有轨电车运营仿真系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种有轨电车运营仿真系统，包括：道口优先权计算模块，用于设定道口优先控制权；有轨电车运营方式选择模块，根据道口的状态以及有轨电车的运行状况设定或调整有轨电车的运营方式。本发明专利技术还公开了一种有轨电车运营仿真方法。本发明专利技术能适应存在与社会车辆的交叉道口的有轨电车运行环境，为实际线路运营提供准确可靠的参考数据。

【技术实现步骤摘要】
有轨电车运营仿真系统和方法
本专利技术涉及一种城市轨道交通信号领域，特别是涉及一种有轨电车运营仿真系统，本专利技术还涉及一种有轨电车运营仿真方法。
技术介绍
在城市有轨电车信号领域，列车的运营仿真是工程实践必要的支撑工具。它为列车运营计划的编制，行车调度指挥的优化等具有十分重要的意义。目前国内的列车运营仿真技术均是基于现有传统的城市轨道交通定制的。即根据线路轨道条件及列车参数模拟列车在线路上的运行，从而计算出列车的站间旅行时间，平均旅行速度，运营间隔等性能指标作为编制运营计划的参考。然而上述运营仿真技术最大的问题在于并未考虑线路轨道与社会交通的道口。在有轨电车运营过程中，由于其轨道难免与社会车辆道路有一个或多个交叉路口，而道口红绿灯又会对有轨电车的运营产生非常关键的影响，因此考虑道口优先控制的列车运营仿真技术的研究就显得颇为重要。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种有轨电车运营仿真系统，能适应存在与社会车辆的交叉道口的有轨电车运行环境，为实际线路运营提供准确可靠的参考数据。为此，本专利技术还提供一种有轨电车运营仿真方法。为解决上述技术问题，本专利技术提供的有轨电车运营仿真系统包括：道口优先权计算模块，用于设定道口优先控制权，有轨电车根据所述道口优先控制权选择在道口停车等待或直接通行以及通过道口的延迟时间。有轨电车运营方式选择模块，根据道口的状态以及有轨电车的运行状况设定或调整有轨电车的运营方式；所述运营方式包括：当所述有轨电车在道口不停车直接通行时，所述有轨电车根据仿真系统的运行参考曲线运行，所述运行参考曲线在道口位置处由道口限速曲线决定，所述道口限速曲线通过道口限速计算得到。当所述有轨电车在道口停车时，所述有轨电车除需要按照包括了所述道口限速曲线的所述运行参考曲线运行外，还需要在仿真系统的道口处增加一个运营停车点。当所述有轨电车晚点时，所述有轨电车通过所述道口优先权计算模块提高所述道口优先控制权，使所述有轨电车通过下一道口的延迟时间减少；或者所述有轨电车提高运营等级，使所述有轨电车惰行时间减少。当所述有轨电车早点时，所述有轨电车通过所述道口优先权计算模块降低所述道口优先控制权，使所述有轨电车通过下一道口的延迟时间增加；或者所述有轨电车降低运营等级，使所述有轨电车惰行时间增加。进一步的改进是，所述道口优先权计算模块包括被动优先模式模块，所述被动优先模式模块预先设定所述有轨电车在线路上各个道口的道口优先控制权；各所述道口的道口优先控制权根据线路土建条件、有轨电车参数及道口历史车流数据计算。所述有轨电车通过道口的延迟时间为有轨电车平均信号延迟时间和拥堵延迟时间的和，所述有轨电车平均信号延迟时间为所述有轨电车在道口限速条件下和在未限速时的平均速度条件下通过所述道口的平均时间差；所述拥堵延迟时间为社会车辆在有轨电车允许通行相位时占用道口所致的延迟时间。进一步的改进是，所述道口优先权计算模块包括主动优先模式模块，所述主动优先模式模块接收到由所述有轨电车运行到离前方道口一定距离时发起通过道口的优先请求后再设定所述有轨电车的前方道口的道口优先控制权，所述主动优先模式模块通过对道口设备的设置来适应所述有轨电车的请求从而来控制道口优先控制权，对所述道口设备的设置包括延长、提前、增加或减少有轨电车相位。所述主动优先模式模块包括无条件主动优先模式模块，当所述有轨电车发起通过道口优先请求后，所述无条件主动优先模式模块将所述道口设备设置为即刻开通有轨电车相位，所述有轨电车在前方道口不停车直接通行。所述主动优先模式模块包括有条件主动优先模式模块，当所述有轨电车发起通过道口优先请求后，所述道口设备按照路口优先配时原则进行运算，在不影响交叉向的社会车辆交通为前提下为所述有轨电车减少通过前方道口的延迟时间，减少通过前方道口的延迟时间量由所述有轨电车发起通过道口优先请求的距离和前方道口类型决定。进一步的改进是，前方道口类型包括：有轨主干道，平等交叉，对向主干道，通过类型为有轨对向主干道、平等交叉、有轨主干道的前方道口的延迟时间减少量依次减小。进一步的改进是，所述道口优先权计算模块包括实时优先模式模块，所述实时优先模式模块综合考虑所述有轨电车的位置信息、运行状况和乘客人数以及交通网络上所述有轨电车外的所有的社会车辆流量，进行实时信息分析后，决定给出道口有轨电车允许通过信号的开放时机，在保证所述有轨电车准点的同时将对所述有轨电车和所述有轨电车外的社会车辆交通方式的人均出行时间降为最低。进一步的改进是，当所述有轨电车的运行状况为晚点时，所述实时优先模式模块在预设值的基础上对所述有轨电车通过道口的延迟时间进行缩减，晚点时间越长缩减的延迟时间量越大。当所述有轨电车的运行状况为正点时，所述有轨电车通过道口的延迟时间采用预设值且所述实时优先模式模块不改变所述有轨电车通过道口的延迟时间。当所述有轨电车的运行状况为早点时，所述实时优先模式模块在预设值的基础上对所述有轨电车通过道口的延迟时间进行延长，早点时间越长延长的延迟时间量越大。所述实时优先模式模块综合所述有轨电车的乘客人数以及所述有轨电车外的所有的社会车辆流量得到道路总乘车人数，所述有轨电车通过通过道口的延迟时间量与道路总乘客人数呈反函数关系。进一步的改进是，有轨电车运营仿真系统还包括有轨电车牵引计算模块，提供了一套有轨电车自动调速的算法，通过向机车模型发送牵引和制动控制命令和牵引制动力以模拟有轨电车在设定的进路上行驶。所述有轨电车牵引计算模块包括有轨电车建模分析模块，所述有轨电车建模分析模块分析有轨电车在运行过程中所受到的外力，外力包括牵引力，制动力和运行阻力，所述运行阻力包括基本阻力和附加阻力，所述附加阻力包括坡道附加阻力和弯道附加阻力。进一步的改进是，有轨电车运营仿真系统还包括追踪间隔分析模块，用于分析追踪间隔，所述追踪间隔为沿着相同轨道、同一方向的连续有轨电车的前部相继通过同一点的时间间隔；所述追踪间隔分析模块包括区间追踪间隔模型，站台追踪间隔模型，道口追踪间隔模型，折返追踪间隔模型。为解决上述技术问题，本专利技术提供的有轨电车运营仿真方法包括如下步骤：通过道口优先权计算模块设定道口优先控制权，有轨电车根据所述道口优先控制权选择在道口停车等待或直接通行以及通过道口的延迟时间。采用有轨电车运营方式选择模块并根据道口的状态以及有轨电车的运行状况设定或调整有轨电车的运营方式；所述运营方式包括：当所述有轨电车在道口不停车直接通行时，所述有轨电车根据仿真系统的运行参考曲线运行，所述运行参考曲线在道口位置处由道口限速曲线决定，所述道口限速曲线通过道口限速计算得到。当所述有轨电车在道口停车时，所述有轨电车除需要按照包括了所述道口限速曲线的所述运行参考曲线运行外，还需要在仿真系统的道口处增加一个停车点。当所述有轨电车晚点时，所述有轨电车通过所述道口优先权计算模块提高所述道口优先控制权，使所述有轨电车通过下一道口的延迟时间减少；或者所述有轨电车提高运营等级，使所述有轨电车惰行时间减少。当所述有轨电车早点时，所述有轨电车通过所述道口优先权计算模块降低所述道口优先控制权，使所述有轨电车通过下一道口的延迟时间增加；或者所述有轨电车降低运营等级，使所述有轨电车惰行时间增加。本专利技术有轨电车运营仿真系统包括了道口优先本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有轨电车运营仿真系统，其特征在于，包括：道口优先权计算模块，用于设定道口优先控制权，有轨电车根据所述道口优先控制权选择在道口停车等待或直接通行以及通过道口的延迟时间；有轨电车运营方式选择模块，根据道口的状态以及有轨电车的运行状况设定或调整有轨电车的运营方式；所述运营方式包括：当所述有轨电车在道口不停车直接通行时，所述有轨电车根据仿真系统的运行参考曲线运行，所述运行参考曲线在道口位置处由道口限速曲线决定，所述道口限速曲线通过道口限速计算得到；当所述有轨电车在道口停车时，所述有轨电车除需要按照包括了所述道口限速曲线的所述运行参考曲线运行外，还需要在仿真系统的道口处增加一个运营停车点；当所述有轨电车晚点时，所述有轨电车通过所述道口优先权计算模块提高所述道口优先控制权，使所述有轨电车通过下一道口的延迟时间减少；或者所述有轨电车提高运营等级，使所述有轨电车惰行时间减少；当所述有轨电车早点时，所述有轨电车通过所述道口优先权计算模块降低所述道口优先控制权，使所述有轨电车通过下一道口的延迟时间增加；或者所述有轨电车降低运营等级，使所述有轨电车惰行时间增加。

【技术特征摘要】
1.一种有轨电车运营仿真系统，其特征在于，包括：道口优先权计算模块，用于设定道口优先控制权，有轨电车根据所述道口优先控制权选择在道口停车等待或直接通行以及通过道口的延迟时间；所述道口优先权计算模块包括实时优先模式模块，所述实时优先模式模块综合考虑所述有轨电车的位置信息、运行状况和乘客人数以及交通网络上所述有轨电车外的所有的社会车辆流量，进行实时信息分析后，决定给出道口有轨电车允许通过信号的开放时机，在保证所述有轨电车准点的同时将对所述有轨电车和所述有轨电车外的社会车辆交通方式的人均出行时间降为最低；当所述有轨电车的运行状况为晚点时，所述实时优先模式模块在预设值的基础上对所述有轨电车通过道口的延迟时间进行缩减，晚点时间越长缩减的延迟时间量越大；当所述有轨电车的运行状况为正点时，所述有轨电车通过道口的延迟时间采用预设值且所述实时优先模式模块不改变所述有轨电车通过道口的延迟时间；当所述有轨电车的运行状况为早点时，所述实时优先模式模块在预设值的基础上对所述有轨电车通过道口的延迟时间进行延长，早点时间越长延长的延迟时间量越大；所述实时优先模式模块综合所述有轨电车的乘客人数以及所述有轨电车外的所有的社会车辆流量得到道路总乘车人数，所述有轨电车通过道口的延迟时间量与道路总乘客人数呈反函数关系；有轨电车运营方式选择模块，根据道口的状态以及有轨电车的运行状况设定或调整有轨电车的运营方式；所述运营方式包括：当所述有轨电车在道口不停车直接通行时，所述有轨电车根据仿真系统的运行参考曲线运行，所述运行参考曲线在道口位置处由道口限速曲线决定，所述道口限速曲线通过道口限速计算得到；当所述有轨电车在道口停车时，所述有轨电车除需要按照包括了所述道口限速曲线的所述运行参考曲线运行外，还需要在仿真系统的道口处增加一个运营停车点；当所述有轨电车晚点时，所述有轨电车通过所述道口优先权计算模块提高所述道口优先控制权，使所述有轨电车通过下一道口的延迟时间减少；或者所述有轨电车提高运营等级，使所述有轨电车惰行时间减少；当所述有轨电车早点时，所述有轨电车通过所述道口优先权计算模块降低所述道口优先控制权，使所述有轨电车通过下一道口的延迟时间增加；或者所述有轨电车降低运营等级，使所述有轨电车惰行时间增加。2.如权利要求1所述的有轨电车运营仿真系统，其特征在于：所述道口优先权计算模块包括被动优先模式模块，所述被动优先模式模块预先设定所述有轨电车在线路上各个道口的道口优先控制权；各所述道口的道口优先控制权根据线路土建条件、有轨电车参数及道口历史车流数据计算；所述有轨电车通过道口的延迟时间为有轨电车平均信号延迟时间和拥堵延迟时间的和，所述有轨电车平均信号延迟时间为所述有轨电车在道口限速条件下和在未限速时的平均速度条件下通过所述道口的平均时间差；所述拥堵延迟时间为社会车辆在有轨电车允许通行相位时占用道口所致的延迟时间。3.如权利要求1所述的有轨电车运营仿真系统，其特征在于：所述道口优先权计算模块包括主动优先模式模块，所述主动优先模式模块接收到由所述有轨电车运行到离前方道口一定距离时发起通过道口的优先请求后再设定所述有轨电车的前方道口的道口优先控制权，所述主动优先模式模块通过对道口设备的设置来适应所述有轨电车的请求从而来控制道口优先控制权，对所述道口设备的设置包括延长、提前、增加或减少有轨电车相位；所述主动优先模式模块包括无条件主动优先模式模块，当所述有轨电车发起通过道口优先请求后，所述无条件主动优先模式模块将所述道口设备设置为即刻开通有轨电车相位，所述有轨电车在前方道口不停车直接通行；所述主动优先模式模块包括有条件主动优先模式模块，当所述有轨电车发起通...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘亚丽，刘磊，陈丽君，王野，
申请(专利权)人：苏州富欣智能交通控制有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32