CN104590328B - 一种异常天气下的高铁调度方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种异常天气下的高铁调度方法及系统，预先将不同限速值对应的执行时刻表进行存储，并且在高铁列车运行过程中，实时的将当前时刻以及当前时刻高铁列车的经纬度信息均关联至每一个限速值所对应的执行时刻表，实现对每一个限速值所对应的执行时刻表进行实时修正，使得每一个限速值对应的执行时刻表，均与高铁列车的当前运行状态相匹配，一旦由于天气变化导致限速值发生变化时，就可以立即切换到新的限速值所对应的执行时刻表，实现了即时切换，使高铁列车立即按照新的限速值所对应的执行时刻表运行。采用本发明中的上述方案能够保证高铁列车真正实现在天气异常时也能精确到秒的按照预先设定的时刻表行驶。

Description

一种异常天气下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领域，具体涉及一种异常天气下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精确到秒的到达规定的位置点。

并且，现有技术中对于高铁的调度，在正常情况下都是采用一种时刻表，如果突然遇到天气变化，比如：当突然出现雨雪天气，导致轨道湿滑；或突然出现大雾天气，导致能见度下降时，就需要即时调整高铁列车的运行速度，然而在目前的高铁列车调整了运行速度之后，无法按照新的时刻表精确到秒运行，高铁列车的运行过程也就只能靠驾驶员的经验进行驾驶，到达每一个位置点的时间，只能是随机的，这样在繁忙的区间极易发生事故。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种异常天气下的高铁调度方法及系统。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

本发明提供一种异常天气下的高铁调度方法，包括如下步骤：

S1:生成各种限速值情况下的预案时间表，具体包括如下步骤：

S11：根据不同限速值V_xj，事先由驾驶员驾驶高铁列车沿着轨道线路按照规定的速度行驶，在各种限速值下行驶的过程中，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和应答器编码C_i，其中相邻两个应答器之间对应一闭塞区；

S12：生成各种限速值V_xj下的多个预案时间表，每一预案时间表中记录高铁列车沿着轨道线路行驶时的始发站、途经站、终点站，以及所述步骤S11中获取的所述行驶数据，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,始发站所对应的基准时间为“0s”，始发站所对应的基准速度为出发速度；

S2：生成执行时刻表：调取步骤S1中得到的不同限速值V_xj对应的预案时间表，根据高铁列车的发车时刻、到达各途经站的时刻及到达终点站的时刻，将每一限速值下的预案时间表中的基准时间调整为对应的北京时刻作为基准时刻，形成不同限速值V_xj对应的执行时刻表，其中始发站对应的时刻为出发时刻；

S3：整合执行时刻表

在高铁列车行驶过程中，针对每一限速值V_xj对应的执行时刻表，每隔H秒采集一次高铁列车所处轨道所对应的应答器编码以及行驶里程，当应答器编码由C_i变化为C_i+1时，将每一执行时刻表中与应答器编码C_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S_i，当应答器编码由C_i变化为C_i+1时，将高铁列车的行驶里程清零；

S4：生成调度信息，具体包括如下步骤：

S41：调取所述步骤S2中得到的所有不同限速值V_xj对应的执行时刻表，并得到当前路况对应的限速值V_X；

S42：实时读取高铁列车所处轨道线路的对应的应答器编码，当应答器编码由C_i变化为C_i+1时，则执行步骤S43，否则执行步骤S44；

S43：将所述执行时刻表中与应答器编码C_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S41；

S44：实时读取当前时刻T的高铁列车的行驶里程S_D；

S45：将当前时刻下的高铁列车的行驶里程S_D分别关联至不同限速值V_xj对应的执行时刻表中，将其对应的基准时刻设置为T_Di；

S46：再次确认当前时刻下路况对应的限速值V_X，将限速值V_X对应的执行时刻表中的T_Di修改为T_D，并提取该执行时刻表中当前时刻T对应的基准里程S_T，分别在其他限速值V_xj对应的执行时刻表中查找与S_T对应的基准里程，分别将其对应的基准时刻修改为当前时刻T；

S47：比较T与T_D是否相等：

当T＝T_D时，进入步骤S48；

当T≠T_D时，进入步骤S49；

S48：提示高铁列车按照限速值V_X对应的执行时刻表中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S5；

S49：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之后使高铁列车经纬度信息(X_D，Y_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是限速值V_X对应的执行时刻表中以当前时刻T加上时间调整阈值T_H作为基准时间所对应的基准里程；S_D是限速值V_X对应的执行时刻表中以高铁列车经纬度信息(X_D，Y_D)作为基准位置所对应的基准里程，之后进入步骤S5；

S5：判断高铁列车是否到达终点站，若是则结束调度，否则返回步骤S3。

所述步骤S48、S49中，采用设置于高铁列车上的液晶显示屏显示文字的方式对驾驶员进行提示。

所述步骤S48、S49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。

本发明还提供一种异常天气下的高铁调度系统，包括：

预案时间表生成单元:生成各种限速值情况下的预案时间表，具体包括：

行驶数据获取模块：根据不同限速值V_xj，事先由驾驶员驾驶高铁列车沿着轨道线路按照规定的速度行驶，在各种限速值下行驶的过程中，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和应答器编码C_i，其中相邻两个应答器之间对应一闭塞区；

预案时间表生成模块：生成各种限速值V_xj下的多个预案时间表，每一预案时间表中记录高铁列车沿着轨道线路行驶时的始发站、途经站、终点站，以及所述行驶数据获取模块中获取的所述行驶数据，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,始发站所对应的基准时间为“0s”，始发站所对应的基准速度为出发速度；

执行时刻表生成单元，用于生成执行时刻表：调取预案时间表生成单元中得到的不同限速值V_xj对应的预案时间表，根据高铁列车的发车时刻、到达各途经站的时刻及到达终点站的时刻，将每一限速值下的预案时间表中的基准时间调整为对应的北京时刻作为基准时刻，形成不同限速值V_xj对应的执行时刻表，其中始发站对应的时刻为出发时刻；

执行时刻表整合单元,在高铁列车行驶过程中，针对每一限速值V_xj对应的执行时刻表，每隔H秒采集一次高铁列车所处轨道所对应的应答器编码以及行驶里程，当应答器编码由C_i变化为C_i+1时，将每一执行时刻表中与应答器编码C_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S_i，当应答器编码由C_i变化为C_i+1时，将高铁列车的行驶里程清零；

生成调度信息生成单元，具体包括：

执行时刻表调取模块：调取所述执行时刻表生成单元得到的所有不同限速值V_xj对应的执行时刻表，并得到当前路况对应的限速值V_X；

应答器编码获取模块：实时读取高铁列车所处轨道线路的对应的应答器编码；

修正模块：当应答器编码由C_i变化为C_i+1时，将所述执行时刻表中与应答器编码C_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；

里程获取模块，实时读取当前时刻T的高铁列车的行驶里程S_D；

数据关联模块，将当前时刻下的高铁列车的行驶里程S_D分别关联至不同限速值V_xj对应的执行时刻表中，将其对应的基准时刻设置为T_Di；

执行时刻表调整模块，再次确认当前时刻下路况对应的限速值V_X，将限速值V_X对应的执行时刻表中的T_Di修改为T_D，并提取该执行时刻表中当前时刻T对应的基准里程S_T，分别在其他限速值V_xj对应的执行时刻表中查找与S_T对应的基准里程，分别将其对应的基准时刻修改为当前时刻T；

比较模块，比较T与T_D是否相等：

信息提示模块，当T＝T_D时，提示高铁列车按照限速值V_X对应的执行时刻表中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之后使高铁列车经纬度信息(X_D，Y_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是限速值V_X对应的执行时刻表中以当前时刻T加上时间调整阈值T_H作为基准时间所对应的基准里程；S_D是限速值V_X对应的执行时刻表中以高铁列车经纬度信息(X_D，Y_D)作为基准位置所对应的基准里程；

判断单元：判断高铁列车是否到达终点站，若相同则结束。

所述信息提示模块，采用液晶显示屏显示文字的方式对驾驶员进行提示。

所述信息提示模块，采用声音播放器播放语音的方式对驾驶员进行提示。

本发明的上述技术方案具有如下优点：

本发明中一种异常天气下的高铁调度方法及系统，根据预案时间表以及高铁列车的出发时刻、到达途径站的时刻、在每一途经站的停靠时间以及到达终点站的时刻得到执行时刻表，将高铁列车到达每个基准位置的时刻值都精确到秒的显示出来，而且在高铁列车运行的整个过程中，均是以时间作为引导的依据。当高铁列车位置与执行时刻表中当前时刻所对应的基准位置不重合，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执行时刻表保持一致。而当高铁列车的位置与执行时刻表中规定的基准位置重合后，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。更重要的是，本发明中的上述技术方案，预先将不同限速值对应的执行时刻表进行存储，并且在高铁列车运行过程中，实时的将当前时刻以及当前时刻高铁列车位置的经纬度信息均关联至每一个限速值所对应的执行时刻表，实现对每一个限速值所对应的执行时刻表进行实时修正，使得每一个限速值对应的执行时刻表，均与高铁列车的当前运行位置相匹配，一旦由于天气变化导致限速值发生变化时，就可以立即切换到新的限速值所对应的执行时刻表，实现了即时切换，使高铁列车立即按照新的限速值所对应的执行时刻表运行。

采用本发明中的上述方案能够保证高铁列车真正实现在天气异常时也能精确到秒的按照预先设定的各种限速值对应的时刻表行驶。

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的异常天气下的高铁调度方法流程图；

图2为图1所示异常天气下的高铁调度方法中步骤S4的流程图；

图3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4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5为本发明一个实施例所述的异常天气下的高铁调度系统的原理框图。

具体实施方式

需要说明的是，本发明下述的实施例中，所说的精准运行是指能够在不同天气条件下根据不同限速值均能精准的按照某一执行时刻表运行，而不是指在道路异常时，到达每一途经站及终点站的时刻仍然是按照正常情况下的时刻表固定不变的。当天气异常时，高铁列车的行驶速度会受到影响，其到达每一途经站及终点站的时刻也会随之变化，但其变化值是精准可控的。

实施例1

本实施例提供一种异常天气下的高铁调度方法，如图1和图2所示，包括如下步骤：

S1:生成各种限速值情况下的预案时间表，具体包括如下步骤：

S11：根据不同限速值V_xj，事先由驾驶员驾驶高铁列车沿着轨道线路按照规定的速度行驶，在各种限速值下行驶的过程中，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和应答器编码C_i，其中相邻两个应答器之间对应一闭塞区。其中，V_xj中的j可以取不同的数值，当j不同时，限速值也不相同。例如，V_x1＝300km/h，V_x2＝240km/h等。而i是指第i个H秒。H秒可以根据实际情况进行选择，本实施例中选择0.1秒，当然为了提高精度也可以选择0.01秒等更小的值，但是无论选择为何值，其最好不要超过一秒钟。

S12：生成各种限速值V_xj下的多个预案时间表，每一预案时间表中记录高铁列车沿着轨道线路行驶时的始发站、途经站、终点站，以及所述步骤S11中获取的所述行驶数据，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,始发站所对应的基准时间为“0s”，始发站所对应的基准速度为出发速度。

S2：生成执行时刻表：调取步骤S1中得到的不同限速值V_xj对应的预案时间表，根据高铁列车的发车时刻、到达各途经站的时刻及到达终点站的时刻，将每一限速值下的预案时间表中的基准时间调整为对应的北京时刻作为基准时刻，形成不同限速值V_xj对应的执行时刻表，其中始发站对应的时刻为出发时刻。

S3：整合执行时刻表

在高铁列车行驶过程中，针对每一限速值V_xj对应的执行时刻表，每隔H秒采集一次高铁列车所处轨道所对应的应答器编码以及行驶里程，当应答器编码由C_i变化为C_i+1时，将每一执行时刻表中与应答器编码C_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S_i，当应答器编码由C_i变化为C_i+1时，将高铁列车的行驶里程清零。

S4：生成调度信息，具体包括如下步骤：

S41：调取所述步骤S2中得到的所有不同限速值V_xj对应的执行时刻表，并得到当前路况对应的限速值V_X。

S42：实时读取高铁列车所处轨道线路的对应的应答器编码，当应答器编码由C_i变化为C_i+1时，则执行步骤S43，否则执行步骤S44。

S43：将所述执行时刻表中与应答器编码C_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S41。

S44：实时读取当前时刻T的高铁列车的行驶里程S_D。

S45：将当前时刻下的高铁列车的行驶里程S_D分别关联至不同限速值V_xj对应的执行时刻表中，将其对应的基准时刻设置为T_Di。

S46：再次确认当前时刻下路况对应的限速值V_X，将限速值V_X对应的执行时刻表中的T_Di修改为T_D，并提取该执行时刻表中当前时刻T对应的基准里程S_T，分别在其他限速值V_xj对应的执行时刻表中查找与S_T对应的基准里程，分别将其对应的基准时刻修改为当前时刻T。

S47：比较T与T_D是否相等：

当T＝T_D时，进入步骤S48。

当T≠T_D时，进入步骤S49。

S48：提示高铁列车按照限速值V_X对应的执行时刻表中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S5。

S49：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之后使高铁列车经纬度信息(X_D，Y_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是限速值V_X对应的执行时刻表中以当前时刻T加上时间调整阈值T_H作为基准时间所对应的基准里程。S_D是限速值V_X对应的执行时刻表中以高铁列车经纬度信息(X_D，Y_D)作为基准位置所对应的基准里程，之后进入步骤S5。

S5：判断高铁列车是否到达终点站，若是则结束调度，否则返回步骤S3。

如表1-1和表1-2分别给出了限速值为300km/小时和限速值为240km/小时的高铁列车预案时间表。

表1-1300km/小时对应的预案时间表

表1-2240km/小时对应的预案时间表

表1-1和表1-2中的预案时间表是在不同限速值下所对应的。而对于高铁列车来说，每天有很多车次的列车在同一轨道上行驶。每一车次的车辆均有与其对应的出发时刻、到达各个途径站点的时刻以及到达终点站的时刻。因此，针对每一线路的高铁列车来说，都能得到类似于根据表1-1和表1-2中的预案时间表。

假设当前路况对应的限速值是300km/h，高铁列车从始发站的出发时刻为13:30:00，则根据表1-1可得到高铁列车的限速值为300km/h下的执行时刻表如表2-1所示；将该出发时刻对应到表1-2中，可得到高铁列车限速值为240km/h下的执行时刻表如表2-2所示。

表2-1限速值300km/小时的执行时刻表

表2-2限速值V_X2＝240km/h时执行时刻表

由表1-1、表1-2与表2-1、表2-2对比可知，所述执行时刻表就是将所述预案时间表中的行驶时间换算为对应的北京时刻，其他信息不变。

另外，本实施例中的上述方案中，是将某一高铁线路的所有站点之间的信息均保存至同一预案时间表和执行时刻表中。在实际执行的过程中，也可以选择没两个相邻站点之间设置一个预案时间表，然后根据每两个站之间的预案时间表得到没两个站之间的执行时刻表。在实际运行时，在每两个站之间运行的高铁列车均按照当前站所对应的执行时刻表运行。其原理是相同的，此不详述。

在准备出发时，需要实时获得限速值，例如根据路况信息得到以限速值为300km/h，则直接按照表2-1中的执行时刻表行驶，如果根据路况信息得到以限速值为240km/h，则直接按照表2-2中的执行时刻表行驶。在确定了所采用的执行时刻表之后，高铁列车在行进过程就依照所选择的执行时刻表中记载的基准时刻和基准位置及基准速度进行行驶。一旦高铁列车行进过程中偏离了当前时刻应到达的基准位置，则立即可以提示驾驶员需要对高铁列车的速度进行调整，并能提示驾驶员按照多大的速度行驶，才能够在规定的时间内使高铁列车当前位置与当前时刻所对应的基准位置重合。

在高铁列车运行过程中，实时读取当前时刻T的高铁列车的行驶里程S_D。例如当前时刻T为13:39:11，将当前时刻下的高铁列车行驶里程S_D分别关联至不同限速值V_xj对应的执行时刻表中，将其对应的基准时刻设置为T_Di；例如，在表2-1中与其对应的基准里程为S₁₃，则表2-1中S₁₃对应的基准时刻即为T_D1，在表2-2中与其对应的基准里程为S₂₄，则表2-2中S₂₄对应的基准时刻即为T_D2。如果确定限速值所对应的的执行时刻表为表2-1，T_D1即为T_D，并提取表2-1中当前时刻T即13:39:11对应的基准里程S₁₃，在表2-2中查找与其对应的基准里程，将对应的基准时刻修改为当前时刻T，其前后的基准时刻也做相应调整。假设，在表2-2中与表2-1中的S₁₃，对应的基准里程为S₂₁₂，其对应的基准时刻为13:39:19，那么将该基准时刻调整为当前时刻13:39:11，而表2-2中的其他基准时刻均以此为基准进行相应调整，即每一个基准时刻均减去8秒。采用如此设置方式，是为了保证当天气变化时使得限速值发生变化，切换到其他限速值对应的执行时刻表时，高铁列车可以直接根据修订后的执行时刻表运行，依然能够保证精确到秒。

下面以表2-1为例进行说明，当前时刻与其出发时刻相同时，即当前时刻为13:30:00，高铁列车便会出发，并且出发时以速度V₁₁为出发速度行驶。在行驶过程中，实时的将高铁列车的当前时刻的里程与执行时刻表中的基准里程进行比较。

例如在当前时刻T为14:09:58时，检测到高铁列车的行驶里程为S_D，将高铁列车当前里程与执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里程最接近的基准里程为S_n，获取该里程对应的基准时间T_D为14:10:00。需要说明的是，当前时刻下的高铁列车的行驶里程，可能在执行时刻表中能够查找到与之完全相等的基准里程信息。但是大部分情况下，是无法在执行时刻表中查找到与高铁列车当前行驶里程完全相等的基准里程信息的，此时就按照以上所描述的，从执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，认为该最接近的基准里程就是高铁列车的当前行驶里程。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里程，与执行时刻表中的当前时刻所对应的基准里程相重合。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，例如可以选择为3S，5S等。选择该时间调整阈值时即要考虑保证高铁列车的行驶位置尽快和执行时刻表中规定的位置重合，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，同时又要考虑到高铁列车调整后的行驶速度不能超过其最高的限速值。

为了使本实施例中所描述的上述情况更加清晰，结合图3和图4进行说明，图3和图4中最右侧箭头表示行驶方向。

如图3所示，每一个点代表一个基准里程，当前时刻T对应的基准里程为S_I；当前时刻T下的实际的高铁列车对应的基准里程为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6S之后保证其行驶里程与执行时刻表中的行驶里程重合，则需要高铁列车在时间T_H内行驶的里程为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4中所示情况与图3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执行时刻表重合，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执行时刻表中记录的相应行驶位置重合了，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。

作为一种可选的方案，所述步骤S48、S49中，采用设置于高铁列车上的液晶显示屏显示文字的方式对驾驶员进行提示。如直接通过文字显示“请以295Km/小时的速度行驶”。

进一步优选地，所述步骤S48、S49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。如直接播放“请以295Km/小时的速度行驶”的语音信息。

实施例2

本实施例提供一种异常天气下的高铁调度系统，如图5所示，包括：

预案时间表生成单元:生成各种限速值情况下的预案时间表，具体包括：

行驶数据获取模块：根据不同限速值V_xj，事先由驾驶员驾驶高铁列车沿着轨道线路按照规定的速度行驶，在各种限速值下行驶的过程中，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和应答器编码C_i，其中相邻两个应答器之间对应一闭塞区。

预案时间表生成模块：生成各种限速值V_xj下的多个预案时间表，每一预案时间表中记录高铁列车沿着轨道线路行驶时的始发站、途经站、终点站，以及所述行驶数据获取模块中获取的所述行驶数据，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,始发站所对应的基准时间为“0s”，始发站所对应的基准速度为出发速度。

执行时刻表生成单元，用于生成执行时刻表：调取预案时间表生成单元中得到的不同限速值V_xj对应的预案时间表，根据高铁列车的发车时刻、到达各途经站的时刻及到达终点站的时刻，将每一限速值下的预案时间表中的基准时间调整为对应的北京时刻作为基准时刻，形成不同限速值V_xj对应的执行时刻表，其中始发站对应的时刻为出发时刻。

执行时刻表整合单元,在高铁列车行驶过程中，针对每一限速值V_xj对应的执行时刻表，每隔H秒采集一次高铁列车所处轨道所对应的应答器编码以及行驶里程，当应答器编码由C_i变化为C_i+1时，将每一执行时刻表中与应答器编码C_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S_i，当应答器编码由C_i变化为C_i+1时，将高铁列车的行驶里程清零。

生成调度信息生成单元，具体包括：

执行时刻表调取模块：调取所述执行时刻表生成单元得到的所有不同限速值V_xj对应的执行时刻表，并得到当前路况对应的限速值V_X。

应答器编码获取模块：实时读取高铁列车所处轨道线路的对应的应答器编码。

修正模块：当应答器编码由C_i变化为C_i+1时，将所述执行时刻表中与应答器编码C_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。

里程获取模块，实时读取当前时刻T的高铁列车的行驶里程S_D。

数据关联模块，将当前时刻下的高铁列车的行驶里程S_D分别关联至不同限速值V_xj对应的执行时刻表中，将其对应的基准时刻设置为T_Di。

执行时刻表调整模块，再次确认当前时刻下路况对应的限速值V_X，将限速值V_X对应的执行时刻表中的T_Di修改为T_D，并提取该执行时刻表中当前时刻T对应的基准里程S_T，分别在其他限速值V_xj对应的执行时刻表中查找与S_T对应的基准里程，分别将其对应的基准时刻修改为当前时刻T。

比较模块，比较T与T_D是否相等：

信息提示模块，当T＝T_D时，提示高铁列车按照限速值V_X对应的执行时刻表中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之后使高铁列车经纬度信息(X_D，Y_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是限速值V_X对应的执行时刻表中以当前时刻T加上时间调整阈值T_H作为基准时间所对应的基准里程。S_D是限速值V_X对应的执行时刻表中以高铁列车经纬度信息(X_D，Y_D)作为基准位置所对应的基准里程。

判断单元：判断高铁列车是否到达终点站，若相同则结束。

优选地，所述信息提示模块，采用液晶显示屏显示文字的方式对驾驶员进行提示。

优选地，所述信息提示模块，采用声音播放器播放语音的方式对驾驶员进行提示。

本发明上述实施例提供的异常天气下的高铁调度方法及系统，根据预案时间表以及高铁列车的出发时刻、到达途径站的时刻、在每一途经站的停靠时间以及到达终点站的时刻得到执行时刻表，将高铁列车到达每个基准位置的时刻值都精确到秒的显示出来，而且在高铁列车运行的整个过程中，均是以时间作为引导的依据。当高铁列车位置与执行时刻表中当前时刻所对应的基准位置不重合，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执行时刻表保持一致。而当高铁列车的位置与执行时刻表中规定的基准位置重合后，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。

更重要的是，本发明中的上述技术方案，预先将不同限速值对应的执行时刻表进行存储，并且在高铁列车运行过程中，实时的将当前时刻以及当前时刻高铁列车位置的经纬度信息均关联至每一个限速值所对应的执行时刻表，实现对每一个限速值所对应的执行时刻表进行实时修正，使得每一个限速值对应的执行时刻表，均与高铁列车的当前运行状态相匹配，一旦由于天气变化导致限速值发生变化时，就可以立即切换到新的限速值所对应的执行时刻表，实现了即时切换，使高铁列车立即按照新的限速值所对应的执行时刻表运行。

采用本发明中的上述方案能够保证高铁列车真正实现在天气异常时也能精确到秒的按照预先设定的不同限速值下的时刻表行驶。

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)

1.一种异常天气下的高铁调度方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1:生成各种限速值情况下的预案时间表，具体包括如下步骤：

S11：根据不同限速值V_xj，事先由驾驶员驾驶高铁列车沿着轨道线路按照规定的速度行驶，在各种限速值下行驶的过程中，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和应答器编码C_i，其中相邻两个应答器之间对应一闭塞区；其中，V_xj中的j可以取不同的数值，当j不同时，限速值也不相同；i是指第i个H秒；

S12：生成各种限速值V_xj下的多个预案时间表，每一预案时间表中记录高铁列车沿着轨道线路行驶时的始发站、途经站、终点站，以及所述步骤S11中获取的所述行驶数据，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,始发站所对应的基准时间为“0s”，始发站所对应的基准速度为出发速度；

S2：生成执行时刻表：调取步骤S1中得到的不同限速值V_xj对应的预案时间表，根据高铁列车的发车时刻、到达各途经站的时刻及到达终点站的时刻，将每一限速值下的预案时间表中的基准时间调整为对应的北京时刻作为基准时刻，形成不同限速值V_xj对应的执行时刻表，其中始发站对应的时刻为出发时刻；

S3：整合执行时刻表

在高铁列车行驶过程中，针对每一限速值V_xj对应的执行时刻表，每隔H秒采集一次高铁列车所处轨道所对应的应答器编码以及行驶里程，当应答器编码由C_i变化为C_i+1时，将每一执行时刻表中与应答器编码C_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S_i，当应答器编码由C_i变化为C_i+1时，将高铁列车的行驶里程清零；

S4：生成调度信息，具体包括如下步骤：

S41：调取所述步骤S2中得到的所有不同限速值V_xj对应的执行时刻表，并得到当前路况对应的限速值V_X；

S42：实时读取高铁列车所处轨道线路的对应的应答器编码，当应答器编码由C_i变化为C_i+1时，则执行步骤S43，否则执行步骤S44；

S43：将所述执行时刻表中与应答器编码C_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S41；

S44：实时读取当前时刻T的高铁列车的行驶里程S_D；

S45：将当前时刻下的高铁列车的行驶里程S_D分别关联至不同限速值V_xj对应的执行时刻表中，将其对应的基准时刻设置为T_Di；

S46：再次确认当前时刻下路况对应的限速值V_X，将限速值V_X对应的执行时刻表中的T_Di修改为T_D，并提取该执行时刻表中当前时刻T对应的基准里程S_T，分别在其他限速值V_xj对应的执行时刻表中查找与S_T对应的基准里程，分别将其对应的基准时刻修改为当前时刻T；

S47：比较T与T_D是否相等：

当T＝T_D时，进入步骤S48；

当T≠T_D时，进入步骤S49；

S48：提示高铁列车按照限速值V_X对应的执行时刻表中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S5；

S49：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之后使高铁列车经纬度信息(X_D，Y_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是限速值V_X对应的执行时刻表中以当前时刻T加上时间调整阈值T_H作为基准时间所对应的基准里程；S_D是限速值V_X对应的执行时刻表中以高铁列车经纬度信息(X_D，Y_D)作为基准位置所对应的基准里程，之后进入步骤S5；

S5：判断高铁列车是否到达终点站，若是则结束调度，否则返回步骤S3。

2.根据权利要求1所述的异常天气下的高铁调度方法，其特征在于：

所述步骤S48、S49中，采用设置于高铁列车上的液晶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所述的异常天气下的高铁调度方法，其特征在于：

所述步骤S48、S49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。

4.一种异常天气下的高铁调度系统，其特征在于，包括：

预案时间表生成单元:生成各种限速值情况下的预案时间表，具体包括：

行驶数据获取模块：根据不同限速值V_xj，事先由驾驶员驾驶高铁列车沿着轨道线路按照规定的速度行驶，在各种限速值下行驶的过程中，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和应答器编码C_i，其中相邻两个应答器之间对应一闭塞区；其中，V_xj中的j可以取不同的数值，当j不同时，限速值也不相同；i是指第i个H秒；

预案时间表生成模块：生成各种限速值V_xj下的多个预案时间表，每一预案时间表中记录高铁列车沿着轨道线路行驶时的始发站、途经站、终点站，以及所述行驶数据获取模块中获取的所述行驶数据，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,始发站所对应的基准时间为“0s”，始发站所对应的基准速度为出发速度；

执行时刻表生成单元，用于生成执行时刻表：调取预案时间表生成单元中得到的不同限速值V_xj对应的预案时间表，根据高铁列车的发车时刻、到达各途经站的时刻及到达终点站的时刻，将每一限速值下的预案时间表中的基准时间调整为对应的北京时刻作为基准时刻，形成不同限速值V_xj对应的执行时刻表，其中始发站对应的时刻为出发时刻；

执行时刻表整合单元,在高铁列车行驶过程中，针对每一限速值V_xj对应的执行时刻表，每隔H秒采集一次高铁列车所处轨道所对应的应答器编码以及行驶里程，当应答器编码由C_i变化为C_i+1时，将每一执行时刻表中与应答器编码C_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S_i，当应答器编码由C_i变化为C_i+1时，将高铁列车的行驶里程清零；

生成调度信息生成单元，具体包括：

执行时刻表调取模块：调取所述执行时刻表生成单元得到的所有不同限速值V_xj对应的执行时刻表，并得到当前路况对应的限速值V_X；

应答器编码获取模块：实时读取高铁列车所处轨道线路的对应的应答器编码；

修正模块：当应答器编码由C_i变化为C_i+1时，将所述执行时刻表中与应答器编码C_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；

里程获取模块，实时读取当前时刻T的高铁列车的行驶里程S_D；

数据关联模块，将当前时刻下的高铁列车的行驶里程S_D分别关联至不同限速值V_xj对应的执行时刻表中，将其对应的基准时刻设置为T_Di；

执行时刻表调整模块，再次确认当前时刻下路况对应的限速值V_X，将限速值V_X对应的执行时刻表中的T_Di修改为T_D，并提取该执行时刻表中当前时刻T对应的基准里程S_T，分别在其他限速值V_xj对应的执行时刻表中查找与S_T对应的基准里程，分别将其对应的基准时刻修改为当前时刻T；

比较模块，比较T与T_D是否相等：

信息提示模块，当T＝T_D时，提示高铁列车按照限速值V_X对应的执行时刻表中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之后使高铁列车经纬度信息(X_D，Y_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是限速值V_X对应的执行时刻表中以当前时刻T加上时间调整阈值T_H作为基准时间所对应的基准里程；S_D是限速值V_X对应的执行时刻表中以高铁列车经纬度信息(X_D，Y_D)作为基准位置所对应的基准里程；

判断单元：判断高铁列车是否到达终点站，若到达终点则结束。

5.根据权利要求4所述的异常天气下的高铁调度系统，其特征在于：

所述信息提示模块，采用液晶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所述的异常天气下的高铁调度系统，其特征在于：

所述信息提示模块，采用声音播放器播放语音的方式对驾驶员进行提示。