编组站运营系统动态仿真是对编组站日常运营工作相关的各类技术作业、日常作业计划、管理措施以及设备运用方案等进行的仿真研究,在编组站的运营系统相关指标如设备能力、建设合理性、运营效果等进行计算及评价等领域有重要作用。 论文以计算机仿真相关理论和技术为手段,主要研究铁路编组站运营系统仿真领域相关方法、模型以及实现技术。在仿真方法和模型构建方面,针对传统仿真方法及模型在对编组站运营系统进行仿真模拟过程中产生的仿真结果理想化,与实际运营情况存在一定距离的问题,提出一种旨在解决上述问题的新型仿真方法——前向环馈仿真方法。以前向环馈仿真理论、模型及算法的研究为基础,论文进一步在编组站运营系统的应用层领域进行仿真研究,分析了线路层、作业设备层、作业对象层和运营计划层的仿真模型和相关算法。在此基础上以Agent建模方法及技术研究了各仿真层次的相关Agent模型结构。 在编组站运营系统仿真理论方面,论文从编组站运营系统仿真方法与建模技术、仿真系统研究结构、仿真算法等三个方面展开讨论,以复杂系统仿真研究为背景提出编组站运营系统的层次化仿真方法,将系统划分为核心仿真模块和应用层仿真模块,其中核心仿真模型主要研究前向环馈仿真方法的理论、模型与算法,应用层仿真模块包括线路层、作业设备层、作业对象层以及运营计划层。最后本章以Agent建模方法及技术研究了各仿真层次的相关Agent模型结构。 前向环馈仿真方法的核心思想是在仿真过程中采用前向环馈计算这一思路,前向环馈计算的粗略方法为:在每一个仿真计算循环中除了计算当前时刻状态外,还将时钟虚拟向前推进,在当前计算结果上,结合各类预确报信息进行前向状态预计算,然后评估预计算结果,并向后反馈到当前时间,对当前仿真计算进行修正,如此循环直到达到预先设定的结束条件为止。前向环馈计算步骤划分为四步:基准计算、虚拟仿真推进计算、前向时段匹配计算以及调整量计算。通过分析前向环馈仿真的具体技术步骤和计算内容,论文提出基于作业链思路和神经网络计算方法的前向环馈仿真计算技术。以此为基础,论文还讨论了前向环馈仿真的具体实现过程,包括各类数据结构、相关模型的构建、关键计算流程、算法以及代码实现等。 编组站运营系统仿真应用模块划分为四个层次,分别是线路层仿真、作业设