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申请/专利权人：中南大学

摘要：本发明涉及高铁选线技术领域，公开了一种复杂山区铁路线站协同方案的搜索方法、介质及设备，方法包括：应用距离变换算法对格网进行扫描；确定线站协同搜索的三个阶段和三类场景；结合线站协同搜索的三个阶段和三类场景得到不同阶段下的不同场景；定制方案的走向及代价的策略；将方案的走向及代价的策略融入距离变换算法求解线站协同全局优化方案。本发明应用距离变换算法对格网扫描，确定扫描过程中线站协同搜索的阶段和场景，从而得到三个阶段衍生的七种线站协同搜索场景，针对不同场景设计线站协同方案搜索的代价与路径的更新策略，考虑了实际工程中其他线站协同的搜索场景，极大扩展了车站的搜索空间，易在复杂山区生成线站协同优化的方案。

主权项：1.一种复杂山区铁路线站协同方案的搜索方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：将选线研究区域抽象为一系列的格网，并定义采用距离变换的线站协同搜索的扫描模板与每个格网储存的优化路径所需要用到的参数；S2：根据最大站间距、最小站间距及距离变换扫描过程的当前扫描格网到其前置临近车站距离的相对大小关系，确定线站协同搜索的起始准则、终止准则以及三个阶段；线站协同搜索的三个阶段具体是：阶段1：当前扫描格网g到其前置临近车站的距离DStag与最小站间距DSmin满足如下关系时，格网g为当前线站协同搜索的起始扫描格网，关系表达式如下：0＜DStag＜DSminDStag+Lgp≥DSmin+LP+LC； 式中，Lgp为格网g与其可连接格网p之间的距离；LP为站坪长度；LC表示车站不可布设的曲线长度，取最不利情况，Rmax为最大平曲线半径；αmax为线路最大平面转角；阶段2：当前扫描格网g的DStag、DSmin与DSmax满足如下关系时，格网g为当前线站协同搜索的中间扫描格网，关系表达式如下：DStag＞DSminDStag≤DSmax-LgpLgp＞LP+2·LC；式中，DSmax为最大站间距；阶段3：当前扫描格网g的DStag与DSmax满足如下关系时，格网g为当前线站协同搜索的终止扫描格网，关系表达式如下：DStag＞DSmax-LgpLgp＞LP+2·LC；S3：确定三类线站协同搜索的场景；场景1：当前扫描格网g到其可连接格网p之间的路径g-p和可连接格网p到其前置临近车站s的路径p-s上均无车站；场景2：路径g-p上存在车站，且路径p-s上无车站；场景3：路径g-p不存在车站，且路径p-s上存在车站；S4：结合线站协同搜索的三个阶段和三类场景，得到不同阶段下的多种线站协同搜索场景；确定不同阶段下的多种线站协同搜索场景需要储存和更新的方案类型，并定制方案的走向及代价的策略，所述策略包括储存策略和更新策略；S5：将方案的走向及代价的策略融入距离变换算法，求解线站协同全局优化方案；不同阶段下的多种线站协同搜索场景需要储存和更新的方案类型的走向及代价的储存策略具体是：阶段1为线站协同搜索的起始阶段，路径p-s上不存在车站；对于场景1和场景2，定义参数D11Aming-s和D12minStag-s分别储存阶段1的场景1和场景2下当前扫描格网到其前置临近车站的最小代价；定义参数ΔR11Agp和ΔC11Agp分别储存对应阶段1的场景1下路径的行增量和列增量；定义参数ΔR12Stagp和ΔC12Stagp分别储存对应阶段1的场景2下路径的行增量和列增量；阶段2为线站协同搜索的中间阶段，同时面临三类搜索场景，定义参数D21Aming-s、D22minStag-s和D23minFStag-s分别储存阶段2的场景1、场景2和场景3下当前扫描格网到其前置临近车站的最小代价；ΔR21Agp和ΔC21Agp、ΔR22Stagp和ΔC22Stagp、ΔR23FStagp和ΔC23FStagp分别储存对应阶段2的场景1、场景2、场景3下路径的行增量和列增量；阶段3为线站协同搜索的终止阶段，当前扫描格网到其前置临近车站的路径上必须存在车站；所以面临场景2和场景3，定义参数D32minStag-s和D33minFStag-s分别储存阶段3的场景2和场景3下当前扫描格网到前置临近车站的最小代价；ΔR32Stagp和ΔC32Stagp分别储存对应阶段3的场景2下路径的行增量和列增量，ΔR33FStagp和ΔC33FStagp分别储存对应阶段3的场景3下路径的行增量和列增量；针对不同阶段下的线站协同搜索场景，方案的走向及代价的更新策略如下：对应场景1： 式中，DminAp-s为路径p-s的无车站的最优连接代价；dgpA为路径g-p的无车站的最优连接代价；rg和cg为格网g的行列号；rp和cp为格网p的行列号；i代表当前搜索阶段，此处i取1或2；对应场景2： 式中，dgpS为路径g-p的有车站的最优连接代价；j代表当前搜索阶段，此处j取1或2或3；对应场景3： 式中，DminSp-s为路径p-s的有车站的最优连接代价；k代表当前搜索阶段，此处k取2或3；当阶段3线站协同搜索终止阶段的扫描格网线站协同搜索参数值更新完成之后，得到阶段3的场景2和场景3下搜索得到的优化线站协同方案；选取代价最小的方案作为优化方案，并用相应的线站协同搜索参数更新此路径上的距离变换搜索参数：Dmin、DSta、ΔR和ΔC。

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百度查询： 中南大学 一种复杂山区铁路线站协同方案的搜索方法、介质及设备