基于Petri網(wǎng)的列車運(yùn)行調(diào)度問(wèn)題的研究.pdf

1、行車調(diào)度是鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)的核心組成部分，關(guān)系到列車的安全、準(zhǔn)點(diǎn)運(yùn)行。本文在對(duì)Petri網(wǎng)理論進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上，將Petri網(wǎng)理論與分析方法引入行車調(diào)度的研究中，并提出了混雜顏色Petri網(wǎng)(HCPN)的概念。
　　主要內(nèi)容如下:
　　1)簡(jiǎn)要概述了列車運(yùn)行調(diào)度問(wèn)題的研究背景，通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外的研究方法進(jìn)行比較的前提下，將Petri網(wǎng)理論及分析技術(shù)引入到此問(wèn)題的研究中。
　　2)介紹了Petri網(wǎng)的基本理論及建模方法，包括基本

2、形式Petri網(wǎng)的定義、運(yùn)行規(guī)則，以及Petri網(wǎng)的特性等，并對(duì)擴(kuò)展Petri網(wǎng)中著色Petri網(wǎng)的定義做了介紹。
　　3)通過(guò)對(duì)列車運(yùn)行過(guò)程的分析，指出列車運(yùn)行調(diào)度過(guò)程是一個(gè)混雜系統(tǒng)，并在基本著色Petri網(wǎng)基礎(chǔ)上，提出了HCPN的形式化定義，此定義中既包含連續(xù)庫(kù)所，又包含離散庫(kù)所。通過(guò)將列車看作連續(xù)庫(kù)所的托肯，資源看作離散庫(kù)所中的托肯，建立基于HCPN的列車運(yùn)行調(diào)度模型，此模型可描述列車運(yùn)行過(guò)程中必須滿足的約束條件、列車調(diào)度行

3、為，從而避免了其他論文中所涉及到的對(duì)控制器的設(shè)計(jì)。采用Petri網(wǎng)分析方法對(duì)列車運(yùn)行調(diào)度模型在理論上進(jìn)行分析，指出模型具有結(jié)構(gòu)有界性、部分守恒性、活性等離散性質(zhì)以及調(diào)度庫(kù)所的作用，在理論上保證了模型的正確性。通過(guò)對(duì)模型的分析，得出列車運(yùn)行調(diào)度問(wèn)題的本質(zhì)是一個(gè)最優(yōu)控制問(wèn)題。
　　4)采用CPN tools仿真工具對(duì)所建模型進(jìn)行仿真，仿真結(jié)果驗(yàn)證了模型中各變遷觸發(fā)的邏輯控制關(guān)系的正確性，并通過(guò)得到的部分狀態(tài)空間報(bào)告，對(duì)模型的部分特性進(jìn)