Dynamic Search of Train Shortest Routes Within Microscopic Traffic Simulators

Zobrazit minimální záznam

dc.contributor.author Kavička, Antonín
dc.contributor.author Diviš, Roman
dc.date.accessioned 2023-07-12T13:19:28Z
dc.date.available 2023-07-12T13:19:28Z
dc.date.issued 2022
dc.identifier.issn 2169-3536
dc.identifier.uri https://hdl.handle.net/10195/81292
dc.description.abstract Computer simulations are frequently used for rail traffic optimization. This approach, referred to as simulation-based optimization, typically employs simulation tools - simulators that are designed to examine railway systems at various levels of detail. Microscopic rail traffic simulators find use when examining rail traffic and the rail infrastructure in great detail. Such simulators typically serve to follow the positions and motions of rail vehicles (trains, locomotives, train cars) and their relocation as well as segments of the rail infrastructure (tracks, switches, track crossings). One of the typical problems to be solved by microscopic simulators within a simulation experiment is to determine the realistic (optimal) train and shunting routes (within the currently occupied infrastructure) along which the rail vehicles are moved. This paper describes novel dynamic route searching algorithms applicable to the relocation of rail vehicles within track infrastructure of railway systems. The following main topics are presented in turn: overview of solutions to the problem of finding track routes in the literature, a suitable rail infrastructure model (associated with algorithms that seek admissible routes for the transfer of the relocation objects of given lengths), graph search algorithms computing the shortest track routes (represented by the admissible shortest walks on graphs), illustrative examples of algorithms' deployment, computational complexity of presented algorithms, comparison with other algorithms and summary of the benefits of newly developed algorithms. The use of the algorithms within the simulation tools (working at the microscopic level of detail) extends the modelling possibilities when searching for realistic track routes (especially for complicated shunting operations), which contributes to better modelling of complex railway traffic (than in the relevant existing rail traffic simulators) and thus to better application of the results of traffic simulations in practice. eng
dc.format p. 90163-90199 eng
dc.language.iso eng
dc.publisher IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) eng
dc.relation.ispartof IEEE ACCESS, volume 10, issue: Neuveden eng
dc.rights open access eng
dc.rights.uri https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.subject rail traffic eng
dc.subject simulation-based optimizations eng
dc.subject single-train shortest routes eng
dc.subject železniční doprava cze
dc.subject optimalizace s využitím počítačových simulací cze
dc.subject nejkratší vlakové cesty cze
dc.title Dynamic Search of Train Shortest Routes Within Microscopic Traffic Simulators eng
dc.title.alternative Dynamické vyhledávání nejkratších vlakových cest v rámci mikroskopických dopravních simulátorů cze
dc.type article eng
dc.description.abstract-translated Pro optimalizaci železniční dopravy se často používají počítačové simulace. Tento přístup, označovaný jako optimalizace založená na simulaci, obvykle využívá simulační nástroje - simulátory, které jsou určeny ke zkoumání železničních systémů na různých úrovních podrobnosti. Mikroskopické simulátory železniční dopravy nacházejí uplatnění při podrobném zkoumání železniční dopravy a železniční infrastruktury. Takové simulátory obvykle slouží ke sledování polohy a pohybů železničních vozidel (vlaků, lokomotiv, vagonů) a jejich přemisťování, jakož i segmentů železniční infrastruktury (kolejí, výhybek, kolejových křížení). Jedním z typických problémů, které mikroskopické simulátory v rámci simulačního experimentu řeší, je určení realistických (optimálních) tras vlaků a posunů (v rámci aktuálně obsazené infrastruktury), po kterých se kolejová vozidla pohybují. Tento článek popisuje nové algoritmy dynamického vyhledávání tras použitelné pro přemisťování kolejových vozidel v rámci kolejové infrastruktury železničních systémů. Postupně jsou představena tato hlavní témata: přehled řešení problému hledání kolejových tras v literatuře, vhodný model železniční infrastruktury (spojený s algoritmy, které hledají přípustné trasy pro přesun objektů přemístění daných délek), algoritmy pro vyhledávání grafů počítající nejkratší kolejové trasy (reprezentované přípustnými nejkratšími procházkami na grafech), názorné příklady nasazení algoritmů, výpočetní složitost představených algoritmů, srovnání s jinými algoritmy a shrnutí přínosů nově vyvinutých algoritmů. Použití algoritmů v rámci simulačních nástrojů (pracujících na mikroskopické úrovni detailu) rozšiřuje možnosti modelování při hledání reálných traťových tras (zejména pro komplikované posunové operace), což přispívá k lepšímu modelování složité železniční dopravy (než v příslušných stávajících simulátorech železniční dopravy) a tím i k lepšímu uplatnění výsledků simulací dopravy v praxi. cze
dc.peerreviewed yes eng
dc.publicationstatus published eng
dc.identifier.doi 10.1109/ACCESS.2022.3197660
dc.relation.publisherversion https://ieeexplore.ieee.org/document/9852419
dc.rights.licence CC BY 4.0
dc.project.ID EF17_049/0008394/Spolupráce Univerzity Pardubice a aplikační sféry v aplikačně orientovaném výzkumu lokačních, detekčních a simulačních systémů pro dopravní a přepravní procesy (PosiTrans) cze
dc.identifier.wos 000849237600001
dc.identifier.obd 39888137


Tento záznam se objevuje v následujících kolekcích

Zobrazit minimální záznam

open access Kromě případů, kde je uvedeno jinak, licence tohoto záznamu je open access

Vyhledávání


Rozšířené hledání

Procházet

Můj účet