基于CIM思想的編組站綜合自動化系統(tǒng)——編組站作業(yè)自動化CIMS的研究.pdf

1、北方交通大學博士學位論文基于CIM思想的編組站綜合自動化系統(tǒng)——編組站作業(yè)自動化CIMS的研究姓名：張寧申請學位級別：博士專業(yè)：交通運輸規(guī)劃與管理指導教師：張全壽2000.10.1基于cIM思想的編組站綜臺自動化系統(tǒng)==塑塑苧堡些旦墊些!型!盟叢塑———～——時，盡可能的利用現(xiàn)有系統(tǒng)的資源，提出具體的改進和完善的方案，以期降低系統(tǒng)建設(shè)的成本，使編組站作業(yè)控制cIMs的建設(shè)更為切實可行。在對編組站作業(yè)自動化cIMs的研究中，論文主要在以下

2、幾個方面有所創(chuàng)新：1)建立了編組站作業(yè)系統(tǒng)的功能模型，結(jié)構(gòu)模型，并詳細地、系統(tǒng)地分析了其作業(yè)需求和子系統(tǒng)間的關(guān)系。在此基礎(chǔ)上，提出了我國編組站作業(yè)控制cIMs開放式的基本框架結(jié)構(gòu)。這一基本結(jié)構(gòu)既考慮了我國編組站作業(yè)自動化的各單項技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀，以及計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等的發(fā)展現(xiàn)狀，也充分考慮了系統(tǒng)信息化和協(xié)調(diào)運行的要求。因此，這一基本框架結(jié)構(gòu)既能滿足目前條件下編組站自動化系統(tǒng)建設(shè)的可行性要求，又具有很好的擴展能力，以滿足今后發(fā)展的需

3、要。2)論文對編組站自動化系統(tǒng)的集成作了重點的研究，分別提出了硬件、軟件、信息和人的集成方法，并對信息集成和人的集成方法進行了重點論述。在信息集成的討論中，通過統(tǒng)一數(shù)據(jù)規(guī)劃、建立主題數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)分布分析等步驟，提出了在管理信息系統(tǒng)和調(diào)度表示系統(tǒng)分別建立網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫，以實現(xiàn)計劃信息、股道存車信息、調(diào)機信息及各類信號和設(shè)備信息等共享的設(shè)想和方法。在有關(guān)人的集成的論述中，論文強調(diào)了人在系統(tǒng)的建設(shè)和使用、管理中的作用，并從企業(yè)文化、管理、各有關(guān)單

4、位人員的協(xié)同工作以及人機協(xié)調(diào)等多方位，論述了有關(guān)人的集成的內(nèi)容和方法。3)論文首次利用隨機Petri網(wǎng)，從統(tǒng)計上的規(guī)律性和時間上的動態(tài)特性兩個角度，建立了編組站作業(yè)系統(tǒng)的模型。在模型中，作者將Petri網(wǎng)中的位置、轉(zhuǎn)換及Token的分布和移動規(guī)律與編組站各種作業(yè)、作業(yè)時間，車列的分布及作業(yè)之間的關(guān)系一一聯(lián)系起來。模型直觀、形象，易于理解，可以根據(jù)研究的需要進行細化或簡化。根據(jù)這個模型，我們可以在宏觀以及微觀這兩個不同的層次上，既可對編組

5、站作業(yè)控制系統(tǒng)的能力的配置的合理性、協(xié)調(diào)性進行分析，也可以對編組站超負荷的能力和限度進行研究，發(fā)現(xiàn)薄弱環(huán)節(jié)，為對編組站進行整體優(yōu)化提供依據(jù)，也可為其現(xiàn)代化建設(shè)指出投資的重點。在對其進行統(tǒng)計規(guī)律性層面的研究時，作者利用自己對隨機Petri網(wǎng)研究的成果，將復雜的概率計算和分析轉(zhuǎn)化為求解線性方程組的問題，且模型可以根據(jù)研篼需要，按一定的規(guī)則進行拆分和組合，使之既可以從全局，也可以有重點的對編組站各作業(yè)子系統(tǒng)及其它們之間的工作協(xié)調(diào)性進行宏觀上的

6、分析，這是現(xiàn)有的建模方法難以作到的，因而為更深入地認識編組站作業(yè)系統(tǒng)的規(guī)律性提供了一個新的方法。作者還自己編制了解方程的軟件，可以方便地解決這一方法在進行系統(tǒng)解算時會遇到解高階的線性方程組的問題，使這一方法的應(yīng)用更加容易、準確。論文采用資源Petrj網(wǎng)模型，以作業(yè)子系統(tǒng)為單位，對編組站作業(yè)自動化系統(tǒng)的動態(tài)特性進行了描述，在模型中，利用Petri網(wǎng)的串行結(jié)構(gòu)和并行結(jié)構(gòu)，既形象又準確地模擬了系統(tǒng)的順序作業(yè)和并行作業(yè)，同時靈活地定義了不同位置