德铁路网公司致力于实现自动化编图

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  【德铁官方网站2023年7月报道】为响应德国联邦政府提升铁路运输占比的政策目标,应对2030年运输业绩预期增长40%的挑战,2016年起德铁路网公司致力于实现自动化编图,因此建立了约100名员工组成的敏捷团队neXt Lab,该团队开发并运营用于构建自动化编图系统和运能控制的敏捷软件。目前,neXt Lab正在集中研究数字化时间表以及自动化时间表方案,该部门通过迭代运行,开发出了优化算法,实现了对于给定的基础设施数据、根据客户要求全自动创建运行图。

  (1)用于临时运输的自动编图应用

  2019年夏天,该部门开发的第一款用于货运临时运输的产品(Click&Ride)进入测试阶段,2020年,Click&Ride时间表全面投入运行。通过Click&Ride,客户可以在三分钟内收到编制好的临时运输运行线路及其报价。截至2023年2月,Click&Ride已经自动构建了超过100万条路线。该应用极大减轻了运行图编制的工作负荷,运行图编制人员可以更加专注于客户的个性化需求或特殊运输需求。

  铁路运输企业通过Web界面或专用应用程序提交包含路线参数、列车特征(含长度、载重量、最高速度)的订单请求,随后启动自动化校验程序,对超过25项技术参数进行合规性验证,包括载重限制核查、停靠站长度适配性检测等关键技术指标。例如在法兰克福南站等特殊区段,系统自动应用危险品运输禁令等地理围栏规则,确保方案符合运营安全规范。通过验证的订单将进入优化核心模块,该模块运用多线路全局优化模型,在考虑既有施工限制(需精确至轨道级别的数字化施工信息)和已预订列车路径的前提下,同步搜索全网范围内的剩余运力空隙,生成兼顾行程时间最短与运力均衡利用的无冲突方案。

  生成无冲突列车线路方案后,系统将为铁路运输企业预留十分钟审查时间,在此期间企业可全面评估系统提供的参数,包括精确计算的线路价格、推荐发车时刻、行程时长及路线配置等关键信息。为确保系统协同运作,优化模块通过实时数据同步接口与既有手动线路设计系统(RUT-K)保持毫秒级信息交互,采用动态运力锁定技术防止在审查期间产生路径冲突,该技术通过双重验证机制确保预留路径的时空资源不被其他规划操作占用。

  (2)其他研发项目

  neXt Lab团队目前正在致力于将自动编图算法拓展应用到其他领域,如全网运行图和施工运行图的编制。此外,除了设计运行图之外,团队还为其他流程步骤提供自动化支持,如接到运行线订购订单后自动检查合理性和可信性、自动计算最短路径的价格等。该团队的目标是,从全网运行图到短期临时运行图,均实现全自动编制。?

  除了neXt外,德铁还在开发其他数字化工具来实现运行图管理的数字化,协调和模拟来自众多来源的数据并从中计算出理想模型,最终达到最优的运能管理。包括:CTMS交通管理系统,这是德国数字铁路框架内的一个长期目标,旨在对列车运行和车辆维护进行全面监控,从而在最大限度内提高运能;iTraiN,全称是“运行时刻表中互动式列车路径的构建”,这是逐步实现运行时刻表自动化的重要环节,除其他基础功能外,用户可以计算出因施工措施而改道的列车路径;综合时刻表平台将成为适用于全部场景的统一的时刻表规划工具,为了实现这一愿景,德铁正在创建一个模块化的时刻表构建系统,其软件结构以平台为基础。

  (来源:中国铁道科学研究院集团有限公司科学技术信息研究所)

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