淺談施工沖突檢測的邏輯算法

劉鑫

摘要：由于軌道行業施工作業較多，作業間沖突的情況比較復雜，完全靠人工進行判斷，容易出現漏洞，影響施工安全。目前，西安地鐵施工管理雖然采用的人工申報審核，但隨著一號線、三號線的開通，必將利用內部互聯網對施工進行無紙化網絡管理。本文通過介紹西安地鐵常見施工作業沖突類型，結合軌道交通行業施工管理相關規定，對施工沖突進行了定義、建模，討論施工沖突檢測的邏輯算法。

關鍵詞：施工作業；施工沖突；算法

中圖分類號：F127 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）08（b）-0000-00

0 引言

縱觀國內現在運營的幾個地鐵公司，施工管理都是應用系統軟件對施工進行申報；審批；下發；管理；統計，但是能對施工計劃進行沖突檢測的確為數不多。筆者在此也是拋磚引玉，以西安地鐵一號線為例，簡單談一下施工沖突檢測的邏輯算法。

1 常見的施工作業的沖突

1、 動車作業之間的沖突。常見的有兩個動車作業封鎖區域重疊，或者兩個動車作業防護區域重疊。

2、 動車作業與非動車作業之間的沖突。常見的有非動車作業的作業區域與動車作業的封鎖區域或防護區域重疊。

3、 供電作業與停電作業沖突。常見的有電客車調試作業需要供電的分區與接觸網停電作業停電分區重疊，接觸網停電作業停電分區與車輛段（停車場）夜間檢車作業需供電的供電分區重疊，或者單個變電所的倒閘作業影響單邊供電的接觸網供電分區等。

上述三個方面中，就發生的概率及以西安地鐵二號線施工統計結果來看，動車作業與非動車作業之間的沖突能占到整個作業沖突的八成，因此，解決了動車作業與非動車作業之間沖突，整個施工沖突可以說就基本解決了。下面就如何解決A1類施工與A2（非停電）的施工作業沖突做以簡單的敘述，其它類型施工沖突不在本文討論范圍內。

2 施工沖突的定義

1、 在同一時間段內或者有重疊時間段內，動車施工的封鎖區域與非動車作業的作業區域有重疊即為沖突。

2、 在同一時間段內或者有重疊時間段內，動車施工的防護區段與非動車作業的作業區域有重疊即為沖突。

3、 在同一時間段內或者有重疊時間段內，兩個動車作業的封鎖區域重疊或防護區段重疊即為沖突。

3 施工安全方面的相關規定

1、 組織工程車；調試列車運行時，在工程車；調試列車運行的到達站前方，必須保證至少有一個站間區間空閑。

2、 在開行工程車進行作業的封鎖作業區域前后方，必須保證至少有一個站臺區或站間區間空閑。

3、 在開行電客車調試的封鎖作業區域前后方，必須保證至少有一個站間區間空閑作為防護區段。

4、 原則上兩個封鎖作業區不能共用同一個防護區段，且電客車調試作業區域及其防護區域接觸網必須帶電。

4 施工沖突檢測的算法

4.1 施工沖突檢測基本元素的定義

一號線全線19車站自東向西分別用編碼1—19表示：即1代表后衛寨；2代表三橋；3代表皂河；4代表棗園；5代表漢城路；6代表開遠門；7代表勞動路；8代表玉祥門；9代表灑金橋；10代表北大街；11代表五路口；12代表朝陽門；13代表康復路；14代表通化門；15代表萬壽路；16代表長樂坡；17代表浐河；18代表半坡；19代表紡織城；

作業類型：開行電客車、軌道車；網軌車的作業為A1類，用A1表示；不行電客車、軌道車、網軌車的作業為A2類，用A2表示；在OCC、主所、設備房影響行車的是作業為A3類，用A3表示。動車按作業類型分為兩種類型：電客車調試作業；軌道車、網軌車作業作業區段表示為ZYQD、作業類型表示為ZYLX。作業優先級表示為：1、2、3； A1類施工優先級為1，A2類施工優先級為2，A3類的施工優先級為3；其中1優先于2，2優先于3

4.2對施工計劃進行數學建模

4.2.1某年4月7日的施工計劃匯總表

4.2.2 對施工計劃進行數學建模

4.2.3施工沖突的邏輯算法

1：施工比較樣本定值選擇：優先級最高的施工，其參數為樣本定值。在例表中，序號1的施工優先級最高，其施工參數比較樣本定值，

即K1=12：00，J1=16：00，ZYQD1=[（8，16），B]

2：確定樣本定值后，其余優先級低的施工參數依次與樣本定值比較，確定是否沖突。具體如下：

第一步對施工時間進行比較：兩個施工的作業時間沒有交集，即直接判斷為無施工沖突；否則進入下一步分析判斷。

作業時間無交集的判定方法為： JnJ1，如果作業時間為“22：00—次日03：50”，則J=J+24。因：K4（23：30）>J1（16：00），所以序號4的施工無沖突，其它施工于樣本施工都有時間交集，所以進入下一步判斷

第二步對施工區域進行比較：施工區域比較分為兩部分（1）ZYQDn的末尾值進行比較。f（ZYQD1）=f（[（8，16），B]）=B， f（ZYQD2）=AB，f（ZYQD3）=AB，f（ZYQD5）=AB，f（ZYQD6）=A

在此為了計算方面，特引入另外一組變量，令A=1，B=-1，BA=BC=AC=BAC=2

即：f（ZYQD1）=B=-1， f（ZYQD2）=AB=2，f（ZYQD3）=AB=2，f（ZYQD5）=AB=2，f（ZYQD6）=A=1，

如果|f（ZYQD1）|= |f（ZYQDn）|并且f（ZYQD1）≠f（ZYQDn）時，直接判斷為無施工沖突；否則進入下一步判斷

因：|f（ZYQD1）|= |f（ZYQD6）|=1，并且f（ZYQD1） ≠f（ZYQD6），所以序號6的施工無沖突。其它施工不滿足條件，進入下一步判斷，（2）即對ZYQDn的最大、最小值進行比較。具體判定方法為：fmax（ZYQDn）< fmin（ZYQD1）或者fmin（ZYQDn）> fmax（ZYQD1）， 即直接判斷為無施工沖突，否則判斷為施工沖突。因此：

fmax（ZYQD2）=fmin（ZYQD1）=8，所以序號2施工有沖突，fmax（ZYQD3）=10>fmin（ZYQD1）=8，所以序號3施工有沖突；fmin（ZYQD5）=14