CN104590323A - 一种停站时间变化时能精确到秒的高铁调度方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明中提供的停站时间变化时能精确到秒的高铁调度方法及系统，能够根据每一高铁列车在途径站点的停站时间来确定是否需要调整运行时刻表，即使由于停站时间变化值超出了设定的阈值范围，也能够即时对运行时刻表进行修正并保证高铁列车按照修正后的运行时刻表精确到秒的行驶。另外，本发明中的技术方案采用RFID技术，提高了位置定位的精度。当高铁列车的当前里程与运行时刻表中当前时刻所对应的基准里程不重合时，能够提示驾驶员以何种速度行驶才能在预定的时间内保证和运行时刻表基准里程重合。而当高铁列车的当前里程与运行时刻表中规定的基准里程重合后，也能够提示驾驶员未来要继续保持重合状态，需要以何种速度行驶。

Description

一种停站时间变化时能精确到秒的高铁调度方法及系统

技术领域

本发明涉及高铁列车调度技术领域，具体涉及一种停站时间变化时能精确到秒的高铁调度方法及系统。

背景技术

随着社会的快速发展，城市间的交流日益频繁，为了缩短人们往来城市间的旅行时间，我国进行了大规模的高速铁路建设并投入运行，如何保证高铁安全、准时的运行，引起人们的高度关注。

目前高速铁路列车运行调度系统是采用传统铁路的自动闭塞分区原理进行调度的。所谓的闭塞分区就是利用轨道电路把每一段轨道区分开来，每一段轨道形成一个闭塞分区。在每一闭塞分区的起点安装信号灯或虚拟信号灯，当列车进入该闭塞分区的轨道时，该闭塞分区起点的信号灯立即亮红灯或者由虚拟信号灯将红灯状态发送至调度中心进行处理显示，当调度中心判断后续列车距该列车的距离小于或等于安全间隔时，调度中心立即通过通讯模块将信号灯红灯状态发送至即将行至的后续列车的机车上，警示驾驶员立即停车；当后续列车距该列车的距离接近最小安全间隔距离时，调度中心立即通过通讯模块将信号灯黄灯状态发送至即将行至的后续列车的机车上，警示驾驶员减速行驶；后续列车距该列车的距离大于最小安全间隔距离时，调度中心通过通讯模块将信号灯绿灯状态发送至即将行至后续列车的机车上，提示驾驶员以正常速度行驶。

因此，现有技术中的高铁驾驶员在驾驶过程中，都是依靠驾驶员的经验进行驾驶。也只有在快速列车到达途径站点时才会校对列车实际到站时间与规定到站时间之间的时间差，在列车后续的运行过程中根据该时间差进行列车运行速度的调整。一般情况下，列车实际到站时间与运行时刻表规定的时刻误差在几十秒甚至几分钟，无法做到精确到秒的到达每一停靠站，更无法实现在运行的过程中每一秒都到达规定的位置点。

这就会出现如下问题：

高速铁路的列车在实际运行时，最高时速可达到300公里/小时以上，因此每一秒钟都能行进80多米，如果误差达到一分钟，就会产生将近5公里的偏差，在发车间隔密集或者前车有突发情况紧急停车时，极易发生追尾事故。

为解决上述问题,现有专利文献CN102717819A公开了一种能够精确到秒的高速铁路列车调度系统及方法，其目的是为了能够保证列车在运行过程中能够精确到秒的到达规定的位置。然而该方案中，还存在如下技术问题：

1、当高铁列车与执行时刻表基准位置不同，即滞后或超前时，只能提示驾驶员加速或减速，不能提示驾驶员加速或减速的值是多少。

2、当高铁列车与执行时刻表基准位置重合后，不能提示驾驶员未来要继续保持重合状态，是维持当前速度不变，还是要加速或减速，其加减速度的值是多少。

在遇到停站时间发生变化导致出现上述情况时，驾驶员只能根据自己的经验进行驾驶，也就不能准确实现高铁列车精确到秒的到达每一个基准位置。

另外,在高铁列车运行过程中,由于上下车的乘客数量变化大，引起发车时间滞后或超前，导致到达下一站的时刻就发生变化，如何保证停站时间变化值在设定阈值范围内时，继续保证高铁列车能按照当前执行时刻表精准到秒的运行，当超过设定阈值时能实时修正当前时刻表，确保晚点后的高铁列车能按照修正后的执行时刻表精确到秒的运行，是当前亟待解决的难题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种停站时间变化时能精确到秒的高铁调度方法及系统。

为解决上述问题，本发明提供如下技术方案：

本发明提供一种停站时间变化时能精确到秒的高铁调度方法，包括如下步骤：

S1：在高速铁路的轨道上设置若干RFID卡片，其中每一RFID卡片均具有唯一的编码，相邻两RFID卡片之间对应一闭塞区；在高铁列车上设置能够与高铁轨道上的RFID卡片进行数据传输的读写器；

S2:生成计划时间表

在高铁列车投入营运之前，驾驶员驾驶高铁列车沿着轨道线路按照规定的速度行驶，在行驶过程中，每隔H秒获取一次行驶数据,所述行驶数据包括行驶里程S_i、行驶时间t_i、行驶速度V_i和RFID卡片编码R_i以及在每一途经站点的停靠时间K_j，其中相邻两个RFID卡片之间对应一闭塞区；上述行驶数据关联后形成计划时间表，其中所述行驶时间t_i作为基准时间，所述行驶里程S_i作为基准里程，所述行驶速度V_i作为基准速度，所述停靠时间K_j作为基准停靠时间；

S3：针对每一个班次的高铁列车，生成其对应的运行时刻表:

高铁列车发车之前，调取相应路线的计划时间表，根据高铁列车的发车时间以及在每一停靠站的停车时间，将计划时间表中的基准时间t_i修改为对应的北京时间T_i作为基准时刻，生成运行时刻表；

S4：整合运行时刻表

在高铁列车行驶过程中，每隔H秒采集一次高铁列车所处轨道所对应的RFID卡片编码以及行驶里程，当RFID卡片编码由R_i变化为R_i+1时，将所述运行时刻表中与RFID卡片编码R_i+1起始位置对应的基准里程S_i+1修正为0并将其后的基准里程数均减去S_i+1；

在高铁列车行驶过程中，每隔H秒检测一次高铁列车的行驶里程Si，当RFID卡片编码由R_i变化为R_i+1时，将行驶里程清零；

S5：当前时刻等于任一班次的高铁列车的运行时刻表中的出发时刻时，相应班次的高铁列车出发并按照该运行时刻表中记录的出发速度行驶；

S6：生成调度信息，针对每一班次的高铁列车，均根据与其对应的执行时刻表中所记录的行驶数据实时判断其行驶进程，具体包括如下步骤：

S61：实时读取高铁列车所处轨道线路的对应的RFID卡片编码，当RFID卡片编码由R_i变化为R_i+1时，则执行步骤S62，否则执行步骤S63；

S62：将所述运行时刻表中与RFID卡片编码R_i+1起始位置对应的基准里程S_i+1修正为0并将其后的基准里程数均减去S_i+1，并且将高铁列车的行驶里程清零,然后返回步骤S61；

S63：判断高铁列车当前位置是否在某一途径站点，如果是则进入步骤S64，否则进入步骤S66；

S64：记录高铁列车在该途径站点的停靠时间K，与运行时刻表中记录的该途经站点对应的基准停靠时间K_j进行比较，判断是否满足︱K-K_j︱＜K_th，其中为K_th可调整阈值，若满足则进入步骤S66，若不满足则进入步骤S66；

S65:将每一班次高铁列车的运行时刻表中的基准时刻均调整为T_i+K-K_j，得到更新后的运行时刻表；每一班次的高铁列车均按照更新后的执行时刻表行驶，然后返回步骤S61；

S66：实时接收当前时刻高铁列车的行驶里程S_D，获得与基准里程S_D所对应的基准时刻T_D；

S67：比较当前时刻T与当前时刻下的高铁列车的行驶里程S_D所对应的基准时刻T_D：

当T＝T_D时，进入步骤S68；

当T≠T_D时，进入步骤S69；

S68：提示高铁列车按照运行时刻表中T_D的下一个基准时刻所对应的基准速度行驶，之后进入步骤S610；

S69：提示高铁列车按照如下速度进行行驶：

V_T＝(S_H-S_D)/T_H，其中T_H是时间调整阈值，即经过时间T_H之后使高铁列车的行驶里程S_D所对应的基准时刻T_D与当前时刻T之间的误差为零；其中S_H是以当前时刻T加上时间调整阈值T_H作为基准时刻在运行时刻表中所对应的基准里程；之后进入步骤S610；

S610：判断高铁列车是否到达终点站，若未到达终点站则返回步骤S61，否则结束。

所述步骤S67、S68中，采用设置于高铁列车上的信息显示屏显示文字的方式对驾驶员进行提示。

所述步骤S67、S68中，采用设置于高铁列车上的声音播放器播放语音的方式对驾驶员进行提示。

本发明还提供一种停站时间变化时能精确到秒的高铁调度系统，包括：

RFID卡片，设置于高速铁路轨道上，其中每一RFID卡片均具有唯一的编码，相邻两RFID卡片之间对应一闭塞区；

读写器，设置于高铁列车上，其能够与高速铁路轨道上的RFID卡片进行数据传输；

计划时间表生成模块:用于在高铁列车投入营运之前，驾驶员驾驶高铁列车沿着轨道线路按照规定的速度行驶，在行驶过程中，每隔H秒获取一次行驶数据,所述行驶数据包括行驶里程S_i、行驶时间t_i、行驶速度V_i和RFID卡片编码R_i以及在每一途经站点的停靠时间K_j，其中相邻两个RFID卡片之间对应一闭塞区；上述行驶数据关联后形成计划时间表，其中所述行驶时间t_i作为基准时间，所述行驶里程S_i作为基准里程，所述行驶速度V_i作为基准速度，所述停靠时间K_j作为基准停靠时间；

运行时刻表生成模块：针对每一个班次的高铁列车，生成其对应的运行时刻表，其在高铁列车发车之前，调取相应路线的计划时间表，根据高铁列车的发车时间以及在每一停靠站的停车时间，将计划时间表中的基准时间t_i修改为对应的北京时间T_i作为基准时刻，生成运行时刻表；

运行时刻表整合模块，用于整合运行时刻表：在高铁列车行驶过程中，每隔H秒采集一次高铁列车所处轨道所对应的RFID卡片编码以及行驶里程，当RFID卡片编码由R_i变化为R_i+1时，将所述运行时刻表中与RFID卡片编码R_i+1起始位置对应的基准里程S_i+1修正为0并将其后的基准里程数均减去S_i+1；

在高铁列车行驶过程中，每隔H秒检测一次高铁列车的行驶里程Si，当RFID卡片编码由R_i变化为R_i+1时，将行驶里程清零；

指令下发模块，用于在当前时刻等于任一班次的高铁列车的运行时刻表中的出发时刻时，下发指令至相应班次的高铁列车，相应班次的高铁列车出发并按照该运行时刻表中记录的出发速度行驶；

调度信息生成模块，具体包括：

RFID卡片编码获取单元，实时读取高铁列车所处轨道线路的对应的RFID卡片编码，并判断当RFID卡片编码是否由R_i变化为R_i+1；

第一修正单元，用于在所述RFID卡片编码获取单元判断RFID卡片编码是否由R_i变化为R_i+1时，将所述运行时刻表中与RFID卡片编码R_i+1起始位置对应的基准里程S_i+1修正为0并将其后的基准里程数均减去S_i+1，并且将高铁列车的行驶里程清零；

第一判断单元，判断高铁列车当前位置是否在某一途径站点；

第二判断单元，所述高铁列车当前位置在某一途径站点，则记录高铁列车在该途径站点的停靠时间K，与运行时刻表中记录的该途经站点对应的基准停靠时间K_j进行比较，判断是否满足︱K-K_j︱＜K_th，其中为K_th可调整阈值；

第二修正单元，用于在︱K-K_j︱＜K_th的条件不满足时，将每一班次高铁列车的运行时刻表中的基准时刻均调整为T_i+K-K_j，得到更新后的运行时刻表；每一班次的高铁列车均按照更新后的执行时刻表行驶；

列车计轴单元，实时接收当前时刻的高铁列车的行驶里程S_D，获得与基准里程S_D所对应的基准时刻T_D；

比较单元，比较当前时刻T与当前时刻下的高铁列车的行驶里程S_D所对应的基准时刻T_D；

信息提示单元，当T＝T_D时，提示高铁列车按照运行时刻表中T_D的下一个基准时刻所对应的基准速度行驶；当T≠T_D时，提示高铁列车按照如下速度进行行驶：V_T＝(S_H-S_D)/T_H,其中T_H是时间调整阈值，即经过时间T_H之后使高铁列车的行驶里程SD所对应的基准时刻T_D与当前时刻T之间的误差为零；其中S_H是以当前时刻T加上时间调整阈值T_H作为基准时刻在运行时刻表中所对应的基准里程；

第三判断单元，判断高铁列车是否到达终点站，若高铁列车到达终点站则结束。

所述信息提示单元，采用设置于高铁列车上的信息显示屏显示文字的方式对驾驶员进行提示。

所述信息提示单元，采用设置于高铁列车上的声音播放器播放语音的方式对驾驶员进行提示。

本发明的上述方案与现有技术相比具有以下有益效果：

(1)本发明中所述的停站时间变化时能精确到秒的高铁调度方法及系统，能够根据每一高铁列车在途径站点的停站时间来确定是否需要调整运行时刻表，即使由于停站时间变化值超出了设定的阈值范围，也能够即时对运行时刻表进行修正并保证高铁列车按照修正后的运行时刻表精确到秒的行驶。

(2)本发明中所述的停站时间变化时能精确到秒的高铁调度方法及系统，当高铁列车的当前里程与运行时刻表中当前时刻所对应的基准里程不重合时，即滞后或超前时，能够提示驾驶员以何种速度行驶才能在预定的时间内保证和运行时刻表基准里程重合。而当高铁列车的当前里程与运行时刻表中规定的基准里程重合后，也能够提示驾驶员未来要继续保持重合状态，需要以何种速度行驶。采用本发明中的上述方案能够保证高铁列车真正实现按照预先设定的时刻表精确到秒的行驶。

(3)本发明中所述的停站时间变化时能精确到秒的高铁调度方法及系统，将每一闭塞区的起始位置作为对高铁列车进行调度的起点，一旦接收到RFID卡片编码发生变化时，则将运行时刻表中与RFID卡片编码R_i+1起始位置对应的基准里程S_i+1修正为0并将其后的基准里程数均减去S_i+1，同时将高铁列车的行驶里程清零，由此可以防止由于高铁列车长距离运行所积累的里程误差，因为每一轨道分区的距离较短，在此区间内列车的行驶里程不会有太大误差，这样可以有效减小累计误差，保证对列车进行调度的精度。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中：

图1为本发明一个实施例所述停站时间变化时能精确到秒的高铁调度方法的流程图；

图2为图1所示停站时间变化时能精确到秒的高铁调度方法中步骤S6的流程图；

图3为本发明一个实施例所述RFID卡片和闭塞区示意图；

图4为本发明一个实施例所述高铁列车超前行驶情况下行驶数据示意图；

图5为本发明一个实施例所述高铁列车滞后行驶情况下行驶数据示意图；

图6为本发明一个实施例所述停站时间变化时能精确到秒的高铁调度系统的原理框图。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，本实施例提供一种停站时间变化时能精确到秒的高铁调度方法，如图1和图2所示，包括如下步骤：

S1：在高速铁路的轨道上设置若干RFID卡片，其中每一RFID卡片均具有唯一的编码，相邻两RFID卡片之间对应一闭塞区。在高铁列车上设置能够与高铁轨道上的RFID卡片进行数据传输的读写器。

S2:生成计划时间表

在高铁列车投入营运之前，驾驶员驾驶高铁列车沿着轨道线路按照规定的速度行驶，在行驶过程中，每隔H秒获取一次行驶数据,所述行驶数据包括行驶里程S_i、行驶时间t_i、行驶速度V_i和RFID卡片编码R_i以及在每一途经站点的停靠时间K_j，其中相邻两个RFID卡片之间对应一闭塞区。上述行驶数据关联后形成计划时间表，其中所述行驶时间t_i作为基准时间，所述行驶里程S_i作为基准里程，所述行驶速度V_i作为基准速度，所述停靠时间K_j作为基准停靠时间。

S3：针对每一个班次的高铁列车，生成其对应的运行时刻表

高铁列车发车之前，调取相应路线的计划时间表，根据高铁列车的发车时间以及在每一停靠站的停车时间，将计划时间表中的基准时间t_i修改为对应的北京时间T_i作为基准时刻，生成运行时刻表。

S4：整合运行时刻表

在高铁列车行驶过程中，每隔H秒采集一次高铁列车所处轨道所对应的RFID卡片编码以及行驶里程，当RFID卡片编码由R_i变化为R_i+1时，将所述运行时刻表中与RFID卡片编码R_i+1起始位置对应的基准里程S_i+1修正为0并将其后的基准里程数均减去S_i+1。

在高铁列车行驶过程中，每隔H秒检测一次高铁列车的行驶里程Si，当RFID卡片编码由R_i变化为R_i+1时，将行驶里程清零。

S5：当前时刻等于任一班次的高铁列车的运行时刻表中的出发时刻时，相应班次的高铁列车出发并按照该运行时刻表中记录的出发速度行驶。

S6：生成调度信息，针对每一班次的高铁列车，均根据与其对应的执行时刻表中所记录的行驶数据实时判断其行驶进程，具体包括如下步骤：

S61：实时读取高铁列车所处轨道线路的对应的RFID卡片编码，当RFID卡片编码由R_i变化为R_i+1时，则执行步骤S62，否则执行步骤S63。

S62：将所述运行时刻表中与RFID卡片编码R_i+1起始位置对应的基准里程S_i+1修正为0并将其后的基准里程数均减去S_i+1，并且将高铁列车的行驶里程清零,然后返回步骤S61。

S63：判断高铁列车当前位置是否在某一途径站点，如果是则进入步骤S64，否则进入步骤S66。

S64：记录高铁列车在该途径站点的停靠时间K，与运行时刻表中记录的该途经站点对应的基准停靠时间K_j进行比较，判断是否满足︱K-K_j︱＜K_th，其中为K_th可调整阈值，若满足则进入步骤S66，若不满足则进入步骤S66。

S65:将每一班次高铁列车的运行时刻表中的基准时刻均调整为T_i+K-K_j，得到更新后的运行时刻表。每一班次的高铁列车均按照更新后的执行时刻表行驶，然后返回步骤S61。

S66：实时接收当前时刻高铁列车的行驶里程S_D，获得与基准里程S_D所对应的基准时刻T_D。

S67：比较当前时刻T与当前时刻下的高铁列车的行驶里程S_D所对应的基准时刻T_D：

当T＝T_D时，进入步骤S68。

当T≠T_D时，进入步骤S69。

S68：提示高铁列车按照运行时刻表中T_D的下一个基准时刻所对应的基准速度行驶，之后进入步骤S610。

S69：提示高铁列车按照如下速度进行行驶：

V_T＝(S_H-S_D)/T_H，其中T_H是时间调整阈值，即经过时间T_H之后使高铁列车的行驶里程S_D所对应的基准时刻T_D与当前时刻T之间的误差为零。其中S_H是以当前时刻T加上时间调整阈值T_H作为基准时刻在运行时刻表中所对应的基准里程。之后进入步骤S610。

S610：判断高铁列车是否到达终点站，若未到达终点站则返回步骤S61，否则结束。

以上步骤中，H可以根据实际情况取值，取值越小精度越高。本实施例中以0.1秒为例进行说明，其还可以取其他值，例如0.01秒，0.05秒，0.08秒等。

本实施例中行驶里程通过实时检测高铁列车车轮旋转的圈数并结合车轮的周长获取。在获得了所有的数据后，将其关联在一起得到计划时间表，计划时间表的形式可以如如表1所示：

表1

其中,相邻两个RFID卡片之间对应着一段闭塞区，在一段闭塞区的两端分别设置有RFID卡片，当高铁列车在行驶过程中，如果获得的RFID卡片编码没有发生变化则说明高铁列车行驶在同一段铁轨上，当RFID卡片编码发生变化时说明高铁列车驶入了下一段铁轨。

由表1所示的计划时间表结合高铁列车的发车时间及到站时间，可得到如表2的运行时刻表，从表1和表2对比可知，运行时刻表与计划时间表相比，就是将行驶时间改为对应的北京时间了。

表2运行时刻表

表1和表2只给出了从北京南到秦皇岛站的计划时间表和运行时刻表的实施例。但是对于高铁列车来说，沿途要经过多个站点，因此计划时间表和运行时刻表也就有多个。列车无论在任何时刻，到达任何位置，只要已经出发并且还没有到达终点站，都会有对应的计划时间表和运行时刻表。其中每一计划时间表和运行时刻表中可以只记录高铁列车在相邻两站之间的行驶数据，也可以是多个站之间的行驶数据，甚至还可以是从始发站到终点站的所有站点的行驶数据。

在得到了运行时刻表之后，以此对高铁列车进行调度，为了保证高铁列车调度的准确性，在高铁列车行驶的过程中，实时对运行时刻表进行整合修正，以每一闭塞区作为一个调度的区间，避免高铁列车远距离行驶所累积的误差。以表3为例，在运行过程中，当检测到RFID卡片编码从R₇变化为R₈时，R₈对应的起始位置为1510米，则将R₈起始位置对应的里程清零，并将后续的所有里程数减去1510米，运行时刻表便会整合修正为表3。

表3

由表3可知，基准里程已经从0开始，相应的高铁列车在行驶过程中得到的里程数也应同时清零。这样，以表3作为新的运行时刻表对高铁列车继续调度，便可以将之前累积的误差消除。

而在对高铁列车的调度过程中，实时判断高铁列车当前位置是否在某一途径站点，如果是则需要判断高铁列车在该站点的停靠时间与基准停靠时间之间的差值是否超过设定的可调整阈值。该可调整阈值的选择是根据高铁列车从当前途经站点到下一途经站点之间所需要的运行时间间隔来获得的。可以选择可调整阈值为该运行时间间隔的20％、30％等。

以廊坊站为例，设规定的基准停靠时间为2分钟，从廊坊站到天津站所需要的时间间隔为15分钟，设定可调整时间阈值为该时间间隔的30％，即4.5分钟。如果在该站的停靠时间为3分钟，即延长了1分钟，1分钟小于4.5分钟，此时可以认为在从廊坊站到达天津站的行驶过程中，系统经过运算后，能够精确得到到达每一个基准点精确到秒的时刻，引导驾驶员按照执行时刻表进行匀加速行驶,则无需对运行时刻表进行修改。

如果在该站的停靠时间为7分钟，即延长了5分钟，超过了可调整阈值4.5分钟，此时可以认为，在从廊坊站到天津站的行驶过程中，驾驶员是无法通过加速使高铁列车按照运行时刻表行驶，需要对运行时刻表进行修改。修改的原则为：将运行时刻表中的基准时刻均调整为T_i+K-K_j。但是，由于不同班次的高铁列车之间的发车时间间隔以及到达每一途径站的时间间隔是预先设定好的，因此如果第n班次的高铁列车的运行时刻表发生了变化，为了保证m班次的高铁列车与n班次高铁列车的时间间隔不变，则m班次的高铁列车的运行时刻表中的基准时刻也应该调整为T_i+K-K_j。在实际执行的过程中，可以以最先调整执行时刻表的高铁列车为基准，对其他班次的高铁列车对应的运行时刻表依次进行调整。即如果第4班次的高铁列车最先需要进行上述调整，则依次对第5班次、第6班次、第7班次……的高铁列车进行调整，以保证相邻两个班次的高铁列车到达同一途经站点的时间间隔。每一班次的高铁列车均按照更新后的执行时刻表行驶。

调度过程中，高铁列车按照该运行时刻表运行时，例如在当前时刻T为08:00:47.9时，检测到高铁列车的行驶里程为S_D，将高铁列车当前行驶里程为S_D与运行时刻表中基准里程进行一一比对，查找到与当前高铁列车行驶里程最接近的基准里程为S_n，获取该基准里程对应的基准时间T_D为08:00:47.59。比较当前时刻T与当前时刻下的高铁列车的行驶里程S_D所对应的的基准时刻T_D：T≠T_D，此时需要在规定的时间内，使高铁列车的当前时刻的实际的当前位置，与运行时刻表中的当前时刻所对应的基准位置相重合。此处所述的规定的时间即为本实施例中所述的时间调整阈值T_H。根据实际情况进行选取，时间调整阈值可以选择为1S，2S、5秒等。选择该时间调整阈值时即要考虑保证高铁列车尽快和运行时刻表中规定的基准里程重合，但同时要考虑当前偏差值的大小，当偏差值较大时该时间调整阈值可以选择较大的值，偏差较小时也可以适当将时间调整阈值缩小。需要说明的是，当前时刻下读取的高铁列车的行驶里程，可能是在运行时刻表中能够查找到的与之完全相等的基准里程信息，也可能是无法在运行时刻表中查找到与高铁列车当前行驶里程完全对应的基准里程信息的，此时可以按照以上所描述的，从运行时刻表中查找与当前时刻高铁列车行驶里程最接近的基准里程，认为其就是高铁列车的当前行驶里程。

为了使本实施例中所描述的上述情况更加清晰，结合图4和图5进行说明，图4和图5中最右侧箭头表示行驶方向。

如图4所示，每一个点都代表0.1秒的时间内高铁列车所在的位置，该位置由里程数来表示。当前时刻T对应的基准里程设定为S_I。当前时刻T下的实际的高铁列车行驶里程在运行时刻表中所对应的基准里程为S_D。当前时刻T加上时间调整阈值T_H在运行时刻表中对应的基准里程为S_H。显然，如图3所示的情况下，当前时刻T高铁列车实际位置所对应的基准里程比时刻表中当前时刻应对应的基准里程超前。假设要求高铁列车在0.6S之后保证其行驶位置与运行时刻表中的行驶位置重合，则需要高铁列车在时间T_H内从基准里程为S_D行驶至基准里程为S_H，即其行驶的里程为S_H-S_D。因此，高铁列车所需要的行驶速度为V_T＝(S_H-S_D)/T_H。

图5中所示情况与图4所示情况相反，为高铁列车滞后行驶的情况。但是从图中可以看出，如果要高铁列车在时间调整阈值之后与运行时刻表重合，其所需要的行驶速度依然为V_T＝(S_H-S_D)/T_H。

而一旦高铁列车的行驶位置能够与运行时刻表中记录的相应行驶位置重合，则可以提示令高铁列车按照下一个基准时刻所对应的基准速度行驶即可。按照上述方式，驾驶员在任何情况下都能获知应该以何种速度行驶。从而能够保证高铁列车真正的按照运行时刻表精准运行。

作为本实施例的优选方案，所述步骤S57、S58中，采用设置于高铁列车上的信息显示屏显示文字的方式对驾驶员进行提示。。

进一步优选地，所述步骤S57、S58中，采用设置于高铁列车上的声音播放器播放语音的方式对驾驶员进行提示。

实施例2

本实施例提供一种停站时间变化时能精确到秒的高铁调度系统，如图6所示，包括：

RFID卡片，设置于高速铁路轨道上，其中每一RFID卡片均具有唯一的编码，相邻两RFID卡片之间对应一闭塞区。

读写器，设置于高铁列车上，其能够与高速铁路轨道上的RFID卡片进行数据传输。

计划时间表生成模块:用于在高铁列车投入营运之前，驾驶员驾驶高铁列车沿着轨道线路按照规定的速度行驶，在行驶过程中，每隔H秒获取一次行驶数据,所述行驶数据包括行驶里程S_i、行驶时间t_i、行驶速度V_i和RFID卡片编码R_i以及在每一途经站点的停靠时间K_j，其中相邻两个RFID卡片之间对应一闭塞区。上述行驶数据关联后形成计划时间表，其中所述行驶时间t_i作为基准时间，所述行驶里程S_i作为基准里程，所述行驶速度V_i作为基准速度，所述停靠时间K_j作为基准停靠时间。

运行时刻表生成模块：针对每一个班次的高铁列车，生成其对应的运行时刻表，其在高铁列车发车之前，调取相应路线的计划时间表，根据高铁列车的发车时间以及在每一停靠站的停车时间，将计划时间表中的基准时间t_i修改为对应的北京时间T_i作为基准时刻，生成运行时刻表。

运行时刻表整合模块，用于整合运行时刻表：在高铁列车行驶过程中，每隔H秒采集一次高铁列车所处轨道所对应的RFID卡片编码以及行驶里程，当RFID卡片编码由R_i变化为R_i+1时，将所述运行时刻表中与RFID卡片编码R_i+1起始位置对应的基准里程S_i+1修正为0并将其后的基准里程数均减去S_i+1。

在高铁列车行驶过程中，每隔H秒检测一次高铁列车的行驶里程Si，当RFID卡片编码由R_i变化为R_i+1时，将行驶里程清零。

指令下发模块，用于在当前时刻等于任一班次的高铁列车的运行时刻表中的出发时刻时，下发指令至相应班次的高铁列车，相应班次的高铁列车出发并按照该运行时刻表中记录的出发速度行驶。

调度信息生成模块，具体包括：

RFID卡片编码获取单元，实时读取高铁列车所处轨道线路的对应的RFID卡片编码，并判断当RFID卡片编码是否由R_i变化为R_i+1。

第一修正单元，用于在所述RFID卡片编码获取单元判断RFID卡片编码是否由R_i变化为R_i+1时，将所述运行时刻表中与RFID卡片编码R_i+1起始位置对应的基准里程S_i+1修正为0并将其后的基准里程数均减去S_i+1，并且将高铁列车的行驶里程清零。

第一判断单元，判断高铁列车当前位置是否在某一途径站点。

第二判断单元，所述高铁列车当前位置在某一途径站点，则记录高铁列车在该途径站点的停靠时间K，与运行时刻表中记录的该途经站点对应的基准停靠时间K_j进行比较，判断是否满足︱K-K_j︱＜K_th，其中为K_th可调整阈值。

第二修正单元，用于在︱K-K_j︱＜K_th的条件不满足时，将每一班次高铁列车的运行时刻表中的基准时刻均调整为T_i+K-K_j，得到更新后的运行时刻表。每一班次的高铁列车均按照更新后的执行时刻表行驶。

列车计轴单元，实时接收当前时刻的高铁列车的行驶里程S_D，获得与基准里程S_D所对应的基准时刻T_D。

比较单元，比较当前时刻T与当前时刻下的高铁列车的行驶里程S_D所对应的基准时刻T_D。

信息提示单元，当T＝T_D时，提示高铁列车按照运行时刻表中T_D的下一个基准时刻所对应的基准速度行驶。当T≠T_D时，提示高铁列车按照如下速度进行行驶：V_T＝(S_H-S_D)/T_H,其中T_H是时间调整阈值，即经过时间T_H之后使高铁列车的行驶里程SD所对应的基准时刻T_D与当前时刻T之间的误差为零。其中S_H是以当前时刻T加上时间调整阈值T_H作为基准时刻在运行时刻表中所对应的基准里程。

第三判断单元，判断高铁列车是否到达终点站，若高铁列车到达终点站则结束。

优选地，所述信息提示单元，采用设置于高铁列车上的信息显示屏显示文字的方式对驾驶员进行提示。

进一步优选地，所述信息提示单元，采用设置于高铁列车上的声音播放器播放语音的方式对驾驶员进行提示。

本发明中上述实施例中所述的停站时间变化时能精确到秒的高铁调度方法及系统，能够根据每一高铁列车在途径站点的停站时间来确定是否需要调整运行时刻表，即使由于停站时间变化值超出了设定的阈值范围，也能够即时对运行时刻表进行修正并保证高铁列车按照修正后的运行时刻表精确到秒的行驶。并且当高铁列车的当前里程与运行时刻表中当前时刻所对应的基准里程不重合时，即滞后或超前时，能够提示驾驶员以何种速度行驶才能在预定的时间内保证和运行时刻表基准里程重合。而当高铁列车的当前里程与运行时刻表中规定的基准里程重合后，也能够提示驾驶员未来要继续保持重合状态，需要以何种速度行驶。采用本发明中的上述方案能够保证高铁车真正实现按照预先设定的时刻表精确到秒的行驶。

另外，上述方案中将每一闭塞区的起始位置作为对高铁列车进行调度的起点，一旦RFID卡片编码发生变化，则将运行时刻表中与RFID卡片编码R_i+1起始位置对应的基准里程S_i+1修正为0并将其后的基准里程数均减去S_i+1，同时将高铁列车的行驶里程清零，由此可以防止由于高铁列车远距离运行所积累的误差，因为每一轨道分区的距离较短，在此区间内列车的行驶里程不会有太大误差，因此可以有效减小累计误差，保证对列车进行调度的精度。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (6)

1.一种停站时间变化时能精确到秒的高铁调度方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：在高速铁路的轨道上设置若干RFID卡片，其中每一RFID卡片均具有唯一的编码，相邻两RFID卡片之间对应一闭塞区；在高铁列车上设置能够与高铁轨道上的RFID卡片进行数据传输的读写器；

S2:生成计划时间表

在高铁列车投入营运之前，驾驶员驾驶高铁列车沿着轨道线路按照规定的速度行驶，在行驶过程中，每隔H秒获取一次行驶数据,所述行驶数据包括行驶里程S_i、行驶时间t_i、行驶速度V_i和RFID卡片编码R_i以及在每一途经站点的停靠时间K_j，其中相邻两个RFID卡片之间对应一闭塞区；上述行驶数据关联后形成计划时间表，其中所述行驶时间t_i作为基准时间，所述行驶里程S_i作为基准里程，所述行驶速度V_i作为基准速度，所述停靠时间K_j作为基准停靠时间；

S3：针对每一个班次的高铁列车，生成其对应的运行时刻表:

高铁列车发车之前，调取相应路线的计划时间表，根据高铁列车的发车时间以及在每一停靠站的停车时间，将计划时间表中的基准时间t_i修改为对应的北京时间T_i作为基准时刻，生成运行时刻表；

S4：整合运行时刻表

在高铁列车行驶过程中，每隔H秒采集一次高铁列车所处轨道所对应的RFID卡片编码以及行驶里程，当RFID卡片编码由R_i变化为R_i+1时，将所述运行时刻表中与RFID卡片编码R_i+1起始位置对应的基准里程S_i+1修正为0并将其后的基准里程数均减去S_i+1；

在高铁列车行驶过程中，每隔H秒检测一次高铁列车的行驶里程Si，当RFID卡片编码由R_i变化为R_i+1时，将行驶里程清零；

S5：当前时刻等于任一班次的高铁列车的运行时刻表中的出发时刻时，相应班次的高铁列车出发并按照该运行时刻表中记录的出发速度行驶；

S6：生成调度信息，针对每一班次的高铁列车，均根据与其对应的执行时刻表中所记录的行驶数据实时判断其行驶进程，具体包括如下步骤：

S61：实时读取高铁列车所处轨道线路的对应的RFID卡片编码，当RFID卡片编码由R_i变化为R_i+1时，则执行步骤S62，否则执行步骤S63；

S62：将所述运行时刻表中与RFID卡片编码R_i+1起始位置对应的基准里程S_i+1修正为0并将其后的基准里程数均减去S_i+1，并且将高铁列车的行驶里程清零,然后返回步骤S61；

S63：判断高铁列车当前位置是否在某一途径站点，如果是则进入步骤S64，否则进入步骤S66；

S64：记录高铁列车在该途径站点的停靠时间K，与运行时刻表中记录的该途经站点对应的基准停靠时间K_j进行比较，判断是否满足︱K-K_j︱＜K_th，其中为K_th可调整阈值，若满足则进入步骤S66，若不满足则进入步骤S66；

S65:将每一班次高铁列车的运行时刻表中的基准时刻均调整为T_i+K-K_j，得到更新后的运行时刻表；每一班次的高铁列车均按照更新后的执行时刻表行驶，然后返回步骤S61；

S66：实时接收当前时刻高铁列车的行驶里程S_D，获得与基准里程S_D所对应的基准时刻T_D；

S67：比较当前时刻T与当前时刻下的高铁列车的行驶里程S_D所对应的基准时刻T_D：

当T＝T_D时，进入步骤S68；

当T≠T_D时，进入步骤S69；

S68：提示高铁列车按照运行时刻表中T_D的下一个基准时刻所对应的基准速度行驶，之后进入步骤S610；

S69：提示高铁列车按照如下速度进行行驶：

V_T＝(S_H-S_D)/T_H，其中T_H是时间调整阈值，即经过时间T_H之后使高铁列车的行驶里程S_D所对应的基准时刻T_D与当前时刻T之间的误差为零；其中S_H是以当前时刻T加上时间调整阈值T_H作为基准时刻在运行时刻表中所对应的基准里程；之后进入步骤S610；

S610：判断高铁列车是否到达终点站，若未到达终点站则返回步骤S61，否则结束。

2.根据权利要求1所述的停站时间变化时能精确到秒的高铁调度方法，其特征在于：

所述步骤S67、S68中，采用设置于高铁列车上的信息显示屏显示文字的方式对驾驶员进行提示。

3.根据权利要求1或2所述的停站时间变化时能精确到秒的高铁调度方法，其特征在于：

所述步骤S67、S68中，采用设置于高铁列车上的声音播放器播放语音的方式对驾驶员进行提示。

4.一种停站时间变化时能精确到秒的高铁调度系统，其特征在于，包括：

RFID卡片，设置于高速铁路轨道上，其中每一RFID卡片均具有唯一的编码，相邻两RFID卡片之间对应一闭塞区；

读写器，设置于高铁列车上，其能够与高速铁路轨道上的RFID卡片进行数据传输；

计划时间表生成模块:用于在高铁列车投入营运之前，驾驶员驾驶高铁列车沿着轨道线路按照规定的速度行驶，在行驶过程中，每隔H秒获取一次行驶数据,所述行驶数据包括行驶里程S_i、行驶时间t_i、行驶速度V_i和RFID卡片编码R_i以及在每一途经站点的停靠时间K_j，其中相邻两个RFID卡片之间对应一闭塞区；上述行驶数据关联后形成计划时间表，其中所述行驶时间t_i作为基准时间，所述行驶里程S_i作为基准里程，所述行驶速度V_i作为基准速度，所述停靠时间K_j作为基准停靠时间；

运行时刻表生成模块：针对每一个班次的高铁列车，生成其对应的运行时刻表，其在高铁列车发车之前，调取相应路线的计划时间表，根据高铁列车的发车时间以及在每一停靠站的停车时间，将计划时间表中的基准时间t_i修改为对应的北京时间T_i作为基准时刻，生成运行时刻表；

运行时刻表整合模块，用于整合运行时刻表：在高铁列车行驶过程中，每隔H秒采集一次高铁列车所处轨道所对应的RFID卡片编码以及行驶里程，当RFID卡片编码由R_i变化为R_i+1时，将所述运行时刻表中与RFID卡片编码R_i+1起始位置对应的基准里程S_i+1修正为0并将其后的基准里程数均减去S_i+1；

在高铁列车行驶过程中，每隔H秒检测一次高铁列车的行驶里程Si，当RFID卡片编码由R_i变化为R_i+1时，将行驶里程清零；

指令下发模块，用于在当前时刻等于任一班次的高铁列车的运行时刻表中的出发时刻时，下发指令至相应班次的高铁列车，相应班次的高铁列车出发并按照该运行时刻表中记录的出发速度行驶；

调度信息生成模块，具体包括：

RFID卡片编码获取单元，实时读取高铁列车所处轨道线路的对应的RFID卡片编码，并判断当RFID卡片编码是否由R_i变化为R_i+1；

第一修正单元，用于在所述RFID卡片编码获取单元判断RFID卡片编码是否由R_i变化为R_i+1时，将所述运行时刻表中与RFID卡片编码R_i+1起始位置对应的基准里程S_i+1修正为0并将其后的基准里程数均减去S_i+1，并且将高铁列车的行驶里程清零；

第一判断单元，判断高铁列车当前位置是否在某一途径站点；

第二判断单元，所述高铁列车当前位置在某一途径站点，则记录高铁列车在该途径站点的停靠时间K，与运行时刻表中记录的该途经站点对应的基准停靠时间K_j进行比较，判断是否满足︱K-K_j︱＜K_th，其中为K_th可调整阈值；

第二修正单元，用于在︱K-K_j︱＜K_th的条件不满足时，将每一班次高铁列车的运行时刻表中的基准时刻均调整为T_i+K-K_j，得到更新后的运行时刻表；每一班次的高铁列车均按照更新后的执行时刻表行驶；

列车计轴单元，实时接收当前时刻的高铁列车的行驶里程S_D，获得与基准里程S_D所对应的基准时刻T_D；

比较单元，比较当前时刻T与当前时刻下的高铁列车的行驶里程S_D所对应的基准时刻T_D；

信息提示单元，当T＝T_D时，提示高铁列车按照运行时刻表中T_D的下一个基准时刻所对应的基准速度行驶；当T≠T_D时，提示高铁列车按照如下速度进行行驶：V_T＝(S_H-S_D)/T_H,其中T_H是时间调整阈值，即经过时间T_H之后使高铁列车的行驶里程SD所对应的基准时刻T_D与当前时刻T之间的误差为零；其中S_H是以当前时刻T加上时间调整阈值T_H作为基准时刻在运行时刻表中所对应的基准里程；

第三判断单元，判断高铁列车是否到达终点站，若高铁列车到达终点站则结束。

5.根据权利要求4所述的停站时间变化时能精确到秒的高铁调度系统，其特征在于：

所述信息提示单元，采用设置于高铁列车上的信息显示屏显示文字的方式对驾驶员进行提示。

6.根据权利要求4或5所述的停站时间变化时能精确到秒的高铁调度系统，其特征在于：

所述信息提示单元，采用设置于高铁列车上的声音播放器播放语音的方式对驾驶员进行提示。