【德鐵官方網(wǎng)站2023年7月報道】為響應(yīng)德國聯(lián)邦政府提升鐵路運輸占比的政策目標,應(yīng)對2030年運輸業(yè)績預期增長40%的挑戰(zhàn),自2016年起德鐵路網(wǎng)公司致力于實現(xiàn)自動化編圖,因此建立了約100名員工組成的敏捷團隊neXt Lab,該團隊開發(fā)并運營用于構(gòu)建自動化編圖系統(tǒng)和運能控制的敏捷軟件。目前,neXt Lab正在集中研究數(shù)字化時間表以及自動化時間表方案,該部門通過迭代運行,開發(fā)出了優(yōu)化算法,實現(xiàn)了對于給定的基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)、根據(jù)客戶要求全自動創(chuàng)建運行圖。
(1)用于臨時運輸?shù)淖詣泳巿D應(yīng)用
2019年夏天,該部門開發(fā)的第一款用于貨運臨時運輸?shù)漠a(chǎn)品(Click&Ride)進入測試階段,2020年,Click&Ride時間表全面投入運行。通過Click&Ride,客戶可以在三分鐘內(nèi)收到編制好的臨時運輸運行線路及其報價。截至2023年2月,Click&Ride已經(jīng)自動構(gòu)建了超過100萬條路線。該應(yīng)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注于客戶的個性化需求或特殊運輸需求。
鐵路運輸企業(yè)通過Web界面或?qū)S脩?yīng)用程序提交包含路線參數(shù)、列車特征(含長度、載重量、最高速度)的訂單請求,隨后啟動自動化校驗程序,對超過25項技術(shù)參數(shù)進行合規(guī)性驗證,包括載重限制核查、??空鹃L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(qū)段,系統(tǒng)自動應(yīng)用危險品運輸禁令等地理圍欄規(guī)則,確保方案符合運營安全規(guī)范。通過驗證的訂單將進入優(yōu)化核心模塊,該模塊運用多線路全局優(yōu)化模型,在考慮既有施工限制(需精確至軌道級別的數(shù)字化施工信息)和已預訂列車路徑的前提下,同步搜索全網(wǎng)范圍內(nèi)的剩余運力空隙,生成兼顧行程時間最短與運力均衡利用的無沖突方案。
生成無沖突列車線路方案后,系統(tǒng)將為鐵路運輸企業(yè)預留十分鐘審查時間,在此期間企業(yè)可全面評估系統(tǒng)提供的參數(shù),包括精確計算的線路價格、推薦發(fā)車時刻、行程時長及路線配置等關(guān)鍵信息。為確保系統(tǒng)協(xié)同運作,優(yōu)化模塊通過實時數(shù)據(jù)同步接口與既有手動線路設(shè)計系統(tǒng)(RUT-K)保持毫秒級信息交互,采用動態(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)通過雙重驗證機制確保預留路徑的時空資源不被其他規(guī)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編圖算法拓展應(yīng)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(shè)計運行圖之外,團隊還為其他流程步驟提供自動化支持,如接到運行線訂購訂單后自動檢查合理性和可信性、自動計算最短路徑的價格等。該團隊的目標是,從全網(wǎng)運行圖到短期臨時運行圖,均實現(xiàn)全自動編制。?
除了neXt外,德鐵還在開發(fā)其他數(shù)字化工具來實現(xiàn)運行圖管理的數(shù)字化,協(xié)調(diào)和模擬來自眾多來源的數(shù)據(jù)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(tǒng),這是德國數(shù)字鐵路框架內(nèi)的一個長期目標,旨在對列車運行和車輛維護進行全面監(jiān)控,從而在最大限度內(nèi)提高運能;iTraiN,全稱是“運行時刻表中互動式列車路徑的構(gòu)建”,這是逐步實現(xiàn)運行時刻表自動化的重要環(huán)節(jié),除其他基礎(chǔ)功能外,用戶可以計算出因施工措施而改道的列車路徑;綜合時刻表平臺將成為適用于全部場景的統(tǒng)一的時刻表規(guī)劃工具,為了實現(xiàn)這一愿景,德鐵正在創(chuàng)建一個模塊化的時刻表構(gòu)建系統(tǒng),其軟件結(jié)構(gòu)以平臺為基礎(chǔ)。
(來源:中國鐵道科學研究院集團有限公司科學技術(shù)信息研究所)