基于列车供电网络监测信息的列车运行辅助系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于列车供电网络监测信息的列车运行辅助系统。主要包括：设置在供电站端的供电站网压与负载监测装置、设置在列控中心端的列车发车时间规划功能装置和设置在车载端的车载ATO使能控制装置；供电站网压与负载监测装置实时监控所在供电站的电压与负载情况，列车发车时间规划功能装置依据供电站的最大载荷功率计算出供电站对应的供电区间内需要进行发车延时的列车，向需要进行发车延时的列车上的车载ATO使能控制装置发送延时发车的命令。本发明专利技术在较小影响地铁系统中各列车的发车时间的情况下，有效地避免各供电站和供电网络载荷及电压的急剧变化与峰值波动，减小供电网络所受到的冲击，提高电能的使用效率及供电设备的使用寿命。

Train operation auxiliary system based on monitoring information of train power supply network

The invention provides a train operation auxiliary system based on the monitoring information of a train power supply network. Mainly include: setting in power station terminal network train departure time planning function device and load pressure monitoring device, setting in train control center end of the power station and set in the vehicle terminal vehicle ATO enable control device; power station network voltage and load voltage monitoring device for real-time monitoring of the power supply station and train load. The departure time planning function device based on the maximum load power supply station is calculated from the time delay interval corresponding to the needs of the power supply station inside the train, car ATO departure delay need to train the enable control device sends a delay start command. The train of the present invention has little effect in the subway system in the start of the case, effectively avoid drastic changes in the power station and power network load and voltage fluctuation and peak power supply network, reduce the impact, improve energy use efficiency and the service life of power supply equipment.

【技术实现步骤摘要】
基于列车供电网络监测信息的列车运行辅助系统
本专利技术涉及列车运行控制
，尤其涉及一种基于列车供电网络监测信息的列车运行辅助系统。
技术介绍
目前，地铁网络中的供电制式为：一条线路被划分为若干个供电区间，分布于线路上的若干个供电站分别向各自所管辖的一段供电区间供电。然而，随着线路上的列车密度逐渐加大，电网系统的平均用电功率与峰值用电功率也逐渐增长，当同一供电区间内出现多列列车同时进行牵引用电时，极有可能会出现供电站的供电需求激增对电网造成冲击，甚至出现供电能力不能满足峰值用电功率需求的情况。目前解决此类问题的方式多以提高供电站最大容量、增加供电站数量为主，虽然效果明显，但是成本较高、工程量大，而整体提高的供电能力在非峰值用电时间也是一种无用的闲置资源，某种程度上是一种浪费。因此，如何通过协调列车发车方式来减少用电峰值的出现具备足够的现实意义。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供了一种基于列车供电网络监测信息的列车运行辅助系统，以实现有效地减少列车供电网络中用电峰值的出现。为了实现上述目的，本专利技术采取了如下技术方案。一种基于列车供电网络监测信息的列车运行辅助系统，包括：设置在供电站端的供电站网压与负载监测装置、设置在列控中心端的列车发车时间规划功能装置和设置在车载端的车载ATO使能控制装置；所述的供电站网压与负载监测装置，用于实时监控所在供电站的电压与负载情况，当监控到供电站的当前载荷功率与最大载荷功率之间的差值小于设定阈值时，向所述列车发车时间规划功能装置提出调整后续列车发车时间的请求；所述的列车发车时间规划功能装置，用于接收到所述调整后续列车发车时间的请求后，获取当前正处在所述供电站网压与负载监测装置所在的供电站对应的供电区间的列车数量，并依据供电站的最大载荷功率计算出供电站对应的供电区间内需要进行发车延时的列车，向需要进行发车延时的列车上的车载ATO使能控制装置发送延时发车的命令；所述的车载ATO使能控制装置，用于接收到所述延时发车的命令后，延迟使能车载的ATO按钮，从而控制列车延时发车。进一步地，所述的系统还包括：列车定位装置，用于设置在车载端，实时检测列车当前的运行位置，并与供电站网压与负载监测装置进行信息交换，以确定该列车当前所在的供电区间。进一步地，所述的系统还包括：车载显示装置，用于设置在车载端，通过显示屏幕显示所述车载ATO使能控制装置发送的延时发车的命令。进一步地，所述的列车发车时间规划功能装置，具体用于设供电站的最大载荷功率为Pmax，每列列车的运行最大功率为Ptrain，则确定所述供电站对应的供电区间内能同时存在的最大用电列车数量Nmax＝Pmax/Ptrain；设供电站对应的供电区间内当前区间内有N列列车在运行，将N列列车按照运行时间的先后顺序排序，组成列车队列，运行时间最早的为列车队列中的第一列列车，超出最大用电列车数量的列车数为Nextra＝N-Nmax，确定所述列车队列中从第Nextra+1列列车开始往后的列车均要进行发车延迟；所述列车队列中的列车需要用大功率运行的时间T的计算公式为：其中M为列车总质量，vmax为线路限速，Fmax为列车最大牵引力，当所述列车队列中的第一列列车已经发车并经过T时间之后，则所述列车队列中第Nextra+1列列车开始发车。进一步地，所述的供电站网压与负载监测装置，用于实时监测供电站的载荷功率情况，计算出当前载荷功率与最大载荷功率之间的差值，当所述差值大于Ptrain时，则将所述差值发送给所述列车发车时间规划功能装置；所述列车发车时间规划功能装置，用于根据所述供电站网压与负载监测装置发送过来的当前载荷功率与最大载荷功率之间的差值，更新正在等待发车的列车的延迟发车时间，并传递给车载ATO使能控制装置进行执行。由上述本专利技术的实施例提供的技术方案可以看出，本专利技术实施例在较小影响地铁系统中各列车的发车时间的情况下，有效地避免各供电站和供电网络载荷及电压的急剧变化与峰值波动，减小供电网络所受到的冲击，提高电能的使用效率及供电设备的使用寿命。本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种基于地铁供电网络监测信息的列车运行辅助系统的结构图；图2为本专利技术实施例的基于地铁供电网络监测信息的列车运行辅助系统的工作原理示意图；图3为本专利技术实施例提供的一种列车站间运行曲线的示意图；图4为本专利技术实施例提供的一种列车的牵引特性的示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能解释为对本专利技术的限制。本
技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本专利技术的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。本
技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本专利技术所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。为便于对本专利技术实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本专利技术实施例的限定。本专利技术提供了一种用于地铁网络的供电网络检测与列车发车时间调节系统，采取协调某供电区间内的列车发车时间的手段，目的在于降低峰值用电功率，减少电网用电功率急剧上升情形的发生，降低甚至消除由于多列列车同时需求牵引供电所导致的用电功率急剧上升以及对电网及供电站的峰值冲击。本专利技术实施例的基于地铁供电网络监测信息的列车运行辅助系统的结构图如图1所示，主要由三部分装置组成，均为在现有系统中附加的小型装置：1：供电站网压与负载监测装置，设置在供电站端；2：列车发车时间规划功能装置，设置在列控中心端；3：车载ATO(AutomaticTrainOperation，列车自动运行)使能控制装置+车载显示装置+列车定位装置，设置在车载端。上述三部分装置两两之间采用双向无线通信进行信息交互。本专利技术实施例的基于地铁供电网络监测信息的列车运行辅助系统的工作原理示意图如图2所示，主要工作流程包括：步骤1)车载端的列车定位装置实时检测列车当前的运行位本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于列车供电网络监测信息的列车运行辅助系统，其特征在于，包括：设置在供电站端的供电站网压与负载监测装置、设置在列控中心端的列车发车时间规划功能装置和设置在车载端的车载ATO使能控制装置；所述的供电站网压与负载监测装置，用于实时监控所在供电站的电压与负载情况，当监控到供电站的当前载荷功率与最大载荷功率之间的差值小于设定阈值时，向所述列车发车时间规划功能装置提出调整后续列车发车时间的请求；所述的列车发车时间规划功能装置，用于接收到所述调整后续列车发车时间的请求后，获取当前正处在所述供电站网压与负载监测装置所在的供电站对应的供电区间的列车数量，并依据供电站的最大载荷功率计算出供电站对应的供电区间内需要进行发车延时的列车，向需要进行发车延时的列车上的车载ATO使能控制装置发送延时发车的命令；所述的车载ATO使能控制装置，用于接收到所述延时发车的命令后，延迟使能车载的ATO按钮，从而控制列车延时发车。

【技术特征摘要】
1.一种基于列车供电网络监测信息的列车运行辅助系统，其特征在于，包括：设置在供电站端的供电站网压与负载监测装置、设置在列控中心端的列车发车时间规划功能装置和设置在车载端的车载ATO使能控制装置；所述的供电站网压与负载监测装置，用于实时监控所在供电站的电压与负载情况，当监控到供电站的当前载荷功率与最大载荷功率之间的差值小于设定阈值时，向所述列车发车时间规划功能装置提出调整后续列车发车时间的请求；所述的列车发车时间规划功能装置，用于接收到所述调整后续列车发车时间的请求后，获取当前正处在所述供电站网压与负载监测装置所在的供电站对应的供电区间的列车数量，并依据供电站的最大载荷功率计算出供电站对应的供电区间内需要进行发车延时的列车，向需要进行发车延时的列车上的车载ATO使能控制装置发送延时发车的命令；所述的车载ATO使能控制装置，用于接收到所述延时发车的命令后，延迟使能车载的ATO按钮，从而控制列车延时发车。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的系统还包括：列车定位装置，用于设置在车载端，实时检测列车当前的运行位置，并与供电站网压与负载监测装置进行信息交换，以确定该列车当前所在的供电区间。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的系统还包括：车载显示装置，用于设置在车载端，通过显示屏幕显示所述车载ATO使能控制装置发送的延时发车的命令。4.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：高士根，宁滨，朱海楠，董海荣，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：北京,11