多列车短间距编队跟随控制方法及装置制造方法及图纸

本说明书实施例提供了一种多列车短间距编队跟随控制方法及装置，其中，方法包括：确定列车运行线路和运行轨迹，获取列车运行图，根据所述列车运行图获取列车运行参数信息，以多列车的运行轨迹为依据，得到多列车可进行编队跟随运行的位置范围信息；根据所述位置范围信息分析列车运行约束条件，基于列车组编、编队跟随运行、列车解编3个状态间的切换以及列车运行约束条件，构建列车位置和速度的列车多智能体状态变量，综合分析并确定列车的组编条件等；传统列车运行控制系统控车运行场景下，若满足组编条件，列车实现组编；在组编场景下，若满足区间编队跟随条件，列车实现编队跟随；在编队跟随场景下，列车实现进站跟随。列车实现进站跟随。列车实现进站跟随。

【技术实现步骤摘要】
多列车短间距编队跟随控制方法及装置


[0001]本文件涉及计算机
，尤其涉及一种多列车短间距编队跟随控制方法及装置。

技术介绍

[0002]采用灵活编组和协同编队技术，可以实现轨道交通多列车之间的协同控制，提升列车运行的效率和运营灵活度。为了能够提升线路局部列车行驶密度等需求，满足运力和客运需求多样化匹配，最终提高列车运行控制系统的控制效率，提升线路的运输能力是未来列车运行控制系统的重要发展方向。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种多列车短间距编队跟随控制方法及装置，旨在解决现有技术中的上述问题。
[0004]本专利技术提供一种多列车短间距编队跟随控制方法，包括：
[0005]确定列车运行线路和运行轨迹，获取列车运行图，根据所述列车运行图获取列车运行参数信息，以多列车的运行轨迹为依据，得到多列车可进行编队跟随运行的位置范围信息，当多列车两两之间的距离小于D1时，说明多列车进入可编队影响距离范围，可产生编队关联；
[0006]根据所述位置范围信息分析列车运行约束条件；
[0007]基于列车组编、编队跟随运行、列车解编3个状态间的切换以及列车运行约束条件，构建列车位置和速度的列车多智能体状态变量，根据相对制动距离(Relative Braking Distance,RBD)是否满足3个状态切换作为条件，基于所述多智能体状态变量综合分析并确定列车的组编条件、编队跟随条件、以及解编条件；
[0008]传统列车运行控制系统控车运行场景下，若满足组编条件，即两车相对制动距离小于领航车在列车完成编队所需时间内运行距离，列车实现组编；在组编场景下，若满足区间编队跟随条件，即在满足组编条件的基础上，保持跟随车车速小于领航车，列车实现编队跟随；在编队跟随场景下，若选择进站跟随，在满足区间编队跟随条件下，且满足限速条件，即两车以相同速度
‑
距离曲线分级降速进入站内，列车实现进站跟随；若选择进站前解编，则领航车进站停车，跟随车保持原速度继续行进，列车实现进站解编。
[0009]本专利技术提供一种多列车短间距编队跟随控制装置，包括：
[0010]确定模块，用于确定列车运行线路和运行轨迹，获取列车运行图，根据所述列车运行图获取列车运行参数信息，以多列车的运行轨迹为依据，得到多列车可进行编队跟随运行的位置范围信息，当多列车两两之间的距离小于D1时，说明多列车进入可编队影响距离范围，可产生编队关联；
[0011]分析模块，用于根据所述位置范围信息分析列车运行约束条件；
[0012]综合模块，用于基于列车组编、编队跟随运行、列车解编3个状态间的切换以及列
车运行约束条件，构建列车位置和速度的列车多智能体状态变量，根据相对制动距离RBD是否满足3个状态切换作为条件，基于所述多智能体状态变量综合分析并确定列车的组编条件、编队跟随条件、以及解编条件；
[0013]判断模块，用于传统列车运行控制系统控车运行场景下，若满足组编条件，即两车相对制动距离小于领航车在列车完成编队所需时间内运行距离，列车实现组编；在组编场景下，若满足区间编队跟随条件，即在满足组编条件的基础上，保持跟随车车速小于领航车，列车实现编队跟随；在编队跟随场景下，若选择进站跟随，在满足区间编队跟随条件下，且满足限速条件，即两车以相同速度
‑
距离曲线分级降速进入站内，列车实现进站跟随；若选择进站前解编，则领航车进站停车，跟随车保持原速度继续行进，列车实现进站解编。
[0014]本专利技术实施例还提供一种多列车短间距编队跟随控制装置，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现上述多列车短间距编队跟随控制方法的步骤。
[0015]本专利技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有信息传递的实现程序，所述程序被处理器执行时实现上述多列车短间距编队跟随控制方法的步骤。
[0016]采用本专利技术实施例，通过基于安全约束与协同编队技术的列车编队跟随控制方法，能够在保证列车安全运行的基础上，实现高速列车运行过程中短间距多列车编队跟随控制，大幅提高线路通行效率。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本说明书一个或多个实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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说明书中记载的一些实施例，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。
[0018]图1是本专利技术实施例的多列车短间距编队跟随控制方法的流程图；
[0019]图2是本专利技术实施例的多列车短间距编队跟随控制方法的详细示意图；
[0020]图3是本专利技术实施例的多列车短间距编队跟随控制装置的示意图一；
[0021]图4是本专利技术实施例的多列车短间距编队跟随控制装置的示意图二。
具体实施方式
[0022]为了使本
的人员更好地理解本说明书一个或多个实施例中的技术方案，下面将结合本说明书一个或多个实施例中的附图，对本说明书一个或多个实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本说明书的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书一个或多个实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本文件的保护范围。
[0023]根据本专利技术实施例，提供了一种多列车短间距编队跟随控制方法，图1是本专利技术实施例的多列车短间距编队跟随控制方法的流程图，如图1所示，根据本专利技术实施例的多列车短间距编队跟随控制方法具体包括：
[0024]步骤101，确定列车运行线路和运行轨迹，获取列车运行图，根据所述列车运行图
获取列车运行参数信息，以多列车的运行轨迹为依据，得到多列车可进行编队跟随运行的位置范围信息，当多列车两两之间的距离小于D1时，说明多列车进入可编队影响距离范围，可产生编队关联；在步骤101中，确定列车运行线路，获取列车运行图具体包括：
[0025]获取线路参数信息、电子轨道地图数据信息以及列控数据信息；根据所述线路参数信息、电子轨道地图数据信息以及列控数据信息确定列车运行线路，获取列车运行图。
[0026]步骤102，根据所述位置范围信息分析列车运行约束条件；其中，所述列车运行约束条件具体包括：安全约束和速度约束；步骤102具体包括：根据所述列车运行参数信息分析列车运行约束条件具体包括：
[0027]根据公式1确定追踪距离及安全约束：
[0028][0029]其中，x
i
为第i辆车的位移，x
j
为第j辆车的位移，D1为列车i与列车j两辆相邻列车确定可以产生编队关联关系的距离参数。i为前序列车，j为后续列车，T为后续列车ATP触发紧急制动的反应时间，v
j
(t)为t时刻列车j的运行速度，L为在t时刻本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多列车短间距编队跟随控制方法，其特征在于，包括：确定列车运行线路和运行轨迹，获取列车运行图，根据所述列车运行图获取列车运行参数信息，以多列车的运行轨迹为依据，得到多列车可进行编队跟随运行的位置范围信息，当多列车两两之间的距离小于D1时，说明多列车进入可编队影响距离范围，可产生编队关联；根据所述位置范围信息分析列车运行约束条件；基于列车组编、编队跟随运行、列车解编3个状态间的切换以及列车运行约束条件，构建列车位置和速度的列车多智能体状态变量，根据相对制动距离RBD是否满足3个状态切换作为条件，基于所述多智能体状态变量综合分析并确定列车的组编条件、编队跟随条件、以及解编条件；传统列车运行控制系统控车运行场景下，若满足组编条件，即两车相对制动距离小于领航车在列车完成编队所需时间内运行距离，列车实现组编；在组编场景下，若满足区间编队跟随条件，即在满足组编条件的基础上，保持跟随车车速小于领航车，列车实现编队跟随；在编队跟随场景下，若选择进站跟随，在满足区间编队跟随条件下，且满足限速条件，即两车以相同速度
‑
距离曲线分级降速进入站内，列车实现进站跟随；若选择进站前解编，则领航车进站停车，跟随车保持原速度继续行进，列车实现进站解编。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定列车运行线路和运行轨迹，获取列车运行图具体包括：获取线路参数信息、电子轨道地图数据信息以及列控数据信息；根据所述线路参数信息、电子轨道地图数据信息以及列控数据信息确定列车运行线路，获取列车运行图。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述列车运行约束条件具体包括：安全约束和速度约束；根据所述位置范围信息分析列车运行约束条件具体包括：根据公式1确定追踪距离及安全约束：其中，x
i
为第i辆车的位移，x
j
为第j辆车的位移，D1为列车i与列车j两辆相邻列车确定可以产生编队关联关系的距离参数。i为前序列车，j为后续列车，T为后续列车ATP触发紧急制动的反应时间，v
j
(t)为t时刻列车j的运行速度，L为在t时刻列车i以v
i
(t)速度运行，列车j停车后列车i尾部和列车j头部的距离。根据公式2确定动力学和速度约束：其中，v
lim
‑
low
(t)表示在t时刻速度的下限；v
i
(t)表示t时刻第i列车的速度；v
lim
‑
up
(t)表示t时刻速度的上限；S
z
(t)表示t时刻对应速度为v
i
(t)时的制动距离；S
k
表示空走距离，S
e
表示有效制动距离，v1和v2分别表示速度间隔的初始和结束的速度，a为制动减速度，λ为制
动减速度系数，a0为初始制动减速度。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于列车组编、编队跟随运行、列车解编3个状态间的切换以及列车运行约束条件，构建列车位置和速度的列车多智能体状态变量，根据相对制动距离RBD是否满足3个状态切换作为条件，基于所述多智能体状态变量综合分析并确定列车的组编条件、编队跟随条件、以及解编条件具体包括：根据公式3确定列车的组编条件、编队跟随条件、以及解编条件：RBD＝max(EoA
VC
，0)+SM+d
SB
EoA
VC
＝L
i
‑
break
‑
L
(i
‑
1)
‑
break
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
公式3；其中，RBD为相对距离制动模式下，相邻列车最小安全跟随距离；EoA
VC
为编队运行场景下的相对移动授权间隔；SM为安全裕量；d
SB
为保证行车安全的列车安全边界，L
(i
‑
1)
‑
break
为前行列车当前运行速度所对应制动距离；L
i
‑
break
为跟随列车当前运行速度所对应制动距离。5.一种多列车短间距编队跟随控制装置，其特征在于，包括：确定模块，用于确定列车运行线路和运行轨...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆德彪，蔡伯根，张瑜，王剑，上官伟，刘江，姜维，柴琳果，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：