【德鐵官方網(wǎng)站2023年7月報道】為響應德國聯(lián)邦政府提升鐵路運輸占比的政策目標,應對2030年運輸業(yè)績(jì)預期增長(cháng)40%的挑戰,自2016年起德鐵路網(wǎng)公司致力于實(shí)現自動(dòng)化編圖,因此建立了約100名員工組成的敏捷團隊neXt Lab,該團隊開(kāi)發(fā)并運營(yíng)用于構建自動(dòng)化編圖系統和運能控制的敏捷軟件。目前,neXt Lab正在集中研究數字化時(shí)間表以及自動(dòng)化時(shí)間表方案,該部門(mén)通過(guò)迭代運行,開(kāi)發(fā)出了優(yōu)化算法,實(shí)現了對于給定的基礎設施數據、根據客戶(hù)要求全自動(dòng)創(chuàng )建運行圖。
(1)用于臨時(shí)運輸的自動(dòng)編圖應用
2019年夏天,該部門(mén)開(kāi)發(fā)的第一款用于貨運臨時(shí)運輸的產(chǎn)品(Click&Ride)進(jìn)入測試階段,2020年,Click&Ride時(shí)間表全面投入運行。通過(guò)Click&Ride,客戶(hù)可以在三分鐘內收到編制好的臨時(shí)運輸運行線(xiàn)路及其報價(jià)。截至2023年2月,Click&Ride已經(jīng)自動(dòng)構建了超過(guò)100萬(wàn)條路線(xiàn)。該應用極大減輕了運行圖編制的工作負荷,運行圖編制人員可以更加專(zhuān)注于客戶(hù)的個(gè)性化需求或特殊運輸需求。
鐵路運輸企業(yè)通過(guò)Web界面或專(zhuān)用應用程序提交包含路線(xiàn)參數、列車(chē)特征(含長(cháng)度、載重量、最高速度)的訂單請求,隨后啟動(dòng)自動(dòng)化校驗程序,對超過(guò)25項技術(shù)參數進(jìn)行合規性驗證,包括載重限制核查、??空鹃L(cháng)度適配性檢測等關(guān)鍵技術(shù)指標。例如在法蘭克福南站等特殊區段,系統自動(dòng)應用危險品運輸禁令等地理圍欄規則,確保方案符合運營(yíng)安全規范。通過(guò)驗證的訂單將進(jìn)入優(yōu)化核心模塊,該模塊運用多線(xiàn)路全局優(yōu)化模型,在考慮既有施工限制(需精確至軌道級別的數字化施工信息)和已預訂列車(chē)路徑的前提下,同步搜索全網(wǎng)范圍內的剩余運力空隙,生成兼顧行程時(shí)間最短與運力均衡利用的無(wú)沖突方案。
生成無(wú)沖突列車(chē)線(xiàn)路方案后,系統將為鐵路運輸企業(yè)預留十分鐘審查時(shí)間,在此期間企業(yè)可全面評估系統提供的參數,包括精確計算的線(xiàn)路價(jià)格、推薦發(fā)車(chē)時(shí)刻、行程時(shí)長(cháng)及路線(xiàn)配置等關(guān)鍵信息。為確保系統協(xié)同運作,優(yōu)化模塊通過(guò)實(shí)時(shí)數據同步接口與既有手動(dòng)線(xiàn)路設計系統(RUT-K)保持毫秒級信息交互,采用動(dòng)態(tài)運力鎖定技術(shù)防止在審查期間產(chǎn)生路徑?jīng)_突,該技術(shù)通過(guò)雙重驗證機制確保預留路徑的時(shí)空資源不被其他規劃操作占用。
(2)其他研發(fā)項目
neXt Lab團隊目前正在致力于將自動(dòng)編圖算法拓展應用到其他領(lǐng)域,如全網(wǎng)運行圖和施工運行圖的編制。此外,除了設計運行圖之外,團隊還為其他流程步驟提供自動(dòng)化支持,如接到運行線(xiàn)訂購訂單后自動(dòng)檢查合理性和可信性、自動(dòng)計算最短路徑的價(jià)格等。該團隊的目標是,從全網(wǎng)運行圖到短期臨時(shí)運行圖,均實(shí)現全自動(dòng)編制。?
除了neXt外,德鐵還在開(kāi)發(fā)其他數字化工具來(lái)實(shí)現運行圖管理的數字化,協(xié)調和模擬來(lái)自眾多來(lái)源的數據并從中計算出理想模型,最終達到最優(yōu)的運能管理。包括:CTMS交通管理系統,這是德國數字鐵路框架內的一個(gè)長(cháng)期目標,旨在對列車(chē)運行和車(chē)輛維護進(jìn)行全面監控,從而在最大限度內提高運能;iTraiN,全稱(chēng)是“運行時(shí)刻表中互動(dòng)式列車(chē)路徑的構建”,這是逐步實(shí)現運行時(shí)刻表自動(dòng)化的重要環(huán)節,除其他基礎功能外,用戶(hù)可以計算出因施工措施而改道的列車(chē)路徑;綜合時(shí)刻表平臺將成為適用于全部場(chǎng)景的統一的時(shí)刻表規劃工具,為了實(shí)現這一愿景,德鐵正在創(chuàng )建一個(gè)模塊化的時(shí)刻表構建系統,其軟件結構以平臺為基礎。
(來(lái)源:中國鐵道科學(xué)研究院集團有限公司科學(xué)技術(shù)信息研究所)