一种虚拟编组列车站台精确停车的间距优化方法及系统技术方案

本公开的实施例提供了一种虚拟编组列车站台精确停车的间距优化方法，包括：确定虚拟编组列车站台精确停车场景的初始条件和基本假设；基于初始条件和基本假设构建虚拟编组列车站台精确停车安全防护模型；确定虚拟编组列车站台精确停车安全防护模型中用于约束精确停车间隔的变量并求解和优化变量；确定虚拟编组列车站台精确停车安全防护的安全约束；基于变量和安全约束优化虚拟编组列车站台精确停车的间距，使得虚拟编组列车在车站精确场景下能够较近距离停车，精确停车间隔能够有效缩短，从而有效提高站台及列车利用率。还公开了对应的系统、虚拟编组列车、电子设备以及计算机可读存储介质。机可读存储介质。机可读存储介质。

【技术实现步骤摘要】
一种虚拟编组列车站台精确停车的间距优化方法及系统


[0001]本公开涉及轨道交通、虚拟编组、精确停车以及安全防护调车
，尤其涉及一种虚拟编组列车站台精确停车的间距优化方法及系统。

技术介绍

[0002]随着城市轨道交通路网规模不断扩大，客流时空分布不均的问题日益凸显，灵活编组结合开行方案的优化能够有效提升运力运量的精准匹配度。虚拟编组作为灵活编组的一种形式，不再受限于物理车钩，能够更加快速的响应运力调整需求。其中虚拟编组列车中的多个列车单元，通常需要按照同一个行车计划在车站同步精确停车，方可最大限度的提升线路容量。若按照传统的列车安全防护系统的速度
‑
距离三阶段安全防护模型及安全假设条件，当多列车在车站同步精确停车时，列车单元间的停车间隔较大(以A型车参数为例，停车间隔将大于两个站台屏蔽门的间距)，由此带来的站台长度设计成本将增多，或者损失掉部分车厢车门的乘降能力。

技术实现思路

[0003]本公开针对以上问题，提供了一种虚拟编组列车站台精确停车的间距优化方法及系统，基于界定虚拟编组列车站台精确停车场景的基本假设；构建虚拟编组列车站台精确停车的安全防护模型，求解精确停车间隔的关键因素并进行优化；以及明确面向虚拟编组列车站台精确停车场景的安全防护方法的安全约束，使得虚拟编组列车在车站精确场景下能够较近距离停车，精确停车间隔能够有效缩短，从而有效提高站台及列车利用率。
[0004]根据本公开的第一方面，提供了一种虚拟编组列车站台精确停车的间距优化方法，包括：
[0005]确定虚拟编组列车站台精确停车场景的初始条件和基本假设；
[0006]基于所述初始条件和基本假设构建虚拟编组列车站台精确停车安全防护模型；
[0007]确定虚拟编组列车站台精确停车安全防护模型中用于约束精确停车间隔的变量并求解和优化所述变量；
[0008]确定虚拟编组列车站台精确停车安全防护的安全约束；
[0009]基于所述变量和所述安全约束优化虚拟编组列车站台精确停车的间距。
[0010]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述确定虚拟编组列车站台精确停车场景的初始条件和基本假设包括：
[0011]所述初始条件包括虚拟编组列车中的每个列车单元的车门到车尖距离x、车站屏蔽门的间隔y、虚拟编组列车的列车单元间的最小安全防护间隔S
m
以及虚拟编组列车中的跟随列车单元在停车点精确停车时所需的停车点到移动授权终点的距离X
off
；
[0012]所述基本假设包括车站屏蔽门是等间隔以及虚拟编组列车的列车单元间停车间隔要大于虚拟编组列车的列车单元间的最小安全防护间隔；
[0013]由虚拟编组列车站台精确停车场景的初始条件和基本假设，获得虚拟编组列车单
元间的目标停车间隔D表示为式(1)为：
[0014]D＝roundup((2x+s
m
+X
off
)/y)
×
y
‑
2x(1)；
[0015]其中，距离x、y为工程实施过程确定的固定参数。
[0016]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述基于所述初始条件和基本假设构建虚拟编组列车站台精确停车安全防护模型包括：
[0017]当处于前车运动区间时，前车运动时，两车相对移动，此时虚拟编组列车站台精确停车安全防护模型为撞软墙防护模型；
[0018]当处牵扯停车区间时，前车刚停车时刻，后车速度为v
′
，此时虚拟编组列车站台精确停车安全防护模型为硬墙防护模型，基于硬墙防护模型计算停车位置在前车车尾位置后或者在前车车尾位置后的回撤一个虚拟编组列车的列车单元间的最小安全防护间隔对应的距离。
[0019]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述确定虚拟编组列车站台精确停车安全防护模型中用于约束精确停车间隔的变量并求解和优化所述变量包括：
[0020]确定虚拟编组列车站台精确停车安全防护模型中用于约束精确停车间隔的变量为列车间的最小安全防护间隔s
m
，以及跟随列车单元在停车点精确停车时所需的停车点到移动授权终点的距离X
off
；
[0021]求解列车间的最小安全防护间隔s
m
，以及跟随列车单元在停车点精确停车时所需的停车点到移动授权终点的距离X
off
，包括：
[0022](1)求解虚拟编组列车的列车单元间的最小安全防护间隔s
m
：由虚拟编组列车单元中的前车决定虚拟编组列车的列车单元间的最小安全防护间隔s
m
，表示为式(2)：
[0023]s
m
＝max(s
back
,s
slid
)
[0024]其中，虚拟编组列车的前车的最小安全防护间隔s
m
包含列车后溜的距离S
back
以及列车主动退行防护的距离S
slid
；所述列车主动退行通过操作规程进行限制，所述限制为：若前车出现停车精度不满足要求的情况，待整列虚拟编组列车停稳后，开展退行对标的操作；
[0025](2)求解跟随列车单元在停车点精确停车时所需的停车点到移动授权终点的距离X
off
：设定初始加速度为一次制动率a，坡度加速度为r，列车紧急制动率为B
e
，则三个阶段的加速度分别如式(3)
‑
(5)为：
[0026]a1＝a
‑
r(3)；
[0027]a2＝r(4)；
[0028]a3＝B
e
+r(5)；
[0029]由此，根据几何约束条件可知式(6)：
[0030][0031]其中，L表示候车期望目标停车点与最终停车位置PP的距离；v
′
为后车速度；a为列车速度由后车速度v降低为0的时间段内ATO目标制动曲线上的走行距离，v0’
表示候车期望目标停车点处候车在紧急制动触发线上的速度，a3表示制动阶段后车的加速度；并且其中：
[0032][0033][0034]其中，t0表示惰行时间，t1表示制动时间，a1表示切除牵引阶段的后车加速度，a2表示惰行阶段的后车加速度，a3表示制动阶段后车的加速度；由上述等式可推导得出：
[0035][0036]在此基础上，引入列车不触发紧急制动的条件：
[0037][0038][0039]对称轴为：
[0040][0041]函数Y在对称轴x处取得最大值，要保证Y在v0处小于零，此时求解得：
[0042][0043](3)优化列车间的最小安全防护间隔s
m
，以及跟随列车单元在停车点精确停车时所需的停车点到移动授权终点的距离X
off
，包括本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种虚拟编组列车站台精确停车的间距优化方法，其特征在于，包括：S1，确定虚拟编组列车站台精确停车场景的初始条件和基本假设；S2，基于所述初始条件和基本假设构建虚拟编组列车站台精确停车安全防护模型；S3，确定虚拟编组列车站台精确停车安全防护模型中用于约束精确停车间隔的变量并求解和优化所述变量；S4，确定虚拟编组列车站台精确停车安全防护的安全约束；S5，基于所述变量和所述安全约束优化虚拟编组列车站台精确停车的间距。2.根据权利要求1所述的一种虚拟编组列车站台精确停车的间距优化方法，其特征在于，所述确定虚拟编组列车站台精确停车场景的初始条件和基本假设包括：所述初始条件包括虚拟编组列车中的每个列车单元的车门到车尖距离x、车站屏蔽门的间隔y、虚拟编组列车的列车单元间的最小安全防护间隔s
m
以及虚拟编组列车中的跟随列车单元在停车点精确停车时所需的停车点到移动授权终点的距离X
off
；所述基本假设包括车站屏蔽门是等间隔以及虚拟编组列车的列车单元间停车间隔要大于虚拟编组列车的列车单元间的最小安全防护间隔；由虚拟编组列车站台精确停车场景的初始条件和基本假设，获得虚拟编组列车单元间的目标停车间隔D表示为式(1)为：D＝roundup((2x+s
m
+X
off
)/y)
×
y
‑
2x(1)；其中，距离x、y为工程实施过程确定的固定参数。3.根据权利要求2所述的一种虚拟编组列车站台精确停车的间距优化方法，其特征在于，所述基于所述初始条件和基本假设构建虚拟编组列车站台精确停车安全防护模型包括：当处于前车运动区间时，前车运动时，两车相对移动，此时虚拟编组列车站台精确停车安全防护模型为撞软墙防护模型；当处牵扯停车区间时，前车刚停车时刻，后车速度为v
’
，此时虚拟编组列车站台精确停车安全防护模型为硬墙防护模型，基于硬墙防护模型计算停车位置在前车车尾位置后或者在前车车尾位置后的回撤一个虚拟编组列车的列车单元间的最小安全防护间隔对应的距离。4.根据权利要求3所述的一种虚拟编组列车站台精确停车的间距优化方法，其特征在于，所述确定虚拟编组列车站台精确停车安全防护模型中用于约束精确停车间隔的变量并求解和优化所述变量包括：确定虚拟编组列车站台精确停车安全防护模型中用于约束精确停车间隔的变量为列车间的最小安全防护间隔s
m
，以及跟随列车单元在停车点精确停车时所需的停车点到移动授权终点的距离X
off
；求解列车间的最小安全防护间隔s
m
，以及跟随列车单元在停车点精确停车时所需的停车点到移动授权终点的距离X
off
，包括：(1)求解虚拟编组列车的列车单元间的最小安全防护间隔s
m
：由虚拟编组列车单元中的前车决定虚拟编组列车的列车单元间的最小安全防护间隔s
m
，表示为式(2)：s
m
＝max(s
back
,s
slid
)其中，虚拟编组列车的前车的最小安全防护间隔s
m
包含列车后溜的距离S
back
以及列车
主动退行防护的距离S
slid
；所述列车主动退行通过操作规程进行限制，所述限制为：若...

【专利技术属性】
技术研发人员：张蕾，吴梦委，肖骁，
申请(专利权)人：交控科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：