專利名稱：冶金工廠鐵水運(yùn)輸物流仿真系統(tǒng)中的機(jī)車自動(dòng)避碰方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及物流系統(tǒng)仿真方法，具體是一種冶金工廠鐵水運(yùn)輸物流仿真系統(tǒng)中的機(jī)車自動(dòng)避碰的方法。
背景技術(shù)：
鐵水運(yùn)輸物流仿真系統(tǒng)的建立是為了對(duì)冶金工廠中的鐵水運(yùn)輸系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析，以優(yōu)化和合理調(diào)配資源，從而達(dá)到節(jié)能減排的目的。鐵水運(yùn)輸物流仿真系統(tǒng)分為多個(gè)模塊，其中最為重要的模塊為機(jī)車自動(dòng)避碰模塊。在鋼鐵廠的實(shí)際生產(chǎn)過程中，機(jī)車的調(diào)度與避碰是由調(diào)度員操作信號(hào)機(jī)完成的， 機(jī)車的避碰行為完全取決于調(diào)度員的工作方式。而鐵水運(yùn)輸物流仿真模型是按照計(jì)算機(jī)程序的邏輯在計(jì)算機(jī)中自動(dòng)完成的，無(wú)法人工的干預(yù)其中的機(jī)車避碰行為。所以應(yīng)該建立讓機(jī)車在運(yùn)行過程中自動(dòng)的預(yù)測(cè)碰撞，并選擇合理的方式躲避碰撞的機(jī)車自動(dòng)避碰模塊。從而使機(jī)車自動(dòng)避碰方式與實(shí)際情況相一致，既要遵循機(jī)車信號(hào)調(diào)度的基本規(guī)則，又要從調(diào)度員的行為方式中總結(jié)一般的規(guī)律。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題為在鐵水運(yùn)輸物流仿真系統(tǒng)中建立一個(gè)機(jī)制，可以使機(jī)車在運(yùn)行過程中自動(dòng)的預(yù)測(cè)可能發(fā)生的碰撞，并根據(jù)實(shí)際情況，合理的決定躲避碰撞所應(yīng)該采取的行為。冶金工廠鐵水運(yùn)輸物流仿真系統(tǒng)中機(jī)車自動(dòng)避碰方法，首先由系統(tǒng)設(shè)置鐵路路段、機(jī)車運(yùn)行方式、機(jī)車運(yùn)行路段；其次在機(jī)車運(yùn)行過程中，系統(tǒng)對(duì)機(jī)車運(yùn)行方式和機(jī)車運(yùn)行路段進(jìn)行分析，將可能產(chǎn)生碰撞行為的兩輛機(jī)車設(shè)為碰撞對(duì)，通過判斷碰撞對(duì)的兩輛機(jī)車的優(yōu)先級(jí)和判斷碰撞對(duì)的碰撞模式來(lái)決定應(yīng)該采取的避碰行為，并由系統(tǒng)將判斷結(jié)果通過發(fā)送相應(yīng)的信號(hào)指令給碰撞對(duì)的兩輛機(jī)車，從而使碰撞對(duì)機(jī)車根據(jù)信號(hào)指令自動(dòng)避碰。各部分具體步驟如下步驟一、預(yù)處理根據(jù)鐵路信號(hào)機(jī)的位置，將鐵路分成路段，每一路段內(nèi)只能有一輛機(jī)車在行駛，并對(duì)每一路段都設(shè)定一個(gè)獨(dú)有的編號(hào)；將機(jī)車運(yùn)行方式設(shè)置為先預(yù)約路段，預(yù)約成功后，再行駛，直至到達(dá)指定位置，機(jī)車通過一個(gè)路段后，立即解除對(duì)該路段的預(yù)定；機(jī)車的行駛由出發(fā)路段編號(hào)、出發(fā)路段起始位置、到達(dá)路段編號(hào)、到達(dá)路段停車位置這四個(gè)參數(shù)決定的。中間路段集的選擇由最短路徑算法決定。命名機(jī)車一次行駛所經(jīng)歷的包括起始路段、到達(dá)路段和中間路段集的所有路段為總路段集。對(duì)于正在行駛的機(jī)車，總路段集可分為兩部分，已通過路段集和未通過路段集 (Lf)；機(jī)車預(yù)約的路段數(shù)為動(dòng)態(tài)的，機(jī)車在不同的鐵路區(qū)域，預(yù)約的路段數(shù)是不同的。比如，在高爐區(qū)域、倒罐區(qū)域等機(jī)車數(shù)量多、鐵路道岔多、工作繁忙而且機(jī)車經(jīng)常換向的區(qū)域，預(yù)約的路段數(shù)少；而在長(zhǎng)距離行駛、鐵路道岔少、機(jī)車不換向的路段，預(yù)約的路段數(shù)多。步驟二、機(jī)車運(yùn)行路段設(shè)置根據(jù)機(jī)車的運(yùn)行狀況，將機(jī)車運(yùn)行路段分成如下三種情況1)當(dāng)前行駛路段(Lc)一列機(jī)車在其行駛方向上的最前端點(diǎn)所在的那一條路段；2)避碰行為路段集(La)在機(jī)車行駛方向上與當(dāng)前行駛路段相連的兩條路段；3)動(dòng)態(tài)預(yù)定路段集(Ld)在機(jī)車行駛方向上與避碰行為路段集相連的路段；所述最前端點(diǎn)是機(jī)車的行駛方向上的最前端，由機(jī)車的行駛方向和機(jī)車與罐車的相對(duì)位置決定的。比如，機(jī)車?yán)瓌?dòng)一個(gè)罐車從左向右行駛，那么這個(gè)最前端點(diǎn)就在機(jī)車的最右端。如果機(jī)車推動(dòng)一個(gè)罐車從右向左行駛，那么這個(gè)最前端點(diǎn)就在罐車的最左端。步驟三、當(dāng)一輛機(jī)車發(fā)現(xiàn)需要預(yù)約的路段被其他機(jī)車預(yù)約，那么這兩輛機(jī)車將被設(shè)為碰撞對(duì)，并通過計(jì)算優(yōu)先級(jí)和判斷碰撞模式來(lái)決定應(yīng)該采取的避碰行為；機(jī)車只在當(dāng)前行駛路段(Lc)發(fā)生變化的瞬間來(lái)預(yù)判碰撞是否會(huì)發(fā)生，并計(jì)算合理的避碰方式。避碰方式選擇首先，碰撞對(duì)在決策避碰行為時(shí)先計(jì)算兩輛機(jī)車的優(yōu)先級(jí)；其次，判斷碰撞模式，碰撞模式分為兩種碰撞模式A 當(dāng)前行駛的機(jī)車在預(yù)約避碰行為路段集的其中一個(gè)路段時(shí)，發(fā)現(xiàn)該路段為另一輛機(jī)車的當(dāng)前行駛路段；碰撞模式B:當(dāng)前行駛的機(jī)車在預(yù)約避碰行為路段集的其中一個(gè)路段時(shí)，發(fā)現(xiàn)該路段為另一輛機(jī)車的避碰行為路段集或動(dòng)態(tài)預(yù)定路段集中的一個(gè)路段；再次，根據(jù)碰撞對(duì)獲得的優(yōu)先級(jí)和碰撞模式，選擇不同的避碰行為在碰撞模式A時(shí)，默認(rèn)當(dāng)前行駛的機(jī)車的優(yōu)先級(jí)低于另一輛機(jī)車，判斷另一輛機(jī)車的未通過路段集是否包含當(dāng)前行駛的機(jī)車的當(dāng)前行駛路段，如果不包含，則當(dāng)前行駛的機(jī)車臨時(shí)停車，等待另一輛機(jī)車通過后再預(yù)約行駛，如果包含，則判斷當(dāng)前行駛的機(jī)車前方是否有岔道，如果有則當(dāng)前行駛的機(jī)車通過岔道避碰，如果沒有則當(dāng)前行駛的機(jī)車停止并反向行駛，以繞行另一輛機(jī)車或臨時(shí)停車；在碰撞模式B時(shí)，首先判斷兩輛機(jī)車的優(yōu)先級(jí)如果當(dāng)前行駛的機(jī)車的優(yōu)先級(jí)大于另一輛機(jī)車，則判斷另一輛機(jī)車的未通過路段集是否包含當(dāng)前行駛的機(jī)車的當(dāng)前行駛路段，如果不包含，則當(dāng)前行駛的機(jī)車停止等待另一輛機(jī)車通過后再行駛，如果包含，則當(dāng)前行駛的機(jī)車直接預(yù)約當(dāng)前行駛的機(jī)車的避碰行為路段集，同時(shí)解除另一輛機(jī)車對(duì)當(dāng)前行駛的機(jī)車已經(jīng)預(yù)約的避碰行為路段集的預(yù)約；如果當(dāng)前行駛的機(jī)車的優(yōu)先級(jí)小于等于另一輛機(jī)車，則判斷另一輛機(jī)車的未通過路段集是否包含當(dāng)前行駛的機(jī)車的當(dāng)前行駛路段，如果不包含，則當(dāng)前行駛的機(jī)車停止等待另一輛機(jī)車通過后再行駛，如果包含，則判斷當(dāng)前行駛的機(jī)車前方是否有岔道，如果有則當(dāng)前行駛的機(jī)車采用換線避碰的避碰行為，如果沒有則判斷另一輛機(jī)車的行駛前方是否有可以換線的道岔，如果另一輛機(jī)車的行駛前方有換線的道岔，另一輛機(jī)車采用換線避碰，同時(shí)當(dāng)前行駛的機(jī)車采用等待避碰的避碰行為，如果另一輛機(jī)車的行駛前方?jīng)]有換線的道岔，當(dāng)前行駛的機(jī)車采用躲閃避碰的避碰行為。更進(jìn)一步的方案是所述臨時(shí)停車時(shí)，機(jī)車只能停到信號(hào)機(jī)的位置。
更進(jìn)一步的方案是優(yōu)先級(jí)的大小由機(jī)車當(dāng)前正在執(zhí)行的任務(wù)決定?；驹瓌t是配罐優(yōu)先，即正在執(zhí)行配罐任務(wù)的機(jī)車優(yōu)先級(jí)高于其他機(jī)車。本發(fā)明的有益效果有效的讓仿真模型中行駛的機(jī)車自動(dòng)預(yù)測(cè)碰撞并采取合理的避碰措施，避免了機(jī)車在仿真模型中的碰撞、穿越、單路段超車等與實(shí)際情況不符的錯(cuò)誤。機(jī)車的調(diào)度行為與鋼鐵場(chǎng)中調(diào)度員的調(diào)度行為類似，這樣可以保證仿真結(jié)果的準(zhǔn)確。和現(xiàn)有技術(shù)相比，機(jī)車不會(huì)死板的遵循優(yōu)先級(jí)低的機(jī)車一定要等待或繞行優(yōu)先級(jí)高的機(jī)車的原則，在某些時(shí)刻，在特定的鐵路路段條件下，優(yōu)先級(jí)高的機(jī)車也會(huì)等待或繞行優(yōu)先級(jí)低的機(jī)車。這是與現(xiàn)場(chǎng)調(diào)度員的靈活的調(diào)度方式相一致的。和現(xiàn)有技術(shù)相比，設(shè)定了動(dòng)態(tài)預(yù)定段(Ld)，這樣可以使機(jī)車能夠更早的預(yù)測(cè)到碰撞，更早的決策避碰行為，極大的降低了躲閃避碰行為的發(fā)生，這也是與鋼鐵廠的實(shí)際調(diào)度情況相一致的。


圖1為機(jī)車預(yù)約路段的劃分。圖2為機(jī)車自動(dòng)避碰方法的邏輯流程圖。圖3為機(jī)車自動(dòng)避碰算法的流程圖。圖4為實(shí)施例一機(jī)車等待避碰示意圖。圖5、6為實(shí)施例二機(jī)車換線避碰示意圖。圖7、8、9為實(shí)施例三機(jī)車躲閃避碰示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明。冶金工廠鐵水運(yùn)輸物流仿真系統(tǒng)中機(jī)車自動(dòng)避碰方法，首先由系統(tǒng)設(shè)置鐵路路段、機(jī)車運(yùn)行方式、機(jī)車運(yùn)行路段；其次在機(jī)車運(yùn)行過程中，系統(tǒng)對(duì)機(jī)車運(yùn)行方式和機(jī)車運(yùn)行路段進(jìn)行分析，將可能產(chǎn)生碰撞行為的兩輛機(jī)車設(shè)為碰撞對(duì)，通過判斷碰撞對(duì)的兩輛機(jī)車的優(yōu)先級(jí)和判斷碰撞對(duì)的碰撞模式來(lái)決定應(yīng)該采取的避碰行為，并由系統(tǒng)將判斷結(jié)果通過發(fā)送相應(yīng)的信號(hào)指令給碰撞對(duì)的兩輛機(jī)車，從而使碰撞對(duì)機(jī)車根據(jù)信號(hào)指令自動(dòng)避碰。如圖1所示，顯示了機(jī)車預(yù)約路段的劃分示意圖，圖中粗線部分為機(jī)車10的行進(jìn)路線，箭頭方向?yàn)闄C(jī)車的行駛方向。目前機(jī)車行進(jìn)方向上的最前端點(diǎn)位于線路1上，所以線路1為機(jī)車10的當(dāng)前行駛路段；在機(jī)車10行駛方向上與當(dāng)前行駛路段1相連的兩條路段為路段2和路段3，所以路段2和路段3為機(jī)車10的避碰行為路段集；在機(jī)車行駛方向上與避碰行為路段集相連的路段3、4、5、6、7為機(jī)車10的動(dòng)態(tài)預(yù)定路段集。圖2為機(jī)車自動(dòng)避碰方法的邏輯流程圖。機(jī)車行駛前，首先預(yù)約一個(gè)路段，當(dāng)預(yù)約成功后，機(jī)車可行駛；如果預(yù)約不成功，則表示需要預(yù)約的路段被其他機(jī)車預(yù)約，那么這兩輛機(jī)車將被設(shè)為碰撞對(duì)，并通過計(jì)算優(yōu)先級(jí)和判斷碰撞模式來(lái)決定應(yīng)該采取的避碰行為；避碰行為選擇
首先，碰撞對(duì)在決策避碰行為時(shí)先計(jì)算兩輛機(jī)車的優(yōu)先級(jí)；其次，判斷碰撞模式，碰撞模式分為兩種碰撞模式A 當(dāng)前行駛的機(jī)車在預(yù)約避碰行為路段集的其中一個(gè)路段時(shí)，發(fā)現(xiàn)該路段為另一輛機(jī)車的當(dāng)前行駛路段；碰撞模式B:當(dāng)前行駛的機(jī)車在預(yù)約避碰行為路段集的其中一個(gè)路段時(shí)，發(fā)現(xiàn)該路段為另一輛機(jī)車的避碰行為路段集或動(dòng)態(tài)預(yù)定路段集中的路段；再次，根據(jù)碰撞對(duì)獲得的優(yōu)先級(jí)和碰撞模式，選擇不同的避碰行為避碰行為分為三種1)等待避碰，即當(dāng)前行駛的機(jī)車停止，等到另一輛機(jī)車直接通過或改變路線之后， 當(dāng)前行駛的機(jī)車再通過；等待避碰時(shí)需要計(jì)算等待位置，臨時(shí)停車在有信號(hào)燈的位置；2)換線避碰，即當(dāng)前行駛的機(jī)車?yán)^續(xù)向前行駛，但是需要通過道岔的變換改走其他線路來(lái)繞過另一輛機(jī)車；3)躲閃避碰，即當(dāng)前行駛的機(jī)車不得不停下來(lái)并向當(dāng)前行駛的反方向行走一些路段，尋找最優(yōu)躲閃岔道，以繞行另一輛機(jī)車或者等待另一輛機(jī)車通過后再通過。圖3為機(jī)車自動(dòng)避碰算法的流程圖，該流程詳細(xì)介紹了算法的步驟和結(jié)構(gòu)邏輯關(guān)系。步驟一、預(yù)定失敗和數(shù)據(jù)準(zhǔn)備。當(dāng)機(jī)車1預(yù)定避碰行為路段集(Lal)中的一個(gè)路段失敗的時(shí)候，說(shuō)明該路段已經(jīng)被機(jī)車2預(yù)定，此時(shí)需要進(jìn)行計(jì)算的數(shù)據(jù)如下機(jī)車1當(dāng)前行駛路段(Lcl)、機(jī)車2當(dāng)前行駛路段(Ld)、機(jī)車2避碰行為路段集(Ld)、機(jī)車2動(dòng)態(tài)預(yù)定路段集仏業(yè))、機(jī)車2未通過路段集(Lf 2)。判斷碰撞模式。根據(jù)前面的介紹，碰撞模式分為兩種。步驟二、碰撞模式A(Lal = Lc2)下的避碰方法。2. 1碰撞模式A描述為機(jī)車1預(yù)約失敗的路段為機(jī)車2的當(dāng)前行駛路段，這時(shí)，兩機(jī)車相隔路段數(shù)較少，不必判斷機(jī)車的優(yōu)先級(jí)，默認(rèn)為機(jī)車1的優(yōu)先級(jí)低于機(jī)車2的優(yōu)先級(jí)。2. 2判斷機(jī)車2的未通過路段是否包括機(jī)車1的當(dāng)前行駛路段。如果不包括，說(shuō)明機(jī)車2不會(huì)行駛到機(jī)車1的當(dāng)前位置。機(jī)車1只需等待機(jī)車2通過之后再通過即可。如果包括，說(shuō)明機(jī)車2過一段時(shí)間就會(huì)行駛到機(jī)車1的當(dāng)前位置，那么需要進(jìn)行步驟2. 3的計(jì)
笪弁。2. 3判斷計(jì)算機(jī)車1的行駛前方是否存在可以換線的道岔，如果存在，機(jī)車1進(jìn)行換線避碰，如果不存在，機(jī)車1進(jìn)行躲閃避碰。步驟三、碰撞模式B (Lai = La2或Ld2)下的避碰方法。3. 1碰撞模式B描述為機(jī)車1預(yù)約失敗的路段為機(jī)車2避碰行為路段集(La2)或動(dòng)態(tài)預(yù)定路段集仏業(yè))上的一個(gè)路段，這時(shí)，兩機(jī)車相隔路段數(shù)較多，需要判斷機(jī)車的優(yōu)先級(jí)。優(yōu)先級(jí)的比較分為兩種情況，第一種情況為機(jī)車1的優(yōu)先級(jí)Pl《機(jī)車2的優(yōu)先級(jí)P2， 由以下步驟3. 1. 1,3. 1.2，3. 1.3來(lái)實(shí)現(xiàn)。3. 1. 1如果機(jī)車1的優(yōu)先級(jí)小于或等于機(jī)車2 (PI ( P2)，需要判斷機(jī)車2的未通過路段是否包括機(jī)車1的當(dāng)前行駛路段。如果不包括，說(shuō)明機(jī)車2不會(huì)行駛到機(jī)車1的當(dāng)前位置。機(jī)車1只需等待機(jī)車2通過之后再通過即可。如果包括，說(shuō)明機(jī)車2過一段時(shí)間就會(huì)行駛到機(jī)車1的當(dāng)前位置，那么需要進(jìn)行步驟3. 1. 2的計(jì)算。3. 1. 2判斷機(jī)車1的行駛前方是否存在可以換線的道岔，如果存在，機(jī)車1進(jìn)行換線避碰，如果不存在，那么需要進(jìn)行步驟3. 1.3的計(jì)算。3. 1. 3判斷機(jī)車2的行駛前方是否存在可以換線的道岔，如果存在，機(jī)車2進(jìn)行換線避碰，同時(shí)機(jī)車1進(jìn)行等待避碰；如果不存在，機(jī)車1進(jìn)行躲閃避碰。3. 2第二種情況為機(jī)車1的優(yōu)先級(jí)Pl >機(jī)車2的優(yōu)先級(jí)P2，由步驟3. 2. 1來(lái)實(shí)現(xiàn)。3. 2. 1如果機(jī)車1的優(yōu)先級(jí)大于機(jī)車2 (Pl > P2)，需要判斷機(jī)車2的未通過路段是否包括機(jī)車1的當(dāng)前行駛路段。如果不包括，說(shuō)明機(jī)車2不會(huì)行駛到機(jī)車1的當(dāng)前位置。 機(jī)車1只需等待機(jī)車2通過之后再通過即可。如果包括，說(shuō)明機(jī)車2過一段時(shí)間就會(huì)行駛到機(jī)車1的當(dāng)前位置，由于機(jī)車1的優(yōu)先級(jí)較高，機(jī)車1直接預(yù)約機(jī)車1的避碰行為路段集 Lal，并同時(shí)解除機(jī)車2對(duì)Lal的預(yù)約。實(shí)施例一如圖4所示，機(jī)車11從路段3向路段4行駛，當(dāng)機(jī)車11行駛在路段6的時(shí)候，機(jī)車 12開始從路段1向路段2行駛。機(jī)車11的優(yōu)先級(jí)小于機(jī)車12的優(yōu)先級(jí)。當(dāng)機(jī)車11的當(dāng)前行駛路段發(fā)生變化的瞬間，機(jī)車11檢測(cè)到其將要預(yù)定的路段5已經(jīng)被機(jī)車12預(yù)定。而后的邏輯判斷如下1)碰撞模式為碰撞模式B (Lall = Lal2或Ldl2)；2)優(yōu)先級(jí)計(jì)算 Pll <P12;3)判斷機(jī)車12的未通過路段不包括機(jī)車11的當(dāng)前行駛路段；4)機(jī)車11等待避碰，即待機(jī)車12通過路段5后，機(jī)車11再通過。實(shí)施例二如圖5、6所示，機(jī)車11從路段1向路段2行駛，當(dāng)機(jī)車11行駛在路段1的時(shí)候， 機(jī)車12開始從路段3的某個(gè)位置向路段1行駛。機(jī)車11的優(yōu)先級(jí)小于機(jī)車12的優(yōu)先級(jí)。 當(dāng)機(jī)車11的當(dāng)前行駛路段發(fā)生變化的瞬間，機(jī)車11檢測(cè)到其將要預(yù)定的路段3已經(jīng)被機(jī)車12預(yù)定。而后的邏輯判斷如下1)碰撞模式為碰撞模式A (Lall = Lcl2)；2)判斷機(jī)車12的未通過路段包括機(jī)車11的當(dāng)前行駛路段；3)通過計(jì)算發(fā)現(xiàn)機(jī)車11可以通過道岔4換線；4)機(jī)車11進(jìn)行換線避碰。實(shí)施例三如圖7至圖9所示，機(jī)車11從路段2向路段1行駛，當(dāng)機(jī)車11行駛在路段4向路段1行駛時(shí)，機(jī)車12開始從路段1的某個(gè)位置向路段2行駛。當(dāng)機(jī)車11的當(dāng)前行駛路段發(fā)生變化的瞬間，機(jī)車11檢測(cè)到其將要預(yù)定的路段1已經(jīng)被機(jī)車12預(yù)定。而后的邏輯判斷如下1)碰撞模式為碰撞模式A (Lall = Lcl2)；2)判斷機(jī)車12的未通過路段包括機(jī)車11的當(dāng)前行駛路段，默認(rèn)機(jī)車11的優(yōu)先級(jí)大于機(jī)車12的優(yōu)先級(jí)；3)通過計(jì)算發(fā)現(xiàn)無(wú)法找到可以換線避碰的道岔；4)機(jī)車11進(jìn)行躲閃避碰機(jī)車11反向行駛至路段3，等機(jī)車12通過后再通過。
權(quán)利要求
1.冶金工廠鐵水運(yùn)輸物流仿真系統(tǒng)中機(jī)車自動(dòng)避碰方法，其特征在于首先由系統(tǒng)設(shè)置鐵路路段、機(jī)車運(yùn)行方式、機(jī)車運(yùn)行路段；其次在機(jī)車運(yùn)行過程中，系統(tǒng)對(duì)機(jī)車運(yùn)行方式和機(jī)車運(yùn)行路段進(jìn)行分析，將可能產(chǎn)生碰撞行為的兩輛機(jī)車設(shè)為碰撞對(duì)，通過判斷碰撞對(duì)的兩輛機(jī)車的優(yōu)先級(jí)和判斷碰撞對(duì)的碰撞模式來(lái)決定應(yīng)該采取的避碰行為，并由系統(tǒng)將判斷結(jié)果通過發(fā)送相應(yīng)的信號(hào)指令給碰撞對(duì)的兩輛機(jī)車，從而使碰撞對(duì)機(jī)車根據(jù)信號(hào)指令自動(dòng)避碰。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于設(shè)置鐵路路段是根據(jù)鐵路信號(hào)機(jī)的位置，將鐵路分成路段，并對(duì)每一路段都設(shè)定一個(gè)獨(dú)有的編號(hào)；設(shè)置機(jī)車運(yùn)行方式為先預(yù)約路段，預(yù)約成功后，再行駛，直至到達(dá)指定位置，機(jī)車通過一個(gè)路段后，立即解除對(duì)該路段的預(yù)定；將機(jī)車運(yùn)行路段分為已通過路段集和未通過路段集，并設(shè)置機(jī)車的未通過路段集為以下三種1)當(dāng)前行駛路段Lc在機(jī)車行駛方向上的最前端點(diǎn)所在的那一條路段；2)避碰行為路段集La在機(jī)車行駛方向上與當(dāng)前行駛路段相連的兩條路段；3)動(dòng)態(tài)預(yù)定路段集Ld在機(jī)車行駛方向上與避碰行為路段集相連的路段。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述方法，其特征在于所述最前端點(diǎn)是機(jī)車行駛方向上的最前端。
4 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述碰撞模式分為兩種碰撞模式A 當(dāng)前行駛的機(jī)車在預(yù)約避碰行為路段集的其中一個(gè)路段時(shí)，發(fā)現(xiàn)該路段為另一輛機(jī)車的當(dāng)前行駛路段；碰撞模式B:當(dāng)前行駛的機(jī)車在預(yù)約避碰行為路段集的其中一個(gè)路段時(shí)，發(fā)現(xiàn)該路段為另一輛機(jī)車的避碰行為路段集或動(dòng)態(tài)預(yù)定路段集中的路段。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述方法，其特征在于所述避碰行為分為三種1)等待避碰，即當(dāng)前行駛的機(jī)車停止，等到另一輛機(jī)車直接通過或改變路線之后，當(dāng)前行駛的機(jī)車再通過；2)換線避碰，即當(dāng)前行駛的機(jī)車?yán)^續(xù)向前行駛，但是需要通過道岔的變換改走其他線路來(lái)繞過另一輛機(jī)車；3)躲閃避碰，即當(dāng)前行駛的機(jī)車不得不停下來(lái)并向當(dāng)前行駛的反方向行走一些路段， 以繞行另一輛機(jī)車或者等待另一輛機(jī)車通過后再通過。
6 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述方法，其特征在于在碰撞模式A時(shí)，默認(rèn)當(dāng)前行駛的機(jī)車的優(yōu)先級(jí)低于另一輛機(jī)車，判斷另一輛機(jī)車的未通過路段集是否包含當(dāng)前行駛的機(jī)車的當(dāng)前行駛路段，如果不包含，則當(dāng)前行駛的機(jī)車選擇等待避碰的避碰行為；如果包含，則判斷當(dāng)前行駛的機(jī)車前方是否有岔道，如果有則當(dāng)前行駛的機(jī)車采用換線避碰的避碰行為；如果沒有則當(dāng)前行駛的機(jī)車采用躲閃避碰的避碰行為。
7.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述方法，其特征在于在碰撞模式B時(shí)，首先判斷兩輛機(jī)車的優(yōu)先級(jí)如果當(dāng)前行駛的機(jī)車的優(yōu)先級(jí)大于另一輛機(jī)車，則判斷另一輛機(jī)車的未通過路段集是否包含當(dāng)前行駛的機(jī)車的當(dāng)前行駛路段，如果不包含，則當(dāng)前行駛的機(jī)車選擇等待避碰的避碰行為；如果包含，則當(dāng)前行駛的機(jī)車直接預(yù)約當(dāng)前行駛的機(jī)車的避碰行為路段集，同時(shí)解除另一輛機(jī)車對(duì)當(dāng)前行駛的機(jī)車已經(jīng)預(yù)約的避碰行為路段集的預(yù)約；如果當(dāng)前行駛的機(jī)車的優(yōu)先級(jí)小于等于另一輛機(jī)車，則判斷另一輛機(jī)車的未通過路段集是否包含當(dāng)前行駛的機(jī)車的當(dāng)前行駛路段，如果不包含，則當(dāng)前行駛的機(jī)車選擇等待避碰的避碰行為；如果包含，則判斷當(dāng)前行駛的機(jī)車前方是否有岔道，如果有則當(dāng)前行駛的機(jī)車采用換線避碰的避碰行為，如果沒有則判斷另一輛機(jī)車的行駛前方是否有可以換線的道岔，如果另一輛機(jī)車的行駛前方有換線的道岔，另一輛機(jī)車采用換線避碰，同時(shí)當(dāng)前行駛的機(jī)車采用等待避碰的避碰行為，如果另一輛機(jī)車的行駛前方?jīng)]有換線的道岔，當(dāng)前行駛的機(jī)車采用躲閃避碰的避碰行為。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述方法，其特征在于所述臨時(shí)停車時(shí)，機(jī)車只能停到信號(hào)機(jī)的位置。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述方法，其特征在于所述機(jī)車運(yùn)行途中路徑的選擇由最短路徑算法決定。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種冶金工廠鐵水運(yùn)輸物流仿真系統(tǒng)中機(jī)車自動(dòng)避碰方法，首先由系統(tǒng)設(shè)置鐵路路段、機(jī)車運(yùn)行方式、機(jī)車運(yùn)行路段；其次在機(jī)車運(yùn)行過程中，系統(tǒng)對(duì)機(jī)車運(yùn)行方式和機(jī)車運(yùn)行路段進(jìn)行分析，將可能產(chǎn)生碰撞行為的兩輛機(jī)車設(shè)為碰撞對(duì)，通過判斷碰撞對(duì)的兩輛機(jī)車的優(yōu)先級(jí)和判斷碰撞對(duì)的碰撞模式來(lái)決定應(yīng)該采取的避碰行為，并由系統(tǒng)將判斷結(jié)果通過發(fā)送相應(yīng)的信號(hào)指令給碰撞對(duì)的兩輛機(jī)車，從而使碰撞對(duì)機(jī)車根據(jù)信號(hào)指令自動(dòng)避碰。本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)相比，設(shè)定了動(dòng)態(tài)預(yù)定段，這樣可以使機(jī)車能夠更早的預(yù)測(cè)到碰撞，更早的決策避碰行為，極大的降低了躲閃避碰行為的發(fā)生，這也是與鋼鐵廠的實(shí)際調(diào)度情況相一致的。
文檔編號(hào)B61L27/04GK102372014SQ201110333020
公開日2012年3月14日 申請(qǐng)日期2011年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月28日
發(fā)明者葉理德, 周浩, 洪新茂, 譚輝, 陳凡, 陳晶 申請(qǐng)人:中冶南方工程技術(shù)有限公司