一种有轨电车模拟运行监控方法技术

本发明专利技术公开了一种有轨电车模拟运行监控方法，包括步骤：将模拟线路转化成由模型层构成的层模型；根据构建出的层模型搭建出实物模型；定义有轨电车模拟运行方案，生成有轨电车模拟运行控制指令表；根据控制指令表控制模拟有轨电车运行，采集运行数据。本发明专利技术将实际线路转化成由模型层构成的层模型，能在有限的空间里模拟任意长度的线路。

A monitoring method of tram simulation operation

【技术实现步骤摘要】
一种有轨电车模拟运行监控方法
本专利技术涉及有轨电车
，特别涉及一种有轨电车模拟运行监控方法。
技术介绍
现代有轨电车具有载客能力大、污染及能耗小、建设周期短、造价低的特点。为解决城市交通问题、建设现代化城市公共交通系统，现代有轨电车在我国部分城市中得到发展。而现阶段我国许多城市正处于有轨电车线路扩建中，在规划线路及设置站点等问题上往往不能通过简单的调研得到最优方案。目前已有方法是对已有线路、路网等进行现场调研，以及利用目前已有的调度系统之类所采集到的已有线路的相关数据，再考虑到有轨电车车辆本身参数进行分析。但是在增减站点，缩放站间距离，改变有轨电车车辆的运行参数等就难以在已有线路上进行调研。纯软件的模拟方式缺乏直观性，其对有轨电车的运营线路的道路模型仿真结果只是数据形式，即只能生成仿真报告，如果是建立在已有调研数据基础上的仿真报告则局限性更大。同时，纯软件仿真难免会过于理想化，对于行驶过程中的误差值考虑不充分。另外，有轨电车的轨道有线路长、路线复杂等的特点，直接模拟或仅缩小比例尺的模拟方式对轨道线路要求高、对空间需求也太高。因此，搭建一套科学有效的有轨电车实物模型对于有轨电车线路规划建设尤为重要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种有轨电车模拟运行运行监控方法，此方法可实现科学有效地搭建了一个结构简单、占地面积较小的实物模型对有轨电车的运行场景进行模拟仿真，进一步为有轨电车安全运行参数的确立提供指导意见。本专利技术的目的通过以下的技术方案实现：一种有轨电车模拟运行监控方法，包括步骤：基于以上有轨电车模拟运行监控系统，将模拟线路转化成由模型层构成的层模型；具体以实物轨道周长为标准对线路模型虚拟划分出成一层模型层，用于模拟有轨电车运行线路，将模拟线路转化成由模型层构成的层模型，也即将模型层按其在原本线路模型所处的逻辑位置进行嵌套所形成的逻辑上的模型；根据构建出的层模型搭建出实物模型；定义有轨电车模拟运行方案，生成有轨电车模拟运行控制指令表；根据控制指令表控制模拟有轨电车模型运行，采集运行数据。本方法将实际线路转化成由模型层构成的层模型，能模拟任意长度的线路。优选的，所述形成层模型的具体步骤为：将线路中的各元素(如各站点、各供电区间以及有轨电车红绿灯)在线路中相对于起点站的相对距离除以所搭建的线路模型总长度，求得各元素所处模型层，从而形成层模型。优选的，所述有轨电车模拟运行的运行方案为：将电车从起始站到终点站再从终点站到起始站的过程等效成一条长度为原线路两倍的新线路，通过这种方式对相应的数据进行变换，经过转化后的参数数组将被用来计算模拟运行时电车各个状态变化的时间点，在实现有轨电车模型双向运行的同时，使控制运行的方法更简便、更高效。优选的，通过计算出有轨电车模型运行状态变化的各个时间点，在这些时间点发送相应加速或减速指令实现对有轨电车模型运行的控制。更进一步的，将有轨电车模型在相邻两个站之间运行分为加速启动、匀速行驶、到站前减速、到站停靠四个阶段，遍历每两个站之间的距离，通过时间的累计，得出一条线路上每个站的到站时间点。优选的，根据有轨电车模型在层模型中的实时运行位置判断地面轨道模型中供电区间的开、关时间点，在这些时间点发送相应的供电区间开、关指令实现对供电区间的控制。更进一步的，根据有轨电车模型的运行方案计算出有轨电车在运行过程中的路程与时间的函数关系，并且通过车载模拟部分采集到有轨电车运行时的实时速度和加速度进行修正，进而判断地面轨道模型中供电区间的开、关时间点。优选的，所述有轨电车模型运行时，将需要停止的红绿灯路口看做一个站点，等待红绿灯的时间即站点停留时间，前一站到红绿灯间的距离和红绿灯到下一站的距离作为站间距离，从而得到新的有轨电车模型运行距离数组，并进一步获得在加入红绿灯影响后的有轨电车模型运行状态时间表。更进一步的，所述获得加入红绿灯影响后的有轨电车模拟运行状态时间表具体步骤为：在该红绿灯前设置一个判断距离(此距离为有轨电车模型当前速度的刹车距离，即减速到速度为0所需距离)，当有轨电车模型到达这个判断位置时，计算出此时时刻，结合红绿灯的初始状态和红绿灯转换时间判断出该路口此时是红灯还是绿灯，以及红灯和绿灯各剩余多少时间；计算以有轨电车模型当前速度通过判断距离需要多长的时间；若此时为绿灯，且剩余时间大于有轨电车通过时间，则有轨电车无需在该路口停止；若此时为绿灯，且剩余时间不足有轨电车通过，则有轨电车需要在该路口等待红绿灯；若此时为红灯，且剩余时间小于有轨电车通过时间，则有轨电车无需在该路口停止；若此时为红灯，且剩余时间大于有轨电车通过时间，则有轨电车需要在该路口等待红绿灯。本专利技术与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：1、本专利技术在于对有轨电车模拟运行过程中各参数的监测和控制是基于搭建的实物模型而进行的，将实际线路转化成由模型层构成的层模型，能在有限的空间里模拟任意长度的线路。2、本专利技术充分考虑有轨电车运行是加速、减速、红绿灯等实际运营状况，使得模拟运行结果可靠合理。3、本专利技术可自主定义线路模型，修改线路参数使得模拟运行能更好地进行仿真，通过实物模拟运行，更易于发现现实运行过程中可能出现的问题，使线路规划更安全可靠。4、本专利技术通过构建层模型，既能对已有实际线路进行模拟仿真，又能对处于设计阶段即实际中仍未运营的线路进行模拟仿真，弥补了目前的一些仿真模型只能在已有调研数据上进行模拟仿真的不足。附图说明图1是本专利技术实施例2有轨电车模拟运行监控系统结构图。图2是本专利技术实施例2有轨电车模拟运行监控系统实物模型示意图。图3是本专利技术12V灯带控制电路设计图。图4是本专利技术激光对射传感器电路设计图。图5是本专利技术红绿灯模拟电路设计图。图6是本专利技术基于图3增加了电流和电压传感器的12V灯带控制相关的电路设计图。图7是本专利技术有轨电车模型的设计图。图8是本专利技术基于MODBUSTCP/IP的通信结构。图9是本专利技术实施例1有轨电车模拟运行监控方法流程图。图10是本专利技术有轨电车运行v-t图。图11是本专利技术红绿灯算法流程图。图12是本专利技术供电区间启用时间算法流程图。具体实施方式为了更好的理解本专利技术的技术方案，下面结合附图详细描述本专利技术提供的实施例，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例1一种有轨电车模拟运行监控方法，包括步骤：以实物轨道周长为标准对线路进行虚拟划分为若干模型层，并将模型层按其在实物轨道所处的逻辑位置进行嵌套，形成层模型，也即逻辑上的模型；根据构建出的层模型搭建出实物模型，包括计算站点、供电区间所述模型层；数据库获取线路信息，设置加速度、运行速度，并计算出电车模型运行状态变化的各时间点，生成有轨电车模拟运行控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种有轨电车模拟运行监控方法，其特征在于，包括步骤：/n将模拟线路转化成由模型层构成的层模型；具体以实物轨道周长为标准对线路模型虚拟划分出成一层模型层，用于模拟有轨电车运行线路，将模拟线路转化成由模型层构成的层模型，也即将模型层按其在原本线路模型所处的逻辑位置进行嵌套所形成的逻辑上的模型；/n根据构建出的层模型搭建出实物模型；/n定义有轨电车模拟运行方案，生成有轨电车模拟运行控制指令表；/n根据控制指令表控制模拟有轨电车模型运行，采集运行数据。/n

【技术特征摘要】
1.一种有轨电车模拟运行监控方法，其特征在于，包括步骤：
将模拟线路转化成由模型层构成的层模型；具体以实物轨道周长为标准对线路模型虚拟划分出成一层模型层，用于模拟有轨电车运行线路，将模拟线路转化成由模型层构成的层模型，也即将模型层按其在原本线路模型所处的逻辑位置进行嵌套所形成的逻辑上的模型；
根据构建出的层模型搭建出实物模型；
定义有轨电车模拟运行方案，生成有轨电车模拟运行控制指令表；
根据控制指令表控制模拟有轨电车模型运行，采集运行数据。


2.根据权利要求1所述的有轨电车模拟运行监控方法，其特征在于，所述形成层模型的具体步骤为：将线路中的各元素在线路中相对于起点站的相对距离除以所搭建的线路模型总长度，求得各元素所处模型层，从而形成层模型。


3.根据权利要求1所述的有轨电车模拟运行监控方法，其特征在于，所述有轨电车模拟运行的运行方案为：将电车从起始站到终点站再从终点站到起始站的过程等效成一条长度为原线路两倍的新线路。


4.根据权利要求1所述的有轨电车模拟运行监控方法，其特征在于，通过计算出有轨电车模型运行状态变化的各个时间点，在这些时间点发送相应加速或减速指令实现对有轨电车模型运行的控制；根据有轨电车模型在层模型中的实时运行位置判断地面轨道模型中供电区间的开关时间点，在这些时间点发送相应的供电区间开关指令实现对供电区间的控制。


5.根据权利要求4所述的有轨电车模拟运行监控方法，其特征在于，将有轨电车模型在相邻两个站之间运行分为加速启动、匀速行驶、到站前减速、到站停靠四个阶段，遍历每...

【专利技术属性】
技术研发人员：严冬松，武建华，谭嘉雯，朱昊然，张紫萱，谢勇君，况志翔，
申请(专利权)人：暨南大学，
类型：发明
国别省市：广东;44