CN103559419A - 一种列车运行速度曲线连续计算方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种列车运行速度曲线连续计算方法及装置以实现自动连续计算速度曲线的目的，包括：按列车运行通过各个计算区间的顺序，逐个计算列车通过每个计算区间的速度曲线，其中，至少针对一个计算区间，执行以下超速处理步骤，包括：判断第一计算区间的第一速度曲线中，是否存在速度超过第一计算区间对应的速度阈值范围的超限速区间；如果存在，查找出超限速区间朝向运行起点方向的端点，计算出列车通过端点时应达到的第一限速值，重新计算出列车通过第一计算区间的第一速度曲线，返回到判断第一速度曲线是否存在速度超过第一计算区间对应的速度阈值范围的超限速区间的步骤；如果不存在，开始计算第一计算区间的下一计算区间的速度曲线。

Description

一种列车运行速度曲线连续计算方法及装置

技术领域

本发明涉及列车运行模拟领域，特别涉及一种列车运行速度曲线连续计算方法及装置。

背景技术

在轨道交通建设中，为充分发挥列车的运行品质，有必要对列车的运行进行模拟，计算出列车运行的速度曲线。

目前，在计算列车运行的速度曲线之前，会根据路线情况，预先设置限速点以及限速点对应的速度，再按预先设置的限速点将整个运行区间划分为各个计算区间，每个计算区间的结束点的速度将作为该计算区间的下一计算区间的起始速度进行运行速度曲线的计算，从而按运行顺序逐个计算各个计算区间的速度曲线。

但是，仅根据预置的限速点以及限速值进行速度曲线的计算，会在列车制动力不足（例如长下坡）的情况下使某个计算区间的速度曲线中存在超限速区间的情况。由于现有技术仅根据预置的限速点以及限速值进行速度曲线的计算，要想修正该计算区间的速度曲线且不影响该计算区间的下一计算区间的速度曲线的准确，此时只能中断计算，人工手动修改预置的限速点以及预置的限速值，重新计算该计算区间的速度曲线。因此，现有技术不能自动连续计算出速度不超限速的各个计算区间的速度曲线，不仅浪费人力而且效率较低。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的主要目的在于提供一种列车运行速度曲线修正方法及装置以实现自动连续计算速度曲线的目的。

为了解决以上技术问题，本发明实施例采取的技术方案是：

第一方面，本发明实施例提供了一种列车运行速度曲线连续计算方法，所述方法可以包括：

按列车运行通过各个计算区间的顺序，逐个计算列车通过每个计算区间的速度曲线，其中，至少针对一个所述计算区间，执行以下超速处理步骤，其中，所针对的计算区间为第一计算区间；

所述超速处理步骤包括：

在计算出列车通过所述第一计算区间的第一速度曲线之后，在计算列车通过所述第一计算区间的下一计算区间的速度曲线之前，判断所述第一计算区间的第一速度曲线中，是否存在速度超过所述第一计算区间对应的速度阈值范围的超限速区间；

如果存在，查找出所述超限速区间朝向运行起点方向的端点，计算出列车通过所述端点时应达到的第一限速值，其中所述第一限速值应满足的条件为，使列车通过所述端点后，在所述超限速区间内的速度不超过所述速度阈值范围；按照列车通过所述端点时速度达到第一限速值，重新计算出列车通过所述第一计算区间的第一速度曲线，返回到所述判断第一计算区间的第一速度曲线中，是否存在速度超过所述第一计算区间对应的速度阈值范围的超限速区间的步骤；

如果不存在，开始计算所述第一计算区间的下一计算区间的速度曲线。

第二方面，本发明实施例提供了一种列车运行速度曲线连续计算装置，所述用于按列车运行通过各个计算区间的顺序，逐个计算列车通过每个计算区间的速度曲线，可以包括：

触发单元，用于至少针对一个所述计算区间，触发第一判断单元执行，其中，所针对的计算区间为第一计算区间；

所述第一判断单元，用于在计算出列车通过所述第一计算区间的第一速度曲线之后，在计算列车通过所述第一计算区间的下一计算区间的速度曲线之前，判断所述第一计算区间的第一速度曲线中，是否存在速度超过所述第一计算区间对应的速度阈值范围的超限速区间；

第一速度更新单元，用于如果所述第一判断单元判断为存在，查找出所述超限速区间朝向运行起点方向的端点，计算出列车通过所述端点时应达到的第一限速值，其中所述第一限速值应满足的条件为，使列车通过所述端点后，在所述超限速区间内的速度不超过所述速度阈值范围，将所计算出的第一限速值发送给第一曲线更新单元；

第一曲线更新单元，用于从第一速度更新单元获取第一限速值，按照列车通过所述端点时速度达到第一限速值，重新计算出列车通过所述第一计算区间的第一速度曲线，重新触发所述第一判断单元；

续算单元，用于如果所述第一判断单元判断为不存在，开始计算所述第一计算区间的下一计算区间的速度曲线。

可见本发明具有如下有益效果：

由于本发明实施例提供的列车运行速度曲线连续计算方法在按各个计算区间的顺序逐个计算计算区间的速度曲线的过程中，针对需要连续计算的第一计算区间，在计算出列车通过所述第一计算区间的第一速度曲线之后，在计算列车通过所述第一计算区间的下一计算区间的速度曲线之前，判断所述第一计算区间的第一速度曲线中，是否存在速度超过所述第一计算区间对应的速度阈值范围的超限速区间，如果存在，查找出所述超限速区间朝向运行起点方向的端点，计算出列车通过所述端点时应达到的第一限速值，由于所述第一限速值满足的条件为，使列车通过所述端点后，在所述超限速区间内的速度不超过所述速度阈值范围，因此，如果按照列车通过所述端点时速度达到第一限速值，重新计算出列车通过所述第一计算区间的第一速度曲线中最有可能不会再存在速度超过所述第一计算区间对应的速度阈值范围的超限速区间，如果确实不再存在超限速区间，则可以开始计算所述第一计算区间的下一计算区间的速度曲线，所以在第一计算区间有超速区间时不需要中断计算手动修改预置的限速点以及限速值，实现了从第一计算区间的不超速度阈值范围的速度曲线到下一计算区间的速度曲线的自动连续计算。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种列车运行速度曲线连续计算方法的部分流程示意图之一；

图2是计算区间示意图；

图3是本发明实施例提供的一种列车运行速度曲线连续计算方法的部分流程示意图之二；

图4是本发明实施例提供的一种列车运行速度曲线连续计算方法的部分流程示意图之三；

图5是本发明实施例提供的一种列车运行速度曲线连续计算方法的部分流程示意图之四；

图6是本发明实施例提供的一种列车运行速度曲线连续计算方法的流程示意图之五；

图7是本发明实施例提供的一种列车运行速度曲线连续计算装置的结构示意图之一；

图8是本发明实施例提供的一种列车运行速度曲线连续计算装置的结构示意图之二。

具体实施方式

为使本发明实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明实施例作进一步详细的说明。

在本发明实施例中，提供了一种列车运行速度曲线连续计算方法，该方法包括按列车运行通过各个计算区间的顺序，逐个计算列车通过每个计算区间的速度曲线，为了解决需要中断计算手动修改预置限速点或限速值的问题，本发明实施例至少针对一个所述计算区间，执行了超速处理步骤，实现了从所针对的计算区间的不超速度阈值范围的速度曲线到下一计算区间的速度曲线的自动连续计算。

下面，对本发明实施例中所述超速处理步骤进行详细介绍。参见图1所示的本发明实施例提供的一种列车运行速度曲线连续计算方法的部分流程示意图之一。如图所示，其中所针对的计算区间可以为第一计算区间，所述超速处理步骤可以包括：

S110、在计算出列车通过所述第一计算区间的第一速度曲线之后，在计算列车通过所述第一计算区间的下一计算区间的速度曲线之前，判断所述第一计算区间的第一速度曲线中，是否存在速度超过所述第一计算区间对应的速度阈值范围的超限速区间；

需要说明的是，可以将列车的运行区间按限速点划分得到各个计算区间。其中，每个计算区间都可以有与之对应的一个或多个预置限速值，以及对应的一个预置限速点，由于是按限速点划分的计算区间，限速点是一个计算区间的结束点，其中，限速点是指速度下降拐点。

为了使本发明实施例更加易于理解，首先对速度曲线的计算进行简单介绍：本发明实施例可以基于快速牵引策略计算单个计算区间对应的速度曲线。其中，所述快速牵引策略是指，让列车在运行速度未到达限速值时，尽可能发挥其牵引能力和制动能力加速到限速值，在到达限速值后按限速值运行，即将到达限速点时，以最大制动力使列车到达限速点时减速到限速点对应的限速值。例如，可以计算出从计算区间起始点开始到限速点的过程中各个点的速度，从而由计算区间中各个点的速度组成该计算区间对应的初始速度曲线，为了能够在到达预置限速点时能够将速度调整到正好是预置限速点要求的速度，还需要搜索出制动点，从所述搜索出的制动点开始制动正好使列车运行到预置限速点时达到预置限速点要求的速度，重新计算制动点到预置限速点之间的各点的速度，将重新计算出的制动点到预置限速点之间的各点的速度更新到该计算区间对应的初始速度曲线中，从而生成该计算区间对应的速度曲线。

其中，计算区间中各个点可以按时间为步长划分，也可以按里程为步长划分，当以时间为步长作为速度曲线的横轴时，每一点的速度计算公式可以包括：

$\left\{\begin{array}{c}F=f-\mathrm{fr}\\ a=F/m\\ S_i=S_{i-1}+V_{i-1}\×\mathrm{\Δt}+0.5\×a\×t^2\\ V_i=V_{i-1}+a\×\mathrm{\Δt}\\ t_i=t_{i-1}+\mathrm{\Δt}\end{array}\right\}$

当以里程为步长作为速度曲线的横轴时，每一点的速度计算公式可以包括：

$\left\{\begin{array}{c}F=f-\mathrm{fr}\\ a=F/m\\ S_i=S_{i-1}+\mathrm{\ΔS}\\ V_i=\sqrt{{V_{i-1}}^2+2\×\mathrm{ax\ΔS}}\\ t_i=t_{i-1}+2\×\mathrm{\ΔS}/(V_i+V_{i-1})\end{array}\right\}$

在上述公式中，F指列车所受合力，f指电机施加给列车的牵引力，fr指列车所受阻力，m指列车的车重，a指列车的加速度，S_i指从出发到当前步长列车运行的里程，S_i-1指从出发到上一步长列车运行的里程，S_i-1指上一步长列车的速度，V_i指当前步长列车的速度，t_i-1指从出发到上一步长列车的运行时间，t_i指从出发到当前步长列车的运行时间，△t指当前步长列车的运行时间，△S指当前步长列车的运行里程。

通过以上公式可见，在制动力不足（例如长下坡）的情况下，列车所受合力增加，可能会导致速度增大，出现超限速区间。例如，如图2所示的横轴0-1500之间可以为第一计算区间，在该第一计算区间，201点与202点之间本来应该是保持电机施加给列车的牵引力，使列车按限速值（如纵轴所示60）运行，但是由于制动力不足（例如长下坡）的情况，可能会出现如点203到204之间所示的超限速区间。

S120、如果存在，查找出所述超限速区间对应的朝向运行起点方向的端点，计算出列车通过所述端点时应达到的第一限速值，其中所述第一限速值应满足的条件为，使列车通过所述端点后，在所述端点对应的超限速区间内的速度不超过所述速度阈值范围；

需要说明的是，查找出所述超限速区间朝向运行起点方向的端点的具体实现方式不限。例如，可以从该第一计算区间的起始点开始朝向终点方向查找，或者从超限速区间中速度最大的点开始朝向起点方向查找，查找出最靠近超速点但未超过第一计算区间对应的速度阈值范围的点，其中，超速点为速度超过第一计算区间对应的速度阈值范围的点。

例如，如图2所示的超限速区间，点201为所述超限速区间朝向运行起点方向的端点。

还需要说明的是，第一计算区间中可能有1个或多个超限速区间，所述查找出超限速区间对应的朝向运行起点方向的端点，指的是查找出每个超限速区间分别各自对应的朝向运行起点方向的端点。

其中，计算出列车通过所述端点时应达到的第一限速值的具体实现方式不限。例如，可以从区间[0，所述端点在第一计算区间的第一速度曲线中对应的速度值]中选择一个值作为该端点对应的假设速度，按照所述端点为限速点，且限速值为所述端点的假设速度，计算从所述端点开始的速度曲线，如果所计算出的速度曲线中不再存在速度超过速度阈值范围的点，则该端点的假设速度可以作为第一限速值，如果所计算出的速度曲线中仍然存在速度超过速度阈值范围的点，则再重新从区间[0，所述端点在第一计算区间的第一速度曲线中对应的速度值]中选择一个值作为该端点对应的假设速度，重新计算从所述端点开始的速度曲线，进入下一次判断，直到找到该端点使所述第一计算区间不存在速度超过速度阈值范围的点。

S130、按照列车通过所述端点时速度达到第一限速值，重新计算出列车通过所述第一计算区间的第一速度曲线，返回到所述判断第一计算区间的第一速度曲线中，是否存在速度超过所述第一计算区间对应的速度阈值范围的超限速区间的步骤；

需要说明的是，本发明实施例所述第一计算区间中可能会有1个或多个超限速区间，按各个超限速区间对应的朝向运行起点方向的端点划分第一计算区间，可以得到需要按照所述端点对应的第一限速值进行限速的各个子区间，通过计算各个子区间对应的速度曲线，可以得到重新计算出的第一计算区间的第一速度曲线。例如，其中，重新计算出第一计算区间的第一速度曲线，返回到判断第一速度曲线是否存在超限速区间的步骤，至少可以有以下两种可能的实现方式：

一种是，重新计算出各个子区间的速度曲线，将各个子区间的速度曲线进行拼接后，再返回到判断第一速度曲线是否存在超限速区间的步骤，具体地，例如：可以将第一计算区间，按各个超限速区间分别对应的朝向运行起点方向的端点，划分为各个子区间；根据各个端点划分的各个子区间分别对应的第一限速值，分别计算出各个子区间的速度曲线，再将各个子区间的速度曲线拼接为第一计算区间的第一速度曲线，返回到判断第一速度曲线是否存在速度超过速度阈值范围的超限速区间的步骤；

另一种是，逐个计算各个子区间的速度曲线，在所述逐个计算的过程中，只要计算出一个子区间的速度曲线，就返回到判断当前计算出的速度曲线是否存在速度超过速度阈值范围的超限速区间的步骤。该实现方式相当于在逐个计算各个子区间的速度曲线过程中，针对每个子区间执行所述超速处理步骤。

S140、如果不存在，开始计算所述第一计算区间的下一计算区间的速度曲线。

可见，应用图1所示本发明实施例，在逐个计算各个计算区间的速度曲线的过程中，针对至少一个所述计算区间执行超速处理步骤，包括在计算出列车通过所述第一计算区间的第一速度曲线之后，在计算列车通过所述第一计算区间的下一计算区间的速度曲线之前，如果所述第一计算区间的第一速度曲线中存在速度超过所述第一计算区间对应的速度阈值范围的超限速区间，自动查找出了所述超限速区间朝向运行起点方向的端点，计算出了列车通过所述端点时应达到的第一限速值，由于所述第一限速值应满足的条件为，使列车通过所述端点后，在所述超限速区间内的速度不超过所述速度阈值范围，因此，按照列车通过所述端点时速度达到第一限速值，重新计算出的列车通过所述第一计算区间的第一速度曲线最有可能不再存在速度超过所述速度阈值范围的超限速区间，如果重新计算出的第一速度曲线确实不再存在超限速区间，则可以开始计算下一计算区间的速度曲线，因此，无需中断计算手动修改预置的限速点以及限速值，可以实现从第一计算区间的不超速度阈值范围的速度曲线到下一计算区间的速度曲线的连续计算。

在本发明实施例一种可能的实现方式中，在区间[0，所述端点在第一计算区间的第一速度曲线中对应的速度值]中，选出了端点的假设速度，以该假设速度，从所查找出的端点到超限速区间中速度最大的最大值点方向进行速度曲线计算，得到最大值点的更新速度，通过判断最大值点的更新速度是否超过速度阈值范围，确定是否还存在超限速区间。具体地，例如，如图3所示的本发明实施例提供的一种列车运行速度曲线连续计算方法的部分流程示意图之二，所述计算出列车通过所述端点时应达到的第一限速值可以包括以下步骤：

S310、从区间[0，所述端点在第一计算区间的第一速度曲线中对应的速度值]内，选出一个值作为所述端点的假设速度；

例如，可以按照从所述端点在第一计算区间的第一速度曲线中对应的速度值到0以降序的方式，逐次选出所述端点的假设速度；

或者，可以按照从0到所述端点在第一计算区间的第一速度曲线中对应的速度值以升序的方式，逐次选出所述端点的假设速度。

当然，可以根据预设的任何其他选择方式，从区间[0，所述端点在第一计算区间的第一速度曲线中对应的速度值]内，选出一个值作为所述端点的假设速度，在本发明中并不进行限制。

S320、按照列车通过所述端点时速度达到第一限速值，计算出列车运行到最大值点对应的更新速度，其中，所述最大值点为所述超限速区间中速度最大的点；

S330、判断最大值点对应的更新速度是否在所述第一计算区间对应的速度阈值范围；

S340、如果是，则所述第一限速值等于所述端点的假设速度；

S350、如果否，且所述最大值点对应的更新速度超过所述第一计算区间对应的速度阈值范围，则从区间[0，所述端点在第一计算区间的第一速度曲线中对应的速度值]内，重新选出一个值作为所述端点的假设速度，返回到所述按照列车通过所述端点时速度达到第一限速值，计算出列车运行到最大值点对应的更新速度的步骤。

应用该图3所示实施例，可以根据最大值点的更新速度是否超过速度阈值范围，确定以该端点的假设速度进行限速是否可以使第一计算区间不存在超限速区间，由于是从端点的假设速度开始求最大值点的更新速度，也就是采取了从端点到最大值点方向的正向计算，与列车的设计运行方向一致，能够确保计算结果的真实性和可操作性，而且由于无需计算最大值点之后的超速区间的速度，具有计算量小的优点。

基于图3所示的本发明实施例的一种可能的实现方式中，给出了一种能够尽快选出合适的端点的假设速度的实现方式。例如，参见图4所示的本发明实施例提供的一种列车运行速度曲线连续计算方法的部分流程示意图之三，所述步骤S310从区间[0，所述端点在第一速度曲线中对应的速度值]内，选出一个值作为所述端点的假设速度可以包括：

S410、查找出所述超限速区间中速度最大的最大值点，以及提取出所述超限速区间对应的预置限速值；

需要说明的是，一个计算区间可以对应一个或多个预置限速值，也就是说在一个计算区间内可以分段对应不同的预置限速值，但是如果是按限速点划分的计算区间，则计算区间对应的多个预置限速值，应该是按运行顺序升速的多个预置限速值。所以，在第一计算区间内的超限速区间一定是与第一计算区间对应的一个或多个预置限速值中的一个对应的。

S420、计算第一速度削弱值，所述第一速度削弱值等于所述最大值点在所述第一速度曲线上对应的速度减去所述超限速区间对应的预置限速值得到的计算结果；

S430、判断所述端点在第一速度曲线中对应的速度值减去所述第一速度削弱值得到的计算结果是否在区间[0，所述端点在第一速度曲线中对应的速度值]内；

S440、如果是，根据所述端点的假设速度等于所述端点在第一速度曲线中对应的速度值减去所述第一速度削弱值得到的计算结果，计算得到所述端点的假设速度；

S450、如果否，根据所述端点的假设速度等于所述端点在第一速度曲线中对应的速度值的一半，计算得到所述端点的假设速度。

如图4所示的本发明实施例，由于限速的运行区间速度变化比较小，可以认为阻力基本不变，因此最大值点的速度超过限速值的部分，一般只要在所述端点的原有速度上削弱相应部分，基本就能使最大值点速度落回速度阈值范围。因此，本发明实施例根据超限速区间中速度最大的最大值点的速度减去限速值得到了第一速度削弱值，只要该端点在第一速度曲线上对应的速度与该第一速度削弱值的差值在[0，端点在第一计算区间的第一速度曲线中对应的速度值]范围内，则选择该端点在第一速度曲线上对应的速度与该第一速度削弱值的差值作为该端点的假设速度，相对来说比较有可能使重新计算出的最大值点的第一速度满足速度阈值范围的要求，如果该端点在第一速度曲线上对应的速度与该第一速度削弱值的差值不在[0，端点在第一计算区间的第一速度曲线中对应的速度值]范围内，则按折中原则，选择该端点在第一速度曲线中对应的速度值的一半，相对来说也比较有可能使重新计算出的最大值点的第一速度满足速度阈值范围的要求。因此，该图4所示实施例能够提高找出该端点使所述第一计算区间不存在超限速区间的限速值的命中率。

基于图3所示的本发明实施例的另一种可能的实现方式，给出了一种能够尽快重新选出合适的断电的假设速度的实现方式。例如，参见图5所示本发明实施例提供的一种列车运行速度曲线连续计算方法的部分流程示意图之四，所述从区间[0，所述端点在第一计算区间的第一速度曲线中对应的速度值]内，重新选出一个值作为所述端点的假设速度可以包括：

S510、如果所述最大值点对应的更新速度超过所述第一计算区间对应的速度阈值范围的上限，判断所述端点的假设速度减去第二速度削弱值是否在区间[0，所述端点在第一速度曲线中对应的速度值]内，其中，所述第二速度削弱值等于所述最大值点在第一速度曲线上对应的速度减去所述超限速区间对应的预置限速值得到的计算结果；

S511、如果是，所述端点更新的假设速度等于所述端点的假设速度减去所述第二速度削弱值的计算结果；

S512、如果否，所述端点更新的假设速度等于所述端点的假设速度的一半；

S520、如果所述最大值点的更新速度超过所述第一计算区间对应的速度阈值范围的下限，判断所述端点的假设速度加上第三速度削弱值是否在区间[0，所述端点在第一计算区间的第一速度曲线中对应的速度值]内，其中，所述第三速度削弱值等于所述超限速区间对应的预置限速值减去所述最大值点在第一速度曲线上对应的速度得到的计算结果；

S521、如果是，所述端点更新的假设速度等于所述端点的假设速度加上所述第三速度削弱值；

S522、如果否，所述端点更新的假设速度等于所述端点在第一速度曲线上对应的速度值减去所述端点的假设速度的计算结果的一半。

应用图5所示的本发明实施例，基于如图4所示实施例同样的原理，在最大值点的第一速度超过速度阈值范围上限、下限两种情况下分别采用了利用速度削弱值减小端点的假设速度、增大端点的假设速度的方式，获得更新的假设速度，一定程度上提高了找出该端点使所述第一计算区间不存在超限速区间的限速值的命中率。此外，如果减小或者增大后得到的端点更新的假设速度不在允许的[0，所述端点在第一计算区间的第一速度曲线中对应的速度值]的范围内，则采取折中原则重新进行假设速度的计算，也可以起到尽快找出该端点的合适的假设速度的作用。

需要说明的是，在上述本发明实施例中，所述第一计算区间可以是按限速点划分的各个计算区间中，在最后一个计算区间之前的任意一个计算区间。在按各个计算区间的顺序逐个计算各个计算区间的速度曲线的过程中，可以针对任一个计算区间执行所述超速处理步骤。例如，可以针对所述各个计算区间中最后一个计算区间之前的每个计算区间，分别执行所述超速处理步骤，且，还包括：

当计算出所述各个计算区间中最后一个计算区间的速度曲线之后，判断该最后一个计算区间的速度曲线中，是否存在速度超过该最后一个计算区间对应的速度阈值范围的超限速区间；

如果存在，查找出所述超限速区间朝向运行起点方向的端点，计算出列车通过所述端点时应达到的第一限速值，其中，所述第一限速值应满足的条件为，使列车通过所述端点后，在所述超限速区间内的速度不超过所述速度阈值范围；按照列车通过所述端点时速度达到第一限速值，重新计算出列车通过所述最后一个计算区间的速度曲线，返回到所述判断最后一个计算区间的速度曲线中，是否存在速度超过该最后一个计算区间对应的速度阈值范围的超限速区间的步骤；

如果不存在，结束流程。

下面，结合该实施例以及逐个计算各个计算区间的速度曲线的具体实现方式，对本发明实施例的一种可能的实现方式进行完整地介绍。例如，参见图6所示本发明实施例提供的一种列车运行速度曲线连续计算方法流程示意图之五。如图所示，该实施例可以包括：

S610、按限速下降点将运行区间分为各个计算区间；

S620、按各个计算区间的顺序，将第一个计算区间作为第一计算区间；

S630、按照低于第一计算区间对应的预置限速值则加速到所述预置限速值，达到所述预置限速值则按所述预置限速值运行到第一计算区间对应的预置限速点的列车运行方式，计算出第一计算区间的初始速度曲线；

S640、搜索出使列车运行到第一计算区间对应的限速点的速度，能够达到所述限速点对应的限速值的制动点；

S650、按照从所述制动点制动到所述预置限速点的运行方式，计算出所述制动点到所述预置限速点的速度曲线，根据所述制动点到所述预置限速点的速度曲线修正所述初始速度曲线（例如，可以直接将所述制动点到所述预置限速点的速度曲线更新到所述初始速度曲线相应的位置），得到第一计算区间的第一速度曲线；

S660、判断所述第一计算区间的第一速度曲线中，是否存在速度超过该第一计算区间对应的速度阈值范围的超限速区间；

S670、如果存在所述超限速区间，查找出所述超限速区间朝向运行起点方向的端点；

S671、计算出列车通过所述端点时应达到的第一限速值，其中所述第一限速值应满足的条件为，使列车通过所述端点后，在所述超限速区间内的速度不超过所述速度阈值范围；

S672、按照列车通过所述端点时速度达到第一限速值，重新计算出列车通过所述第一计算区间的第一速度曲线,返回到所述判断第一计算区间的第一速度曲线中，是否存在速度超过所述第一计算区间对应的速度阈值范围的超限速区间的步骤；

S680、如果不存在所述超限速区间，且所述第一计算区间之后，存在下一计算区间，将所述第一计算区间的下一计算区间作为更新的第一计算区间，返回到所述S630的步骤；

S690、如果不存在所述超限速区间，且所述第一计算区间之后不存在下一计算区间，结束流程。

其中，该图6所示的实施例中一些步骤的具体实现方式可以参见本文所述其他实施例，在此不再赘述。可见，应用图6所示实施例提供的方法可以实现整个运行区间的速度曲线的连续计算。

另外，参见图7所示的本发明实施例提供的一种列车运行速度曲线连续计算装置的结构示意图之一。如图所示，该实施例提供的装置可以用于按列车运行通过各个计算区间的顺序，逐个计算列车通过每个计算区间的速度曲线，包括触发单元710，第一判断单元720、第一速度更新单元730，第一曲线更新单元740，续算单元750：

其中，触发单元710，可以用于至少针对一个所述计算区间，触发第一判断单元720执行，其中，所针对的计算区间为第一计算区间；

所述第一判断720，可以用于在计算出列车通过所述第一计算区间的第一速度曲线之后，在计算列车通过所述第一计算区间的下一计算区间的速度曲线之前，判断所述第一计算区间的第一速度曲线中，是否存在速度超过所述第一计算区间对应的速度阈值范围的超限速区间；

第一速度更新单元730，可以用于如果所述第一判断单元判断为存在，查找出所述超限速区间朝向运行起点方向的端点，计算出列车通过所述端点时应达到的第一限速值，其中所述第一限速值应满足的条件为，使列车通过所述端点后，在所述超限速区间内的速度不超过所述速度阈值范围，将所计算出的第一限速值发送给第一曲线更新单元；

第一曲线更新单元740，可以用于从第一速度更新单元获取第一限速值，按照列车通过所述端点时速度达到第一限速值，重新计算出列车通过所述第一计算区间的第一速度曲线，重新触发所述第一判断单元；

续算单元750，可以用于如果所述第一判断单元判断为不存在，开始计算所述第一计算区间的下一计算区间的速度曲线。

应用图7所示本发明实施例提供的装置，由于触发单元710至少针对一个所述计算区间，触发第一判断单元720判断所述第一计算区间的第一速度曲线中，是否存在速度超过所述第一计算区间对应的速度阈值范围的超限速区间，由第一速度更新单元730在所述第一判断单元判断为存在时，查找出所述超限速区间朝向运行起点方向的端点，计算出列车通过所述端点时应达到的第一限速值，由于所述第一限速值应满足的条件为，使列车通过所述端点后，在所述超限速区间内的速度不超过所述速度阈值范围，将所计算出的第一限速值发送给第一曲线更新单元，因此，第一曲线更新单元740重新计算出的列车通过所述第一计算区间的第一速度曲线有可能不再存在速度超过速度阈值范围的点，如果重新触发第一判断单元720判断为是，则可以由续算单元750开始计算所述第一计算区间的下一计算区间的速度曲线，因此，无需中断计算手动修改预置的限速点以及限速值，可以实现从第一计算区间的不超速度阈值范围的速度曲线到下一计算区间的速度曲线的连续计算。

在本发明实施例一种可能的实现方式中，参见图8所示的该装置的结构示意图之二，所述第一速度更新单元730可以包括：

第一选择子单元831，可以用于从区间[0，所述端点在第一计算区间的第一速度曲线中对应的速度值]内，选出一个值作为所述端点的假设速度；

超速点速度更新子单元832，可以用于按照列车通过所述端点时速度达到第一限速值，计算出列车运行到最大值点对应的更新速度，其中，所述最大值点为所述超限速区间中速度最大的点；

超速点速度判断子单元833，可以用于在超速点速度更新子单元计算出所述最大值点的更新速度之后，判断最大值点对应的更新速度是否在所述第一计算区间对应的速度阈值范围；

端点更新速度获取子单元834，可以用于如果所述超速点速度判断子单元判断为是，则所述第一限速值等于所述端点的假设速度；

第二选择子单元835，可以用于如果所述超速点速度判断子单元判断为否，所述最大值点对应的更新速度超过所述第一计算区间对应的速度阈值范围，则从区间[0，所述端点在第一速度曲线中对应的速度值]内，重新选出一个值作为所述端点的假设速度，重新触发超速点速度更新子单元832。

应用该图8所示实施例，可以根据最大值点的更新速度是否超过速度阈值范围，确定以该端点的假设速度进行限速是否可以使第一计算区间不存在超限速区间，由于是从端点的假设速度开始求最大值点的更新速度，也就是采取了从端点到最大值点方向的正向计算，与列车的设计运行方向一致，能够确保计算结果的真实性和可操作性，而且由于无需计算最大值点之后的超速区间的速度，具有计算量小的优点。

基于图8所示的本发明实施例的一种可能的实现方式中，例如，所述第一选择子单元831可以包括查找子单元831a，计算削弱范围子单元831b，端点假设速度第一判断子单元831c，端点假设速度第一获取子单元831d，端点假设速度第二获取子单元831e；

其中，所述查找子单元831a，用于查找出所述超限速区间中速度最大的最大值点，以及提取出所述超限速区间对应的预置限速值；

所述计算削弱范围子单元831b，用于计算第一速度削弱值，所述第一速度削弱值等于所述最大值点在所述第一速度曲线上对应的速度减去所述超限速区间对应的预置限速值得到的计算结果；

所述端点假设速度第一判断子单元831c，用于判断所述端点在第一速度曲线中对应的速度值减去所述第一速度削弱值得到的计算结果是否在区间[0，所述端点在第一速度曲线中对应的速度值]内；

所述端点假设速度第一获取子单元831d，用于如果所述端点假设速度第一判断子单元判断为是，根据所述端点的假设速度等于所述端点在第一速度曲线中对应的速度值减去所述第一速度削弱值得到的计算结果，计算得到所述端点的假设速度；

所述端点假设速度第二获取子单元831e，用于如果所述端点假设速度第一判断子单元判断为否，根据所述端点的假设速度等于所述端点在第一速度曲线中对应的速度值的一半，计算得到所述端点的假设速度。

应用该实施例，由于限速的运行区间速度变化比较小，可以认为阻力基本不变，因此最大值点的速度超过限速值的部分，一般只要在所述端点的原有速度上削弱相应部分，基本就能使最大值点速度落回速度阈值范围。因此，因此，该图8所示实施例能够提高找出该端点使所述第一计算区间不存在超限速区间的限速值的命中率。

基于图8所示的本发明实施例的另一种可能的实现方式，给出了一种能够尽快重新选出端点合适的假设速度的实现方式。例如，所述第二选择子单元835可以包括端点假设速度第三获取子单元835a，端点假设速度第四获取子单元835b；

其中，所述端点假设速度第三获取子单元835a，可以用于如果所述最大值点对应的更新速度超过所述第一计算区间对应的速度阈值范围的上限，判断所述端点的假设速度减去第二速度削弱值是否在区间[0，所述端点在第一速度曲线中对应的速度值]内，其中，所述第二速度削弱值等于所述最大值点在第一速度曲线上对应的速度减去所述超限速区间对应的预置限速值得到的计算结果；如果是，所述端点更新的假设速度等于所述端点的假设速度减去所述第二速度削弱值的计算结果，如果否，所述端点更新的假设速度等于所述端点的假设速度的一半；

所述端点假设速度第四获取子单元835b，可以用于如果所述最大值点的更新速度超过所述第一计算区间对应的速度阈值范围的下限，判断所述端点的假设速度加上第三速度削弱值是否在区间[0，所述端点在第一速度曲线中对应的速度值]内，其中，所述第三速度削弱值等于所述超限速区间对应的预置限速值减去所述最大值点在第一速度曲线上对应的速度得到的计算结果；如果是，所述端点更新的假设速度等于所述端点的假设速度加上所述第三速度削弱值，如果否，所述端点更新的假设速度等于所述端点在第一速度曲线上对应的速度值减去所述端点的假设速度的计算结果的一半。

该实施例基于上述实施例同样的原理，在最大值点的更新速度超过速度阈值范围上限、下限两种情况下分别采用了利用速度削弱值减小端点的假设速度、增大端点的假设速度的方式，获得更新的假设速度，一定程度上提高了找出该端点使所述第一计算区间不存在超限速区间的限速值的命中率。此外，如果减小或者增大后得到的端点更新的假设速度不在允许的[0，所述端点在第一计算区间的第一速度曲线中对应的速度值]的范围内，则采取折中原则重新进行假设速度的计算，也可以起到尽快找出该端点的合适的假设速度的作用。

需要说明的是，在上述本发明实施例中，所述第一计算区间可以是按限速点划分的各个计算区间中，任意一个计算区间。在按各个计算区间的顺序逐个计算各个计算区间的速度曲线的过程中，触发单元可以针对任意一个刚刚计算出速度曲线的计算区间，触发第一判断单元针对该计算区间计算出的速度曲线进行判断，进而实现任意两个计算区间的速度不超速度阈值范围的速度曲线的连续计算。

例如，触发单元710，可以用于针对所述各个计算区间中最后一个计算区间之前的每个计算区间，分别触发所述第一判断单元720；

且，还可以包括：

第二判断单元760，可以用于当计算出所述各个计算区间中最后一个计算区间的速度曲线之后，判断该最后一个计算区间的速度曲线中，是否存在速度超过该最后一个计算区间对应的速度阈值范围的超限速区间；

第二速度更新单元770，可以用于如果所述第二判断单元判断为存在，查找出所述超限速区间朝向运行起点方向的端点，计算出列车通过所述端点时应达到的第一限速值，其中，所述第一限速值应满足的条件为，使列车通过所述端点后，在所述超限速区间内的速度不超过所述速度阈值范围；

第二曲线更新单元780，可以用于从第二速度更新单元获取第一限速值，按照列车通过所述端点时速度达到第一限速值，重新计算出列车通过所述最后一个计算区间的速度曲线，重新触发所述第二判断单元；

退出单元790，可以用于如果所述第二判断单元判断为不存在，结束流程。

通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法中的全部或部分步骤可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

而且，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种列车运行速度曲线连续计算方法，包括：按列车运行通过各个计算区间的顺序，逐个计算列车通过每个计算区间的速度曲线，其特征在于，至少针对一个所述计算区间，执行以下超速处理步骤，其中，所针对的计算区间为第一计算区间；

所述超速处理步骤包括：

在计算出列车通过所述第一计算区间的第一速度曲线之后，在计算列车通过所述第一计算区间的下一计算区间的速度曲线之前，判断所述第一计算区间的第一速度曲线中，是否存在速度超过所述第一计算区间对应的速度阈值范围的超限速区间；

如果存在，查找出所述超限速区间对应的朝向运行起点方向的端点，计算出列车通过所述端点时应达到的第一限速值，其中所述第一限速值应满足的条件为，使列车通过所述端点后，在所述端点对应的超限速区间内的速度不超过所述速度阈值范围；按照列车通过所述端点时速度达到第一限速值，重新计算出列车通过所述第一计算区间的第一速度曲线，返回到所述判断第一计算区间的第一速度曲线中，是否存在速度超过所述第一计算区间对应的速度阈值范围的超限速区间的步骤；

如果不存在，开始计算所述第一计算区间的下一计算区间的速度曲线。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算出列车通过所述端点时应达到的第一限速值包括：

从区间[0，所述端点在第一速度曲线中对应的速度值]内，选出一个值作为所述端点的假设速度；

按照列车通过所述端点时速度达到第一限速值，计算出列车运行到最大值点对应的更新速度，其中，所述最大值点为所述超限速区间中速度最大的点；

判断最大值点对应的更新速度是否在所述第一计算区间对应的速度阈值范围；

如果是，则所述第一限速值等于所述端点的假设速度；

如果否，且所述最大值点对应的更新速度超过所述第一计算区间对应的速度阈值范围，则从区间[0，所述端点在第一速度曲线中对应的速度值]内，重新选出一个值作为所述端点的假设速度，返回到所述按照列车通过所述端点时速度达到第一限速值，计算出列车运行到最大值点对应的更新速度的步骤。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述从区间[0，所述端点在第一速度曲线中对应的速度值]内，选出一个值作为所述端点的假设速度包括：

查找出所述超限速区间中速度最大的最大值点，以及提取出所述超限速区间对应的预置限速值；

计算第一速度削弱值，所述第一速度削弱值等于所述最大值点在所述第一速度曲线上对应的速度减去所述超限速区间对应的预置限速值得到的计算结果；

判断所述端点在所述第一速度曲线中对应的速度值减去所述第一速度削弱值得到的计算结果是否在区间[0，所述端点在第一速度曲线中对应的速度值]内，如果是，根据所述端点的假设速度等于所述端点在第一速度曲线中对应的速度值减去所述第一速度削弱值得到的计算结果，计算得到所述端点的假设速度，如果否，根据所述端点的假设速度等于所述端点在第一速度曲线中对应的速度值的一半，计算得到所述端点的假设速度。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述从区间[0，所述端点在第一速度曲线中对应的速度值]内，重新选出一个值作为所述端点的假设速度包括：

如果所述最大值点对应的更新速度超过所述第一计算区间对应的速度阈值范围的上限，判断所述端点的假设速度减去第二速度削弱值是否在区间[0，所述端点在第一速度曲线中对应的速度值]内，其中，所述第二速度削弱值等于所述最大值点在第一速度曲线上对应的速度减去所述超限速区间对应的预置限速值得到的计算结果；如果是，所述端点更新的假设速度等于所述端点的假设速度减去所述第二速度削弱值的计算结果，如果否，所述端点更新的假设速度等于所述端点的假设速度的一半；

如果所述最大值点的更新速度超过所述第一计算区间对应的速度阈值范围的下限，判断所述端点的假设速度加上第三速度削弱值是否在区间[0，所述端点在第一速度曲线中对应的速度值]内，其中，所述第三速度削弱值等于所述超限速区间对应的预置限速值减去所述最大值点在第一速度曲线上对应的速度得到的计算结果；如果是，所述端点更新的假设速度等于所述端点的假设速度加上所述第三速度削弱值，如果否，所述端点更新的假设速度等于所述端点在第一速度曲线上对应的速度值减去所述端点的假设速度的计算结果的一半。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，针对所述各个计算区间中最后一个计算区间之前的每个计算区间，分别执行所述超速处理步骤；

且，还包括：

当计算出所述各个计算区间中最后一个计算区间的速度曲线之后，判断该最后一个计算区间的速度曲线中，是否存在速度超过该最后一个计算区间对应的速度阈值范围的超限速区间；

如果存在，查找出所述超限速区间朝向运行起点方向的端点，计算出列车通过所述端点时应达到的第一限速值，其中，所述第一限速值应满足的条件为，使列车通过所述端点后，在所述超限速区间内的速度不超过所述速度阈值范围；按照列车通过所述端点时速度达到第一限速值，重新计算出列车通过所述最后一个计算区间的速度曲线，返回到所述判断最后一个计算区间的速度曲线中，是否存在速度超过该最后一个计算区间对应的速度阈值范围的超限速区间的步骤；

如果不存在，结束流程。

6.一种列车运行速度曲线连续计算装置，用于按列车运行通过各个计算区间的顺序，逐个计算列车通过每个计算区间的速度曲线，其特征在于，包括：

触发单元，用于至少针对一个所述计算区间，触发第一判断单元执行，其中，所针对的计算区间为第一计算区间；

所述第一判断单元，用于在计算出列车通过所述第一计算区间的第一速度曲线之后，在计算列车通过所述第一计算区间的下一计算区间的速度曲线之前，判断所述第一计算区间的第一速度曲线中，是否存在速度超过所述第一计算区间对应的速度阈值范围的超限速区间；

第一速度更新单元，用于如果所述第一判断单元判断为存在，查找出所述超限速区间朝向运行起点方向的端点，计算出列车通过所述端点时应达到的第一限速值，其中所述第一限速值应满足的条件为，使列车通过所述端点后，在所述超限速区间内的速度不超过所述速度阈值范围，将所计算出的第一限速值发送给第一曲线更新单元；

第一曲线更新单元，用于从第一速度更新单元获取第一限速值，按照列车通过所述端点时速度达到第一限速值，重新计算出列车通过所述第一计算区间的第一速度曲线，重新触发所述第一判断单元；

续算单元，用于如果所述第一判断单元判断为不存在，开始计算所述第一计算区间的下一计算区间的速度曲线。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一速度更新单元包括：

第一选择子单元，用于从区间[0，所述端点在第一速度曲线中对应的速度值]内，选出一个值作为所述端点的假设速度；

超速点速度更新子单元，用于按照列车通过所述端点时速度达到第一限速值，计算出列车运行到最大值点对应的更新速度，其中，所述最大值点为所述超限速区间中速度最大的点；

超速点速度判断子单元，用于判断最大值点对应的更新速度是否在所述第一计算区间对应的速度阈值范围；

端点更新速度获取子单元，用于如果所述超速点速度判断子单元判断为是，则所述第一限速值等于所述端点的假设速度；

第二选择子单元，用于如果所述超速点速度判断子单元判断为否，且所述最大值点对应的更新速度超过所述第一计算区间对应的速度阈值范围，则从区间[0，所述端点在第一速度曲线中对应的速度值]内，重新选出一个值作为所述端点的假设速度，重新触发超速点速度更新子单元。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第一选择子单元包括查找子单元，计算削弱范围子单元，端点假设速度第一判断子单元，端点假设速度第一获取子单元，端点假设速度第二获取子单元；

其中，所述查找子单元，用于查找出所述超限速区间中速度最大的最大值点，以及提取出所述超限速区间对应的预置限速值；

所述计算削弱范围子单元，用于计算第一速度削弱值，所述第一速度削弱值等于所述最大值点在所述第一速度曲线上对应的速度减去所述超限速区间对应的预置限速值得到的计算结果；

所述端点假设速度第一判断子单元，用于判断所述端点在第一速度曲线中对应的速度值减去所述第一速度削弱值得到的计算结果是否在区间[0，所述端点在第一速度曲线中对应的速度值]内；

所述端点假设速度第一获取子单元，用于如果所述端点假设速度第一判断子单元判断为是，根据所述端点的假设速度等于所述端点在第一速度曲线中对应的速度值减去所述第一速度削弱值得到的计算结果，计算得到所述端点的假设速度；

所述端点假设速度第二获取子单元，用于如果所述端点假设速度第一判断子单元判断为否，根据所述端点的假设速度等于所述端点在第一速度曲线中对应的速度值的一半，计算得到所述端点的假设速度。

9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第二选择子单元包括端点假设速度第三获取子单元，端点假设速度第四获取子单元；

其中，所述端点假设速度第三获取子单元，用于如果所述最大值点对应的更新速度超过所述第一计算区间对应的速度阈值范围的上限，判断所述端点的假设速度减去第二速度削弱值是否在区间[0，所述端点在第一速度曲线中对应的速度值]内，其中，所述第二速度削弱值等于所述最大值点在第一速度曲线上对应的速度减去所述超限速区间对应的预置限速值得到的计算结果；如果是，所述端点更新的假设速度等于所述端点的假设速度减去所述第二速度削弱值的计算结果，如果否，所述端点更新的假设速度等于所述端点的假设速度的一半；

所述端点假设速度第四获取子单元，用于如果所述最大值点的更新速度超过所述第一计算区间对应的速度阈值范围的下限，判断所述端点的假设速度加上第三速度削弱值是否在区间[0，所述端点在第一速度曲线中对应的速度值]内，其中，所述第三速度削弱值等于所述超限速区间对应的预置限速值减去所述最大值点在第一速度曲线上对应的速度得到的计算结果；如果是，所述端点更新的假设速度等于所述端点的假设速度加上所述第三速度削弱值，如果否，所述端点更新的假设速度等于所述端点在第一速度曲线上对应的速度值减去所述端点的假设速度的计算结果的一半。

10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述触发单元，用于针对所述各个计算区间中最后一个计算区间之前的每个计算区间，分别触发所述第一判断单元；

且，还包括：

第二判断单元，用于当计算出所述各个计算区间中最后一个计算区间的速度曲线之后，判断该最后一个计算区间的速度曲线中，是否存在速度超过该最后一个计算区间对应的速度阈值范围的超限速区间；

第二速度更新单元，用于如果所述第二判断单元判断为存在，查找出所述超限速区间朝向运行起点方向的端点，计算出列车通过所述端点时应达到的第一限速值，其中，所述第一限速值应满足的条件为，使列车通过所述端点后，在所述超限速区间内的速度不超过所述速度阈值范围；

第二曲线更新单元，用于从第二速度更新单元获取第一限速值，按照列车通过所述端点时速度达到第一限速值，重新计算出列车通过所述最后一个计算区间的速度曲线，重新触发所述第二判断单元；

退出单元，用于如果所述第二判断单元判断为不存在，结束流程。

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