而，如果某一列車需要標(biāo)記在特定位置的停留，那么在lining其它信號(hào)之前，規(guī)劃執(zhí)行器60暫停該停留的持續(xù)時(shí)間。第三，不修改列車移動(dòng)的順序。從而，早到列車可能不得不等待另一列車，如果移動(dòng)規(guī)劃4(圖3)這樣指示的話。
在移動(dòng)規(guī)劃4的執(zhí)行中，規(guī)劃執(zhí)行器60采用四個(gè)步驟。首先，從CAD系統(tǒng)14(圖3)輸入包括交通條件和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的狀態(tài)的信息88。這捕捉鐵路系統(tǒng)狀態(tài)變化，所述狀態(tài)變化是設(shè)備狀態(tài)轉(zhuǎn)變或者辦公室施加的條件(例如線路堵塞)。第二，評(píng)定狀態(tài)變化對(duì)移動(dòng)規(guī)劃4的執(zhí)行的可能影響，并確定受影響的保留。第三，隨同各個(gè)交通要素的進(jìn)展一起，評(píng)定當(dāng)前保留與整個(gè)移動(dòng)規(guī)劃執(zhí)行的可能交互作用。這包括檢查列車的當(dāng)前位置下游的線路條件(例如可用性)。這可能導(dǎo)致對(duì)于選擇的列車，制止當(dāng)前移動(dòng)規(guī)劃13(圖1)的進(jìn)一步執(zhí)行，而不是改變當(dāng)前的移動(dòng)規(guī)劃。第四，通過(guò)請(qǐng)求控制命令86(例3)和/或?yàn)榉蠗l件的保留準(zhǔn)備近期提出的移動(dòng)規(guī)劃110(圖3)，執(zhí)行當(dāng)前的移動(dòng)規(guī)劃13。
例17圖8的標(biāo)線列車圖21圖解說(shuō)明了由于在位置“Ltest”226動(dòng)態(tài)增加線路阻塞而得到的移動(dòng)規(guī)劃。可使圍繞該阻塞移動(dòng)的列車注意到該列車圖，因?yàn)樗鼈冝D(zhuǎn)變線路(例如，標(biāo)線的不同繪圖線類型或顏色(未示出)表示不同的鐵路線路；實(shí)線代表雙向快速線路；虛線代表雙向慢速線路)。本例中，除了一列列車234之外，最初打算使用快速線路的所有列車，例如228、230、232在Ltest 226之前轉(zhuǎn)變線路，并返回它們的初始線路(例如對(duì)于列車228、230、232來(lái)說(shuō)，線型從實(shí)線(快速)變成虛線(慢速)，隨后返回實(shí)線)。由于對(duì)其來(lái)說(shuō)，沒(méi)有自動(dòng)繞過(guò)該阻塞的途徑(即，它需要在阻斷的線路上停在被阻斷的位置)，在阻塞之前等待的所述一列列車234顯示阻斷的持續(xù)時(shí)間(即對(duì)應(yīng)于圍繞Ltest226的幾乎水平的線路的持續(xù)時(shí)間)。這里，該線路表示它需要多長(zhǎng)時(shí)間來(lái)通過(guò)限制區(qū)域(例如，所述限制區(qū)域可能長(zhǎng)幾英里，包括在限制區(qū)域之前的等待)。來(lái)自相反方向的列車，例如242不得不減速，或者甚至轉(zhuǎn)變線路，以便處理由線路的不可用導(dǎo)致的擁塞。
按照相似的方式，對(duì)于臨時(shí)速度限制(未示出)可得到有些類似的結(jié)果。
鐵路系統(tǒng)的優(yōu)化交通規(guī)劃的潛在利益是巨大的。通過(guò)動(dòng)態(tài)優(yōu)化鐵路網(wǎng)中列車的移動(dòng)，公開(kāi)的方法和系統(tǒng)使鐵路系統(tǒng)能夠改進(jìn)其準(zhǔn)點(diǎn)列車性能，改進(jìn)資產(chǎn)利用率，增大容量利用率，增大車廂收益，增大平均列車速度，和增大通過(guò)量。
雖然為了清楚起見(jiàn)，這里引用了用于顯示信息，例如列車圖和線路圖的顯示器2022，不過(guò)要認(rèn)識(shí)到這樣的信息可保存，打印在硬拷貝上，被計(jì)算機(jī)修改，或者與其它數(shù)據(jù)組合。所有這些處理應(yīng)被認(rèn)為落入這里使用的術(shù)語(yǔ)“顯示”的范圍中。
雖然詳細(xì)說(shuō)明了本發(fā)明的具體實(shí)施例，不過(guò)本領(lǐng)域的技術(shù)人員會(huì)認(rèn)識(shí)到鑒于本公開(kāi)的教導(dǎo)，可提出對(duì)這些細(xì)節(jié)的各種修改和備選方案。因此，公開(kāi)的特定方案只是例證性的，而不是對(duì)本發(fā)明范圍的限制，本發(fā)明的范圍將由附加的權(quán)利要求及其所有等同的限定。
權(quán)利要求
1.一種為具有多個(gè)交通和多個(gè)交通條件的區(qū)域產(chǎn)生優(yōu)化的交通移動(dòng)規(guī)劃的方法，所述方法包括根據(jù)所述區(qū)域的交通條件，確定所述交通的第一規(guī)劃邊界；采用所述第一規(guī)劃邊界，并反復(fù)產(chǎn)生所述區(qū)域的交通的第一批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃；選擇所述第一批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃之一作為第一優(yōu)化交通移動(dòng)規(guī)劃以供執(zhí)行；輸出所述第一優(yōu)化交通移動(dòng)規(guī)劃，以便控制所述區(qū)域中的交通移動(dòng)；確定所述區(qū)域的當(dāng)前交通條件；根據(jù)所述當(dāng)前交通條件，更新所述第一規(guī)劃邊界，從而提供所述交通的第二規(guī)劃邊界；采用所述第二規(guī)劃邊界，并反復(fù)產(chǎn)生所述區(qū)域的交通的第二批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃；選擇所述第一批和第二批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃之一作為第二優(yōu)化交通移動(dòng)規(guī)劃以供執(zhí)行；輸出所述第二優(yōu)化交通移動(dòng)規(guī)劃，以便控制所述區(qū)域中的交通移動(dòng)。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，還包括選擇所述第一優(yōu)化交通移動(dòng)規(guī)劃作為所述第二優(yōu)化交通移動(dòng)規(guī)劃以供執(zhí)行。
3.按照權(quán)利要求1所述的方法，還包括選擇所述第一批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃之一作為所述第二優(yōu)化交通移動(dòng)規(guī)劃以供執(zhí)行。
4.按照權(quán)利要求1所述的方法，還包括選擇所述第二批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃之一作為所述第二優(yōu)化交通移動(dòng)規(guī)劃以供執(zhí)行。
5.按照權(quán)利要求1所述的方法，還包括采用第一優(yōu)化交通移動(dòng)規(guī)劃的第一批多個(gè)交通條件；和對(duì)照所述第一優(yōu)化交通移動(dòng)規(guī)劃的第一批多個(gè)交通條件，比較所述當(dāng)前交通條件，并且基本上基于所述第一批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃，繼續(xù)利用第二規(guī)劃邊界進(jìn)行規(guī)劃，從而反復(fù)產(chǎn)生所述區(qū)域的交通的所述第二批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃。
6.按照權(quán)利要求1所述的方法，還包括采用所述第一優(yōu)化交通移動(dòng)規(guī)劃的第一批多個(gè)交通條件；和對(duì)照所述第一優(yōu)化交通移動(dòng)規(guī)劃的第一批多個(gè)交通條件，比較所述當(dāng)前交通條件，作為響應(yīng)利用第二規(guī)劃邊界重新規(guī)劃，從而反復(fù)產(chǎn)生(a)基本上基于所述區(qū)域的交通的所述第一批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃中的一些的第三批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃，和(b)與所述區(qū)域的交通的所述第一批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃無(wú)關(guān)的第四批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃，作為所述區(qū)域的交通的所述第二批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃。
7.按照權(quán)利要求5所述的方法，還包括使目標(biāo)函數(shù)值與所述第一批和第二批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃中的每一個(gè)相關(guān)聯(lián)；和采用下述操作，作為所述繼續(xù)利用所述第二規(guī)劃邊界進(jìn)行規(guī)劃根據(jù)所述目標(biāo)函數(shù)值，破壞所述第一批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃至少之一，修改所述第一批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃至少之一，以便改進(jìn)其目標(biāo)函數(shù)值，采用所述第一批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃中的多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃產(chǎn)生所述第二批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃之一，響應(yīng)與所述當(dāng)前交通條件相關(guān)的至少一種干擾，修改所述第一批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃至少之一，和獨(dú)立于所述第一批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃，產(chǎn)生所述第二批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃至少之一。
8.按照權(quán)利要求1所述的方法，還包括確定所述第一批和第二批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃的目標(biāo)函數(shù)值；和根據(jù)所述目標(biāo)函數(shù)值，選擇所述第一批和第二批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃的所述之一作為所述第二優(yōu)化交通移動(dòng)規(guī)劃。
9.按照權(quán)利要求8所述的方法，還包括采用每個(gè)所述目標(biāo)函數(shù)值的多個(gè)目的。
10.按照權(quán)利要求8所述的方法，還包括根據(jù)目標(biāo)函數(shù)值，對(duì)所述第一批和第二批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃分級(jí)；和根據(jù)所述分級(jí)，選擇所述第二優(yōu)化交通移動(dòng)規(guī)劃以供執(zhí)行。
11.按照權(quán)利要求1所述的方法，還包括繼續(xù)所述采用所述第一規(guī)劃邊界，并在所述選擇所述第一批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃之一作為第一優(yōu)化交通移動(dòng)規(guī)劃以供執(zhí)行之前，持續(xù)預(yù)定時(shí)間，反復(fù)產(chǎn)生所述區(qū)域的交通的第一批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃。
12.按照權(quán)利要求1所述的方法，還包括使第一規(guī)劃遠(yuǎn)景與所述第一規(guī)劃邊界相關(guān)聯(lián)，使稍后的第二規(guī)劃遠(yuǎn)景與所述第二規(guī)劃邊界相關(guān)聯(lián)；輸入時(shí)間表變化；按照所述第二規(guī)劃遠(yuǎn)景和所述時(shí)間表變化，調(diào)整所述第一批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃至少之一；和采用所述第一批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃中的所述調(diào)整后的至少一個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃，產(chǎn)生所述第二批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃至少之一。
13.按照權(quán)利要求12所述的方法，還包括在所述更新所述第一規(guī)劃邊界之前，持續(xù)預(yù)定時(shí)間繼續(xù)所述調(diào)整和所述產(chǎn)生所述第二批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃至少之一。
14.按照權(quán)利要求12所述的方法，還包括提供所述第一批和第二批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃中的每一個(gè)的對(duì)應(yīng)目標(biāo)函數(shù)值和對(duì)應(yīng)年齡；和作為所述第一批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃中的每一個(gè)的對(duì)應(yīng)年齡的函數(shù)，降級(jí)對(duì)應(yīng)目標(biāo)函數(shù)值。
15.按照權(quán)利要求1所述的方法，還包括刪除所述第一批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃至少之一。
16.按照權(quán)利要求6所述的方法，還包括確定所述第一批和第二批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃的目標(biāo)函數(shù)值；和根據(jù)所述目標(biāo)函數(shù)值，選擇所述第一批和第二批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃中的所述一個(gè)作為所述第二優(yōu)化交通移動(dòng)規(guī)劃。
17.按照權(quán)利要求6所述的方法，還包括使第一規(guī)劃遠(yuǎn)景與所述第一規(guī)劃邊界相關(guān)聯(lián)，使稍后的第二規(guī)劃遠(yuǎn)景與所述第二規(guī)劃邊界相關(guān)聯(lián)；輸入時(shí)間表變化；按照所述第二規(guī)劃遠(yuǎn)景和所述時(shí)間表變化，調(diào)整所述第一批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃至少之一；和采用所述第一批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃中的所述調(diào)整后的至少一個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃，產(chǎn)生所述第二批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃至少之一。
18.按照權(quán)利要求17所述的方法，還包括在更新所述第二規(guī)劃邊界之前，持續(xù)預(yù)定時(shí)間繼續(xù)所述調(diào)整和所述產(chǎn)生所述第二批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃至少之一。
19.按照權(quán)利要求1所述的方法，還包括利用具有所述第一規(guī)劃邊界的所述第一優(yōu)化交通移動(dòng)規(guī)劃，采用多個(gè)當(dāng)前執(zhí)行的保留；利用具有所述第一規(guī)劃邊界的所述第一優(yōu)化交通移動(dòng)規(guī)劃，采用多個(gè)當(dāng)前提交的保留；和采用預(yù)期將在具有所述第一規(guī)劃邊界的所述第二批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃的后續(xù)規(guī)劃周期內(nèi)提交的多個(gè)保留。
20.按照權(quán)利要求1所述的方法，還包括把所述第一批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃和所述第二批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃中的至少一些包括在交通移動(dòng)規(guī)劃池中。
21.按照權(quán)利要求20所述的方法，還包括采用包括第一代的所述第一批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃和第二代的所述第二批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃的所述池中的多代交通移動(dòng)規(guī)劃。
22.按照權(quán)利要求20所述的方法，還包括采用所述池中的大約50個(gè)所述第一批和第二批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃。
23.按照權(quán)利要求21所述的方法，還包括重新確定所述區(qū)域的當(dāng)前交通條件；根據(jù)所述重新確定的當(dāng)前交通條件，更新所述第二規(guī)劃邊界，從而提供所述交通的第三規(guī)劃邊界；采用所述第三規(guī)劃邊界，并反復(fù)產(chǎn)生第三代的所述交通移動(dòng)規(guī)劃中的第三批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃；提供所述第一、第二和第三代的每個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃的對(duì)應(yīng)目標(biāo)函數(shù)值和對(duì)應(yīng)年齡；作為所述第一批和第二批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃中每一個(gè)的對(duì)應(yīng)年齡的函數(shù)，降級(jí)對(duì)應(yīng)目標(biāo)函數(shù)值；根據(jù)所述第一批和第二批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃中每一個(gè)的降級(jí)的對(duì)應(yīng)目標(biāo)函數(shù)值，和所述第三代的每個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃的對(duì)應(yīng)目標(biāo)函數(shù)值，確定最佳規(guī)劃；和比較所述第二優(yōu)化移動(dòng)規(guī)劃的對(duì)應(yīng)目標(biāo)函數(shù)值與所述最佳規(guī)劃的目標(biāo)函數(shù)值，以便確定是否用所述最佳規(guī)劃替代所述第二優(yōu)化交通移動(dòng)規(guī)劃。
24.按照權(quán)利要求23所述的方法，還包括采用每個(gè)所述各代的規(guī)劃周期；和在采用所述降級(jí)之前，持續(xù)預(yù)定計(jì)數(shù)的所述規(guī)劃周期保持所述目標(biāo)函數(shù)值。
25.按照權(quán)利要求24所述的方法，還包括采用與所述第一批和第二批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃相關(guān)的規(guī)劃窗口；和在所述規(guī)劃窗口過(guò)去之后，丟棄所述規(guī)劃方案。
26.按照權(quán)利要求24所述的方法，還包括采用所述目標(biāo)函數(shù)值中具有正值的一個(gè)和所述目標(biāo)函數(shù)值中具有負(fù)值的另一個(gè)；和使所述正值和負(fù)值降級(jí)。
27.按照權(quán)利要求24所述的方法，還包括采用所述目標(biāo)函數(shù)值中具有正值的一個(gè)或所述目標(biāo)函數(shù)值中具有負(fù)值的另一個(gè)；和使所述正值和負(fù)值之一降級(jí)。
28.按照權(quán)利要求20所述的方法，還包括采用所述池中的每個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃的對(duì)應(yīng)目標(biāo)函數(shù)值；根據(jù)對(duì)應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)值，對(duì)所述池中的交通移動(dòng)規(guī)劃排序；和根據(jù)所述排序，選擇所述池中的所述交通移動(dòng)規(guī)劃之一作為所述第二優(yōu)化交通移動(dòng)規(guī)劃。
29.按照權(quán)利要求28所述的方法，還包括在把所述交通移動(dòng)規(guī)劃中的對(duì)應(yīng)一個(gè)加入所述池中之前，確定所述交通移動(dòng)規(guī)劃中的所述對(duì)應(yīng)一個(gè)的對(duì)應(yīng)目標(biāo)函數(shù)值。
30.按照權(quán)利要求29所述的方法，還包括當(dāng)把所述交通移動(dòng)規(guī)劃中的所述對(duì)應(yīng)一個(gè)加入所述池中時(shí)，對(duì)所述交通移動(dòng)規(guī)劃中的所述對(duì)應(yīng)一個(gè)排序。
31.按照權(quán)利要求28所述的方法，還包括采用所述池中的每個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃的對(duì)應(yīng)年齡；作為對(duì)應(yīng)年齡的函數(shù)，降級(jí)所述池中的所述交通移動(dòng)規(guī)劃中的對(duì)應(yīng)一個(gè)的對(duì)應(yīng)目標(biāo)函數(shù)值；和響應(yīng)所述降級(jí)，對(duì)所述池中的所述交通移動(dòng)規(guī)劃中的所述對(duì)應(yīng)一個(gè)重新排序。
32.按照權(quán)利要求20所述的方法，還包括從所述池中刪除所述第一批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃中的一些和所述第二批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃中的一些，以便在所述池中保持預(yù)定計(jì)數(shù)的交通移動(dòng)規(guī)劃。
33.按照權(quán)利要求6所述的方法，還包括采用所述區(qū)域的多種類型的所述交通條件；和采用檢查所述多種所述交通條件至少之一的變化作為所述對(duì)照所述第一優(yōu)化交通移動(dòng)規(guī)劃的第一批多個(gè)交通條件比較所述當(dāng)前交通條件。
34.按照權(quán)利要求33所述的方法，還包括采用鐵路網(wǎng)中的變化和列車排序變化中的至少之一作為所述類型的所述交通條件至少之一的所述變化。
35.按照權(quán)利要求6所述的方法，還包括對(duì)照所述第一優(yōu)化交通移動(dòng)規(guī)劃的所述第一批多個(gè)交通條件，比較所述當(dāng)前交通條件，并確定重新規(guī)劃分?jǐn)?shù)；和當(dāng)所述重新規(guī)劃分?jǐn)?shù)超過(guò)預(yù)定值時(shí)，采用所述重新規(guī)劃。
36.按照權(quán)利要求35所述的方法，還包括考慮列車時(shí)間表變化，作為響應(yīng)確定包括所述列車時(shí)間表變化的所述重新規(guī)劃分?jǐn)?shù)；和當(dāng)包括所述列車時(shí)間表變化的所述重新規(guī)劃分?jǐn)?shù)超過(guò)預(yù)定值時(shí)，采用所述重新規(guī)劃。
37.按照權(quán)利要求36所述的方法，還包括根據(jù)變化的列車時(shí)間表的計(jì)數(shù)與規(guī)劃遠(yuǎn)景中的列車計(jì)數(shù)的比值，確定變化的列車的相對(duì)數(shù)；根據(jù)增加的列車的計(jì)數(shù)與規(guī)劃遠(yuǎn)景中的所述列車計(jì)數(shù)和增加的列車的所述計(jì)數(shù)的比值，確定新列車的相對(duì)數(shù)；采用變化的列車的所述相對(duì)數(shù)和新列車的所述相對(duì)數(shù)來(lái)確定所述重新規(guī)劃分?jǐn)?shù)。
38.按照權(quán)利要求37所述的方法，還包括確定變化的列車時(shí)間表的相對(duì)總持續(xù)時(shí)間；把變化的列車的所述相對(duì)數(shù)乘以變化的列車時(shí)間表的所述相對(duì)總持續(xù)時(shí)間；確定新列車時(shí)間表的相對(duì)總持續(xù)時(shí)間；把新列車的所述相對(duì)數(shù)乘以新列車時(shí)間表的所述相對(duì)總持續(xù)時(shí)間，從而提供一個(gè)乘積；和采用所述乘積來(lái)確定所述重新規(guī)劃分?jǐn)?shù)。
39.按照權(quán)利要求6所述的方法，還包括對(duì)照所述第一優(yōu)化交通移動(dòng)規(guī)劃的所述第一批多個(gè)交通條件，比較所述當(dāng)前交通條件，并確定重新規(guī)劃分?jǐn)?shù)；采用所述區(qū)域的多種類型的所述交通條件；和當(dāng)所述重新規(guī)劃分?jǐn)?shù)超過(guò)預(yù)定值或者響應(yīng)所述類型的所述交通條件至少之一的變化，采用所述重新規(guī)劃。
40.按照權(quán)利要求39所述的方法，還包括確定作為所述重新規(guī)劃分?jǐn)?shù)的函數(shù)的計(jì)數(shù)；和產(chǎn)生所述第四批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃的所述計(jì)數(shù)。
41.按照權(quán)利要求40所述的方法，還包括采用第一計(jì)數(shù)作為所述計(jì)數(shù)；確定所述第一批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃的第二計(jì)數(shù)；根據(jù)所述重新規(guī)劃分?jǐn)?shù)的所述函數(shù)確定百分率；和確定所述第一計(jì)數(shù)為所述百分率乘以所述第二計(jì)數(shù)。
42.按照權(quán)利要求39所述的方法，還包括確定作為所述重新規(guī)劃分?jǐn)?shù)的函數(shù)的計(jì)數(shù)；和重新產(chǎn)生所述計(jì)數(shù)的所述第三批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃。
43.按照權(quán)利要求42所述的方法，還包括采用第一計(jì)數(shù)作為所述計(jì)數(shù)；確定所述第一批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃的第二計(jì)數(shù)；根據(jù)所述重新規(guī)劃分?jǐn)?shù)的所述函數(shù)確定百分率；和確定所述第一計(jì)數(shù)為所述百分率乘以所述第二計(jì)數(shù)。
44.按照權(quán)利要求39所述的方法，還包括確定作為所述重新規(guī)劃分?jǐn)?shù)的函數(shù)的第一計(jì)數(shù)和第二計(jì)數(shù)；重新產(chǎn)生所述第一計(jì)數(shù)的所述第三批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃；和產(chǎn)生所述第四批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃的所述第二計(jì)數(shù)。
45.按照權(quán)利要求39所述的方法，還包括把所述重新規(guī)劃分?jǐn)?shù)的第一函數(shù)用于所述第一計(jì)數(shù)；把所述重新規(guī)劃分?jǐn)?shù)的第二函數(shù)用于所述第二計(jì)數(shù)；和采用等于1的所述第一和第二函數(shù)的總和。
46.按照權(quán)利要求39所述的方法，還包括把所述重新規(guī)劃分?jǐn)?shù)的第一函數(shù)用于所述第一計(jì)數(shù)；把所述重新規(guī)劃分?jǐn)?shù)的第二函數(shù)用于所述第二計(jì)數(shù)；和當(dāng)不存在時(shí)間表變化時(shí)，采用小于0.5的所述第一和第二函數(shù)的總和。
47.按照權(quán)利要求1所述的方法，還包括根據(jù)所述當(dāng)前交通條件，提供所述第一優(yōu)化交通移動(dòng)規(guī)劃的第一目標(biāo)函數(shù)值；從所述第一和第二批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃之一，確定一個(gè)最佳規(guī)劃；根據(jù)所述當(dāng)前交通條件，提供所述最佳規(guī)劃的第二目標(biāo)函數(shù)值；和比較所述第一目標(biāo)函數(shù)值與所述第二目標(biāo)函數(shù)值，以便確定是否用所述最佳規(guī)劃替代所述第一優(yōu)化交通移動(dòng)規(guī)劃。
48.按照權(quán)利要求47所述的方法，還包括確定所述第二目標(biāo)函數(shù)值比所述第一目標(biāo)函數(shù)值小預(yù)定量，并且作為響應(yīng)，用所述最佳規(guī)劃替代所述第一優(yōu)化交通移動(dòng)規(guī)劃。
49.按照權(quán)利要求47所述的方法，還包括提供所述第一和第二批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃中的每一個(gè)的對(duì)應(yīng)目標(biāo)函數(shù)值和對(duì)應(yīng)年齡；作為所述第一批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃中的每一個(gè)的對(duì)應(yīng)年齡的函數(shù)，降級(jí)對(duì)應(yīng)目標(biāo)函數(shù)值；根據(jù)所述第一批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃中的每一個(gè)的降級(jí)的對(duì)應(yīng)目標(biāo)函數(shù)值，和所述第二批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃中的每一個(gè)的對(duì)應(yīng)目標(biāo)函數(shù)值，確定所述最佳規(guī)劃；和比較所述第一目標(biāo)函數(shù)值和所述最佳規(guī)劃的目標(biāo)函數(shù)值，以便確定是否用所述最佳規(guī)劃替代所述第一優(yōu)化交通移動(dòng)規(guī)劃。
50.按照權(quán)利要求6所述的方法，還包括對(duì)照所述第一優(yōu)化交通移動(dòng)規(guī)劃的第一批多個(gè)交通條件，比較所述當(dāng)前交通條件，并確定重新規(guī)劃分?jǐn)?shù)；確定所述重新規(guī)劃分?jǐn)?shù)超過(guò)預(yù)定值，作為響應(yīng)采用所述當(dāng)前交通條件來(lái)產(chǎn)生第二批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃；根據(jù)所述當(dāng)前交通條件，提供所述第一優(yōu)化交通移動(dòng)規(guī)劃的第一目標(biāo)函數(shù)值；從所述第一和第二批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃之一中確定一個(gè)最佳規(guī)劃；根據(jù)所述當(dāng)前交通條件，提供所述最佳規(guī)劃的第二目標(biāo)函數(shù)值；比較所述第一目標(biāo)函數(shù)值和所述第二目標(biāo)函數(shù)值，以便確定是否用所述最佳規(guī)劃替代所述第一優(yōu)化交通移動(dòng)規(guī)劃。
51.按照權(quán)利要求6所述的方法，還包括采用所述區(qū)域的多種類型的所述交通條件；確定所述當(dāng)前交通條件中，所述區(qū)域的所述類型的所述交通條件至少之一的變化，作為響應(yīng)采用所述當(dāng)前交通條件來(lái)產(chǎn)生所述第二批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃；根據(jù)所述當(dāng)前交通條件，提供所述第一優(yōu)化交通移動(dòng)規(guī)劃的第一目標(biāo)函數(shù)值；從所述第一和第二批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃之一中確定一個(gè)最佳規(guī)劃；根據(jù)所述當(dāng)前交通條件，提供所述最佳規(guī)劃的第二目標(biāo)函數(shù)值；比較所述第一目標(biāo)函數(shù)值和所述第二目標(biāo)函數(shù)值，以便確定是否用所述最佳規(guī)劃替代所述第一優(yōu)化交通移動(dòng)規(guī)劃。
52.按照權(quán)利要求1所述的方法，還包括產(chǎn)生所述區(qū)域中的鐵路網(wǎng)中的多列列車的所述第一批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃；和借助所述鐵路網(wǎng)中的交通條件的變化，動(dòng)態(tài)優(yōu)化所述鐵路網(wǎng)內(nèi)的所述列車的移動(dòng)。
53.按照權(quán)利要求52所述的方法，還包括采用所述鐵路網(wǎng)中的多個(gè)線路區(qū)段；采用多個(gè)保留，每個(gè)所述保留代表從進(jìn)入日期/時(shí)間到離開(kāi)日期/時(shí)間，所述列車之一對(duì)所述線路區(qū)段之一的計(jì)劃使用；和組合所述保留，從而產(chǎn)生所述第一和第二批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃之一。
54.按照權(quán)利要求53所述的方法，還包括采用所述第一規(guī)劃邊界作為一組所述保留；確定所述鐵路網(wǎng)中每個(gè)所述列車的當(dāng)前位置和速度；和根據(jù)所述第一優(yōu)化交通移動(dòng)規(guī)劃，以及根據(jù)所述鐵路網(wǎng)中的所述列車的當(dāng)前位置和速度，確定所述保留。
55.按照權(quán)利要求54所述的方法，還包括采用多個(gè)當(dāng)前保留作為一些所述保留；關(guān)于所述列車之一采用第一車廂和最后一節(jié)車廂；在所述線路區(qū)段之一上采用所述第一車廂；確定在到達(dá)所述線路區(qū)段的所述之一之前，所述第一車廂招致的延誤，和所述第一車廂在所述線路區(qū)段的所述之一上招致的延誤延長(zhǎng)；和應(yīng)用關(guān)于每個(gè)所述當(dāng)前保留招致的所述延誤和招致的所述延誤延長(zhǎng)。
56.按照權(quán)利要求54所述的方法，還包括關(guān)于所述列車的所述之一，采用包括第一車廂和最后一節(jié)車廂的多節(jié)車廂；把第一車廂進(jìn)入所述線路區(qū)段之一的日期/時(shí)間用作所述進(jìn)入日期/時(shí)間；把最后一節(jié)車廂離開(kāi)所述線路區(qū)段的最后一個(gè)所述線路區(qū)段的日期/時(shí)間用作所述離開(kāi)日期/時(shí)間。
57.按照權(quán)利要求54所述的方法，還包括確定所述鐵路網(wǎng)中的多個(gè)線路阻斷，線路速度限制和列車位置間距；根據(jù)所述鐵路網(wǎng)中的所述線路阻斷，所述線路速度限制和所述列車位置間距，計(jì)算重新規(guī)劃分?jǐn)?shù)；確定所述重新規(guī)劃分?jǐn)?shù)超過(guò)預(yù)定值，作為響應(yīng)采用鐵路網(wǎng)的所述當(dāng)前交通條件來(lái)產(chǎn)生所述第二批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃；根據(jù)所述鐵路網(wǎng)的所述當(dāng)前交通條件，提供所述第一優(yōu)化交通移動(dòng)規(guī)劃的第一目標(biāo)函數(shù)值；從所述第一和第二批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃之一中確定一個(gè)最佳規(guī)劃；根據(jù)所述鐵路網(wǎng)的所述當(dāng)前交通條件，提供所述最佳規(guī)劃的第二目標(biāo)函數(shù)值；比較所述第一目標(biāo)函數(shù)值和所述第二目標(biāo)函數(shù)值，以便確定是否用所述最佳規(guī)劃替代所述第一優(yōu)化交通移動(dòng)規(guī)劃。
58.按照權(quán)利要求54所述的方法，還包括采用所述列車的多個(gè)列車時(shí)間表；確定所述列車時(shí)間表的至少一個(gè)列車時(shí)間表變化；響應(yīng)所述至少一個(gè)列車時(shí)間表變化，采用所述鐵路網(wǎng)的所述當(dāng)前交通條件來(lái)產(chǎn)生所述第二批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃；根據(jù)所述鐵路網(wǎng)的所述當(dāng)前交通條件，提供所述第一優(yōu)化交通移動(dòng)規(guī)劃的第一目標(biāo)函數(shù)值；從所述第一和第二批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃之一中確定一個(gè)最佳規(guī)劃；根據(jù)所述鐵路網(wǎng)的所述當(dāng)前交通條件，提供所述最佳規(guī)劃的第二目標(biāo)函數(shù)值；比較所述第一目標(biāo)函數(shù)值和所述第二目標(biāo)函數(shù)值，以便確定是否用所述最佳規(guī)劃替代所述第一優(yōu)化交通移動(dòng)規(guī)劃。
59.按照權(quán)利要求52所述的方法，還包括把所述第一優(yōu)化交通移動(dòng)規(guī)劃轉(zhuǎn)換成多個(gè)命令；采用所述鐵路網(wǎng)的多個(gè)路線清除和控制命令作為所述命令；輸出所述路線清除和所述控制命令，以便控制所述鐵路網(wǎng)中所述列車的實(shí)時(shí)交通移動(dòng)。
60.按照權(quán)利要求59所述的方法，還包括采用計(jì)算機(jī)輔助調(diào)度系統(tǒng)來(lái)執(zhí)行所述路線清除和所述控制命令。
61.按照權(quán)利要求60所述的方法，還包括從所述計(jì)算機(jī)輔助調(diào)度系統(tǒng)接收關(guān)于所述鐵路網(wǎng)中的所述列車的數(shù)據(jù)；和采用所述數(shù)據(jù)來(lái)產(chǎn)生所述鐵路網(wǎng)中的所述列車的所述第一批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃。
62.按照權(quán)利要求52所述的方法，還包括定期產(chǎn)生所述鐵路網(wǎng)的列車的所述第二批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃；根據(jù)所述鐵路網(wǎng)的所述當(dāng)前交通條件，提供所述第一優(yōu)化交通移動(dòng)規(guī)劃的第一目標(biāo)函數(shù)值；從所述第一和第二批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃之一中確定一個(gè)最佳規(guī)劃；根據(jù)所述鐵路網(wǎng)的所述當(dāng)前交通條件，提供所述最佳規(guī)劃的第二目標(biāo)函數(shù)值；比較所述第一目標(biāo)函數(shù)值和所述第二目標(biāo)函數(shù)值，以便確定是否用所述最佳規(guī)劃替代所述第一優(yōu)化交通移動(dòng)規(guī)劃。
63.按照權(quán)利要求62所述的方法，還包括采用選自包括準(zhǔn)時(shí)性能，最佳時(shí)間和使總延誤最小化的組中的至少一個(gè)目標(biāo)來(lái)確定所述第一和第二目標(biāo)函數(shù)值。
64.按照權(quán)利要求50所述的方法，還包括采用多種類型的所述交通條件；和在所述重新規(guī)劃分?jǐn)?shù)中，采用每種所述類型的加權(quán)因子。
65.按照權(quán)利要求64所述的方法，還包括采用多個(gè)線路阻斷的第一類型，多個(gè)線路速度限制的第二類型，和多個(gè)列車位置間距的第三類型作為所述類型；和采用與所述第一、第二和第三類型相關(guān)的多個(gè)總和。
66.按照權(quán)利要求65所述的方法，還包括采用與所述線路速度限制相關(guān)聯(lián)的零速度；和使與所述第一類型相關(guān)的總和等于與所述第二類型相關(guān)的總和。
67.按照權(quán)利要求1所述的方法，還包括顯示所述第一優(yōu)化交通移動(dòng)規(guī)劃的表現(xiàn)。
68.按照權(quán)利要求67所述的方法，還包括顯示包括所述第一優(yōu)化交通移動(dòng)規(guī)劃的時(shí)間-距離表現(xiàn)的列車圖，以便顯示鐵路網(wǎng)中的列車的多個(gè)規(guī)劃移動(dòng)。
69.按照權(quán)利要求50所述的方法，還包括采用所述區(qū)域中的鐵路網(wǎng)；把多個(gè)線路阻斷，線路速度限制和列車位置間距包括在所述鐵路網(wǎng)中；和確定作為所述鐵路網(wǎng)中的所述線路阻斷，線路速度限制和列車位置間距的函數(shù)的所述重新規(guī)劃分?jǐn)?shù)。
70.按照權(quán)利要求51所述的方法，還包括確定列車時(shí)間表的變化，作為響應(yīng)產(chǎn)生所述第二批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃。
71.一種用于具有多個(gè)交通和所述交通的多個(gè)交通條件的區(qū)域的動(dòng)態(tài)優(yōu)化交通規(guī)劃設(shè)備，所述設(shè)備包括輸入代表所述交通條件的信息的裝置；和執(zhí)行多種例程的裝置，所述例程包括規(guī)劃監(jiān)視器，用于根據(jù)所述區(qū)域的交通條件，確定所述交通的第一規(guī)劃邊界，確定所述區(qū)域的當(dāng)前交通條件，并根據(jù)所述當(dāng)前交通條件，更新所述第一規(guī)劃邊界，從而提供所述交通的第二規(guī)劃邊界；規(guī)劃發(fā)生器，用于連續(xù)采用所述第一規(guī)劃邊界和所述第二規(guī)劃邊界，分別反復(fù)產(chǎn)生所述區(qū)域的交通的第一批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃和第二批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃，選擇所述第一批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃之一作為第一優(yōu)化交通移動(dòng)規(guī)劃以供執(zhí)行，選擇所述第一批和第二批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃之一作為第二優(yōu)化交通移動(dòng)規(guī)劃以供執(zhí)行，并連續(xù)輸出所述第一和第二優(yōu)化交通移動(dòng)規(guī)劃；和規(guī)劃執(zhí)行器，用于連續(xù)把所述第一和所述第二優(yōu)化交通移動(dòng)規(guī)劃轉(zhuǎn)換成控制所述區(qū)域中的交通移動(dòng)的多個(gè)命令。
72.按照權(quán)利要求71所述的動(dòng)態(tài)優(yōu)化交通規(guī)劃設(shè)備，其中所述規(guī)劃發(fā)生器采用所述第一優(yōu)化交通移動(dòng)規(guī)劃的第一批多個(gè)交通條件；其中所述規(guī)劃監(jiān)視器對(duì)照所述第一優(yōu)化交通移動(dòng)規(guī)劃的第一批多個(gè)交通條件，比較所述當(dāng)前交通條件；其中所述規(guī)劃發(fā)生器基本根據(jù)所述第一批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃，持續(xù)預(yù)定時(shí)間利用第二規(guī)劃邊界繼續(xù)規(guī)劃，從而反復(fù)產(chǎn)生所述區(qū)域的交通的所述第二批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃。
73.按照權(quán)利要求71所述的動(dòng)態(tài)優(yōu)化交通規(guī)劃設(shè)備，其中所述規(guī)劃發(fā)生器采用所述第一優(yōu)化交通移動(dòng)規(guī)劃的第一批多個(gè)交通條件；其中所述規(guī)劃監(jiān)視器對(duì)照所述第一優(yōu)化交通移動(dòng)規(guī)劃的第一批多個(gè)交通條件，比較所述當(dāng)前交通條件，作為響應(yīng)向所述規(guī)劃發(fā)生器發(fā)送一個(gè)信號(hào)；其中響應(yīng)所述信號(hào)，所述規(guī)劃發(fā)生器利用第二規(guī)劃邊界重新規(guī)劃，從而反復(fù)產(chǎn)生作為所述區(qū)域的交通的所述第二批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃的(a)基本基于所述區(qū)域的交通的所述第一批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃中的一些的第三批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃，和(b)與所述區(qū)域的交通的所述第一批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃無(wú)關(guān)的第四批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃。
74.按照權(quán)利要求71所述的動(dòng)態(tài)優(yōu)化交通規(guī)劃設(shè)備，其中所述規(guī)劃執(zhí)行器連續(xù)把所述第一和第二優(yōu)化交通移動(dòng)規(guī)劃轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的提出的近期移動(dòng)規(guī)劃，以便手動(dòng)控制所述區(qū)域中的交通移動(dòng)。
75.按照權(quán)利要求71所述的動(dòng)態(tài)優(yōu)化交通規(guī)劃設(shè)備，其中所述規(guī)劃執(zhí)行器連續(xù)把所述第一和第二優(yōu)化交通移動(dòng)規(guī)劃轉(zhuǎn)換成多個(gè)自動(dòng)控制命令，以便自動(dòng)控制所述區(qū)域中的交通移動(dòng)。
76.按照權(quán)利要求71所述的動(dòng)態(tài)優(yōu)化交通規(guī)劃設(shè)備，其中所述區(qū)域包括通勤軌道系統(tǒng)；其中所述交通條件是通勤軌道交通條件。
77.按照權(quán)利要求71所述的動(dòng)態(tài)優(yōu)化交通規(guī)劃設(shè)備，其中所述區(qū)域包括鐵路網(wǎng)；其中所述交通條件是鐵路交通條件。
78.按照權(quán)利要求77所述的動(dòng)態(tài)優(yōu)化交通規(guī)劃設(shè)備，其中所述規(guī)劃監(jiān)視器確定所述第一規(guī)劃邊界和對(duì)應(yīng)的規(guī)劃遠(yuǎn)景；其中所述規(guī)劃發(fā)生器輸入所述鐵路網(wǎng)的多個(gè)列車時(shí)間表，列車性質(zhì)和線路描述，并輸出在從所述規(guī)劃邊界到所述對(duì)應(yīng)規(guī)劃遠(yuǎn)景的預(yù)定時(shí)間間隔內(nèi)，多列列車的多個(gè)相遇/通過(guò)規(guī)劃作為所述第一優(yōu)化交通移動(dòng)規(guī)劃。
79.按照權(quán)利要求77所述的動(dòng)態(tài)優(yōu)化交通規(guī)劃設(shè)備，其中所述鐵路網(wǎng)包括多列列車；其中所述交通條件包括列車延誤，所述鐵路網(wǎng)中的變化，以及所述列車的時(shí)間表變化；其中所述規(guī)劃監(jiān)視器根據(jù)所述列車延誤，所述鐵路網(wǎng)中的所述變化，以及所述列車的所述時(shí)間表變化至少之一，確定所述規(guī)劃發(fā)生器是否有必要進(jìn)行重新規(guī)劃。
80.按照權(quán)利要求71所述的動(dòng)態(tài)優(yōu)化交通規(guī)劃設(shè)備，其中所述第一優(yōu)化交通移動(dòng)規(guī)劃包括多個(gè)第一交通條件；其中所述輸入裝置用所述當(dāng)前交通條件更新代表所述交通條件的所述信息；其中所述規(guī)劃監(jiān)視器對(duì)照所述第一優(yōu)化交通移動(dòng)規(guī)劃的多個(gè)第一交通條件，比較所述當(dāng)前交通條件，確定重新規(guī)劃分?jǐn)?shù)，并確定所述重新規(guī)劃分?jǐn)?shù)超過(guò)預(yù)定值；其中作為響應(yīng)，所述規(guī)劃發(fā)生器確定作為所述重新規(guī)劃分?jǐn)?shù)的函數(shù)的第一計(jì)數(shù)和第二計(jì)數(shù)，重新產(chǎn)生所述第一批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃的所述第一計(jì)數(shù)，并產(chǎn)生所述第二批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃的所述第二計(jì)數(shù)。
81.按照權(quán)利要求71所述的動(dòng)態(tài)優(yōu)化交通規(guī)劃設(shè)備，其中所述輸入裝置用所述當(dāng)前交通條件更新代表所述交通條件的所述信息；其中所述規(guī)劃發(fā)生器根據(jù)所述當(dāng)前交通條件，提供所述第一優(yōu)化交通移動(dòng)規(guī)劃的第一目標(biāo)函數(shù)值，產(chǎn)生所述區(qū)域的交通的所述第二批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃，從所述第一批和第二批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃之一中確定一個(gè)最佳規(guī)劃，根據(jù)所述當(dāng)前交通條件，提供所述最佳規(guī)劃的第二目標(biāo)函數(shù)值，并比較所述第一目標(biāo)函數(shù)值和所述第二目標(biāo)函數(shù)值，以便確定是否用所述最佳規(guī)劃替代所述第一優(yōu)化交通移動(dòng)規(guī)劃。
82.按照權(quán)利要求71所述的動(dòng)態(tài)優(yōu)化交通規(guī)劃設(shè)備，其中所述第一優(yōu)化交通移動(dòng)規(guī)劃包括多個(gè)第一交通條件；其中所述輸入裝置用所述當(dāng)前交通條件更新代表所述交通條件的所述信息；其中所述規(guī)劃監(jiān)視器對(duì)照所述第一優(yōu)化交通移動(dòng)規(guī)劃的多個(gè)第一交通條件，比較所述當(dāng)前交通條件，確定重新規(guī)劃分?jǐn)?shù)，并確定所述重新規(guī)劃分?jǐn)?shù)超過(guò)預(yù)定值；其中作為響應(yīng)，所述規(guī)劃發(fā)生器采用所述當(dāng)前交通條件來(lái)產(chǎn)生所述第二批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃，根據(jù)所述當(dāng)前交通條件，提供所述第一優(yōu)化交通移動(dòng)規(guī)劃的第一目標(biāo)函數(shù)值，從所述第一批和第二批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃之一中確定一個(gè)最佳規(guī)劃，根據(jù)所述當(dāng)前交通條件，提供所述最佳規(guī)劃的第二目標(biāo)函數(shù)值，并比較所述第一目標(biāo)函數(shù)值和所述第二目標(biāo)函數(shù)值，以便確定是否用所述最佳規(guī)劃替代所述第一優(yōu)化交通移動(dòng)規(guī)劃。
83.按照權(quán)利要求71所述的動(dòng)態(tài)優(yōu)化交通規(guī)劃設(shè)備，其中所述輸入裝置用所述當(dāng)前交通條件更新代表所述交通條件的所述信息；其中所述規(guī)劃監(jiān)視器采用所述區(qū)域的多種類型的所述交通條件，并確定所述當(dāng)前交通條件中，所述區(qū)域的所述類型的所述交通條件至少之一的變化；其中作為響應(yīng)，所述規(guī)劃發(fā)生器采用所述當(dāng)前交通條件來(lái)產(chǎn)生所述第二批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃，根據(jù)所述當(dāng)前交通條件，提供所述第一優(yōu)化交通移動(dòng)規(guī)劃的第一目標(biāo)函數(shù)值，從所述第一批和第二批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃之一中確定一個(gè)最佳規(guī)劃，根據(jù)所述當(dāng)前交通條件，提供所述最佳規(guī)劃的第二目標(biāo)函數(shù)值，并比較所述第一目標(biāo)函數(shù)值和所述第二目標(biāo)函數(shù)值，以便確定是否用所述最佳規(guī)劃替代所述第一優(yōu)化交通移動(dòng)規(guī)劃。
84.按照權(quán)利要求71所述的動(dòng)態(tài)優(yōu)化交通規(guī)劃設(shè)備，其中所述執(zhí)行裝置包括用于所述規(guī)劃監(jiān)視器，所述規(guī)劃發(fā)生器和所述規(guī)劃執(zhí)行器的單一處理器。
85.按照權(quán)利要求71所述的動(dòng)態(tài)優(yōu)化交通規(guī)劃設(shè)備，其中所述執(zhí)行裝置包括用于所述規(guī)劃監(jiān)視器和所述規(guī)劃發(fā)生器的第一處理器，和用于所述規(guī)劃執(zhí)行器的第二處理器。
86.按照權(quán)利要求71所述的動(dòng)態(tài)優(yōu)化交通規(guī)劃設(shè)備，其中所述執(zhí)行裝置包括用于所述規(guī)劃監(jiān)視器的第一處理器，用于所述規(guī)劃發(fā)生器的第二處理器，和用于所述規(guī)劃執(zhí)行器的第三處理器。
87.一種用于具有多個(gè)交通和所述交通的多個(gè)交通條件的區(qū)域的交通管理系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括輸入代表所述交通條件的信息的裝置；執(zhí)行多種例程的裝置，所述例程包括規(guī)劃監(jiān)視器，用于根據(jù)所述區(qū)域的交通條件，確定所述交通的第一規(guī)劃邊界，確定所述區(qū)域的當(dāng)前交通條件，并根據(jù)所述當(dāng)前交通條件，更新所述第一規(guī)劃邊界，從而提供所述交通的第二規(guī)劃邊界，規(guī)劃發(fā)生器，用于連續(xù)采用所述第一規(guī)劃邊界和所述第二規(guī)劃邊界，分別反復(fù)產(chǎn)生所述區(qū)域的交通的第一批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃和第二批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃，選擇所述第一批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃之一作為第一優(yōu)化交通移動(dòng)規(guī)劃以供執(zhí)行，選擇所述第一批和第二批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃之一作為第二優(yōu)化交通移動(dòng)規(guī)劃以供執(zhí)行，并連續(xù)輸出所述第一和第二優(yōu)化交通移動(dòng)規(guī)劃，和規(guī)劃執(zhí)行器，用于連續(xù)把所述第一和所述第二優(yōu)化交通移動(dòng)規(guī)劃轉(zhuǎn)換成多個(gè)命令，以便控制所述區(qū)域中的交通移動(dòng)；和執(zhí)行所述命令，從而控制所述區(qū)域中的交通移動(dòng)的裝置。
88.按照權(quán)利要求87所述的交通管理系統(tǒng)，其中執(zhí)行所述命令的所述裝置是控制所述區(qū)域中的列車的移動(dòng)的計(jì)算機(jī)輔助調(diào)度系統(tǒng)。
89.按照權(quán)利要求88所述的交通管理系統(tǒng)，其中所述計(jì)算機(jī)輔助調(diào)度系統(tǒng)包括具有關(guān)于所述區(qū)域的鐵路基本設(shè)施和控制的信息的數(shù)據(jù)庫(kù)。
90.按照權(quán)利要求87所述的交通管理系統(tǒng)，其中執(zhí)行所述命令的所述裝置是發(fā)出控制所述交通的命令的交通控制系統(tǒng)。
91.按照權(quán)利要求90所述的交通管理系統(tǒng)，其中所述交通控制系統(tǒng)選自運(yùn)行控制中心，網(wǎng)絡(luò)管理中心，網(wǎng)絡(luò)控制中心和交通控制中心。
92.按照權(quán)利要求87所述的交通管理系統(tǒng)，其中所述區(qū)域包括具有多列列車的鐵路網(wǎng)；其中代表所述交通條件的所述信息包括來(lái)自所述鐵路網(wǎng)的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)；其中所述規(guī)劃發(fā)生器輸入所述鐵路網(wǎng)的多個(gè)列車時(shí)間表，列車性質(zhì)和線路描述，并產(chǎn)生所述鐵路網(wǎng)中的所述列車的多個(gè)優(yōu)化相遇/通過(guò)規(guī)劃作為所述第一和第二批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃；其中執(zhí)行所述命令的所述裝置采用來(lái)自所述鐵路網(wǎng)的所述動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)；其中根據(jù)來(lái)自鐵路網(wǎng)的所述動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，所述相遇/通過(guò)規(guī)劃不違反關(guān)于所述鐵路網(wǎng)的所述列車時(shí)間表，所述列車性質(zhì)和所述線路描述的任何約束。
93.按照權(quán)利要求87所述的交通管理系統(tǒng)，其中所述區(qū)域包括具有多列列車的鐵路網(wǎng)；其中所述執(zhí)行裝置顯示包括所述第一優(yōu)化交通移動(dòng)規(guī)劃的時(shí)間-距離表現(xiàn)的列車圖，以便顯示所述鐵路網(wǎng)中的所述列車的多個(gè)規(guī)劃移動(dòng)。
94.按照權(quán)利要求87所述的交通管理系統(tǒng)，其中所述第一規(guī)劃邊界包括所述第一優(yōu)化交通移動(dòng)規(guī)劃的多個(gè)保留，所述第一優(yōu)化交通移動(dòng)規(guī)劃的多個(gè)目前提交的保留，和預(yù)期將在所述第二批多個(gè)交通移動(dòng)規(guī)劃的后續(xù)規(guī)劃周期內(nèi)提交的多個(gè)保留。
全文摘要
一種方法產(chǎn)生優(yōu)化的交通移動(dòng)規(guī)劃。規(guī)劃監(jiān)視器根據(jù)某一區(qū)域的交通條件確定交通的第一規(guī)劃邊界。規(guī)劃發(fā)生器采用第一規(guī)劃邊界，反復(fù)產(chǎn)生交通的第一交通移動(dòng)規(guī)劃。規(guī)劃發(fā)生器選擇交通移動(dòng)規(guī)劃之一作為第一優(yōu)化交通移動(dòng)規(guī)劃，并輸出第一優(yōu)化交通移動(dòng)規(guī)劃以便控制交通移動(dòng)。規(guī)劃監(jiān)視器持續(xù)規(guī)劃窗口，確定該區(qū)域的當(dāng)前交通條件，并根據(jù)當(dāng)前交通條件更新第一規(guī)劃邊界，從而提供交通的第二規(guī)劃邊界。規(guī)劃發(fā)生器采用第二規(guī)劃邊界，反復(fù)產(chǎn)生交通的第二交通移動(dòng)規(guī)劃，選擇第一和第二交通移動(dòng)規(guī)劃之一作為第二優(yōu)化交通移動(dòng)規(guī)劃，并輸出第二優(yōu)化交通移動(dòng)規(guī)劃，以便控制交通移動(dòng)。
文檔編號(hào)G06Q10/00GK1729465SQ200380106881
公開(kāi)日2006年2月1日 申請(qǐng)日期2003年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月20日
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