1.一种基于区域协同的高速铁路列车运行图编制方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:按照高速铁路区域子网划分方法,将高速铁路网划分成若干区域子网;
步骤2:各自独立编制区域子网内高速铁路干线规格化列车运行图;
步骤3:基于区域子网内干线列车运行图,确定区域子网内支线的跨线列车运行线,进而编制区域子网内支线列车运行图;
步骤4:基于各区域子网间运行线的时空衔接关系,合理选择确定高速铁路路网跨线列车运行线,并适当调整区域子网内支线列车运行图,完成整个高速铁路网的运行图编制。
2.如权利要求1所述的一种基于区域协同的高速铁路列车运行图编制方法,其特征在于,所述步骤1采用改进近邻传播聚类算法对高速铁路区域子网进行划分,具体为:步骤1.1:初始化
设置样本高速铁路线路xi和xk的相似度矩阵s(i,k),矩阵值采用欧式距离为测度,即s(i,k)=-||xi-xk||2;设置所有对角线元素s(k,k)为相同的定值p, 初始化吸引度矩阵r(i,k)=0;初始化归属度矩阵a(i,k)=0;设置最大迭代次数Maxits,N表示需要划分的高速铁路区域子网数,i、j、k表示不同高速铁路线路的编号;
步骤1.2:迭代
1)更新吸引度和归属度矩阵
吸引度矩阵R更新计算公式为:
归属度矩阵A更新计算公式为:
2)对吸引度矩阵R和归属度矩阵A进行缩放
R=(1-λ)·R+λ·Rold
A=(1-λ)·A+λ·Aold
其中,Rold与Aold为上一次迭代得出的吸引度和归属度矩阵,λ为阻尼因子;
3)对所有样本求吸引度与归属度之和,根据 找到每个样本的类中心样本;
步骤1.3:结果输出
判断信息迭代过程是否达到设置的最大迭代次数Maxits,是则算法终止,否则返回步骤1.2。
3.如权利要求2所述的一种基于区域协同的高速铁路列车运行图编制方法,其特征在于,所述步骤2具体为:步骤2.1:确定子网高速铁路干线规格化列车运行图周期长度T:T+=Δt*e,Δt=t1+t2+t3,Tmin=τ*(M-1)t1表示高速列车停车附加时间;t2表示高速列车停站时间;t3表示高速列车起动附加时间;规格化列车运行图列车数量为M列;始发站最少发车间隔时间为τ;INT表示取整;e表示停站数;
步骤2.2:根据单元周期内的设计要求,对列车进行铺画和固定,确定列车分布;
步骤2.3:根据区域内分时段客流需求,基于单元规格化列车运行图,通过合理抽线,确定子网内整个干线高速铁路干线规格化列车运行图。
4.如权利要求3所述的一种基于区域协同的高速铁路列车运行图编制方法,其特征在于,所述步骤3具体为:步骤3.1:根据跨线列车开行方案,确定跨线列车合理上、下线时刻范围;跨线列车在子网内主干线上、下线的合理时间上、下线时间范围t上、t下分别为:其中,跨线列车从起始站至上线接口点的旅行时间为T1,从下线接口点至终点站的旅行时间为T2;在子网内主干线上的跨线区段内的旅行时间为T;在上、下线衔接口处停站时间分别为t停上,t停下;
步骤3.2:根据跨线列车的合理上、下线时间,选择跨线列车在主干线上的运行图;
依据跨线列车的合理上、下线时间,在满足接续时间标准的条件下,选择与跨线列车到达上线接口接续时间最短的主干线上空闲运行线,作为跨线列车在主干线上的运行图;
步骤3.3:将跨线列车在主干线上的列车运行线和其他线路的运行线接续,形成跨线列车的运行线。
5.如权利要求4所述的一种基于区域协同的高速铁路列车运行图编制方法,其特征在于,所述步骤4具体为:步骤4.1:根据跨线列车开行方案,确定跨线列车途经的相关区域子网;
步骤4.2:根据跨线客流的需求,确定跨线列车在始发站所属区域子网的列车运行线;
步骤4.3:根据始发站所属区域子网的列车运行线,在满足接续时间标准的条件下,基于跨线列车的运行径路,在始发站所属区域子网的相邻子网内,选择与始发站所属区域子网的列车运行线接续时间最短的运行线,以此方法,依次选择跨线列车通过区域子网运行线与上一子网运行线接续时间最短的列车运行线,以跨线列车终到站所属区域子网运行线,选择结束;
步骤4.4:将所有选择的运行线接续,形成路网跨线列车的运行线。
6.如权利要求4所述的一种基于区域协同的高速铁路列车运行图编制方法,其特征在于,还包括步骤3.4:区域子网内其他支线列车运行图编制,即在完成子网主干线规格化运行图框架后,采用插线的方法,铺画短线列车,编制区域子网内其他支线列车运行图。