CN105480263A - 列车调度优化方法以及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及铁路调度技术领域，公开了一种列车调度优化方法以及系统，该方法包括：列车离开一站或经过一站时，获取下一站的状态信息；根据所述下一站的状态信息、列车状态信息，获取运行至下一站的区间通通时间数据；以及根据所述区间通通时间与列车调度优化指标之间的关系，确定运行至下一站的最优区间运行时分。本发明能够实现根据列车调度优化指标实时地、自动地、精确地确定最优列车运行时分，在确保安全运行的同时大大提高了铁路运输效率并节约了能源。

Description

列车调度优化方法以及系统

技术领域

本发明涉及铁路调度技术领域，具体地，涉及一种列车调度优化方法以及一种列车调度优化系统。

背景技术

在现有技术中，铁路列车调度方法(例如重载铁路列车调度方法)，在编制列车计划所采用的基本要素(例如区间运行时分等)时，主要采用依靠人工查定行车记录数据或人工跟车记录，这种做法简单原始，准确度不高，运输效率不好。此外，没有考虑牵引能源利用效率，造成能源浪费。即现有技术中缺少一种能够自动地、准确地、智能地对列车调度进行优化的方法和/或系统。

发明内容

针对现有技术中存在人工列车调度方法简单、准确度不高等问题，本发明提供一种列车调度优化方法，该方法包括：列车离开一站或经过一站时，获取下一站的状态信息；根据所述下一站的状态信息、列车状态信息，获取运行至下一站的区间通通时间数据；以及根据所述区间通通时间与列车调度优化指标之间的关系，确定运行至下一站的最优区间运行时分。

相应地，本发明还提供了一种列车调度优化系统，该系统包括：车载设备，安装于列车上，用于采集列车状态信息并根据调度中心的调度控制列车运行；调度中心，用于采集下一站的状态信息；根据所述下一站的状态信息、列车状态信息获取运行至下一站的区间通通时间数据；以及根据所述区间通通时间与列车调度优化指标之间的关系，确定运行至下一站的最优区间运行时分并将该最优区间运行时分通过无线网络发送给所述列车的车载设备。

采用本发明提供的列车调度优化方法以及系统，通过首先列车离开一站或经过一站时，获取下一站的状态信息，之后根据所述下一站的状态信息、列车状态信息，获取运行至下一站的区间通通时间数据，以及根据所述区间通通时间与列车调度优化指标之间的关系，确定运行至下一站的最优区间运行时分，能够实现根据列车调度优化指标实时地、自动地、精确地确定最优列车运行时分，在确保安全运行的同时大大提高了铁路运输效率并节约了能源。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是根据本发明的一种实施方式的列车调度优化系统的示例结构图。

图2A-C是根据本发明的一种实施方式的区间通通时间与列车调度优化指标之间的关系图。

图3是根据本发明的一种实施方式的列车调度优化方法的示例流程图。

附图标记说明

100车载设备200调度中心

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

下面将举例说明本发明的思想，但应当理解的这些示例为非局限性示例，本发明的保护范围不限于此：

为了更加清楚地说明本发明的思想，以示例列车调度优化系统执行列车调度优化为例进行详细地说明。

图1是根据本发明的一种实施方式的列车调度优化系统的示例结构图，如图1所示，该系统可以包括：车载设备100，安装于列车上，用于采集列车状态信息并根据调度中心200的调度控制列车运行；调度中心200，用于采集下一站的状态信息；根据所述下一站的状态信息、列车状态信息获取运行至下一站的区间通通时间数据(例如最小值、最大值、默认值等)；以及根据所述区间通通时间与列车调度优化指标之间的关系，确定运行至下一站的最优区间运行时分并将该最优区间运行时分通过无线网络发送给所述列车的车载设备。

具体来说，为了实现调度优化，需要采集大量与列车相关联的数据，例如包括但不局限于以下数据中的一者或多者：

(1)基础线路数据：线路的速度、坡度、曲线半径、闭塞分区的长度、桥梁信息、隧道信息、供电接触网相关信息等；

(2)装备数据：机车及车辆装备数据主要包括机车牵引特性、机车电机特性、机车制动特性、黏着特性、车辆的黏着特性、载重特性、空气动力学特性、强度特性等；

(3)初始条件：不同机车类型和编组形式，对应不同的初始化条件参数；初始化条件参数具体包括列车运行的通通时分标准、列车运行的起停附加时分标准、机车折返作业标准时间标准、追踪列车时间标准、列车临时慢行附加时分标准、列车机车作业时间标准、机车途中换班换挂时间标准以及列车技术检查时间标准；

(4)节能、运输效率数据：通通时分与能耗节能关系、通通时分与运输效率关系；以及

(5)实时数据：线路运行状况数据；列车位置、速度、时刻、工况；临时限速数据。

这些数据信息可以由车载设备100、调度中心200以及其他相关设备采集，采集过程与现有技术相似，为了不混淆本发明的保护范围，在此不再赘述。

针对确定最优区间运行时分而言，所述列车下一站的状态信息包括下一站数据和站停情况，以及所述列车状态信息包括列车机车类型和编组形成。所述列车调度优化指标包括节能数据和/或运输效率数据。

具体地，所述调度中心200可以在所述列车调度优化指标包括节能数据和运输效率数据的情况下，将节能数据与所述区间通通时间之间的关系曲线和运输效率数据与所述区间通通时间之间的关系曲线进行加权，以确定所述最优区间运行时分。

例如，图2A-C是根据本发明的一种实施方式的区间通通时间与列车调度优化指标之间的关系图，其中图2A示出了节能数据与所述区间通通时间之间的关系曲线(Tmin和t’分别对应节能最低值和峰值)，图2B示出了运输效率数据与所述区间通通时间之间的关系曲线(Tmin和Tmax分别对应效率最高值和低值)，图2C示出了对节能数据和运输效率数据进行加权后的关系曲线。如图2C所示，调度中心200可以根据加权后的曲线确定运行至下一站的最优区间运行时分T”并将该最优区间运行时分T”通过无线网络发送给所述列车的车载设备100。之后，车载设备100将根据该最优区间运行时分控制列车运行，从而实现实时地、自动地、精确地确定平衡了节能与效率的最优列车运行时分，在确保安全运行的同时大大提高了铁路运输效率并节约了能源。

进一步地，本发明还提供了对列车的运行过程中的运行目标点的计算方法，从而实现更加全面的列车调度优化。在这种实施方式中，车载设备100还可以采集列车位置和方向信息；以及所述调度中心200还可以采集线路运行状况，之后执行以下步骤以确定列车运行的目标点：

步骤1，根据列车位置和方向信息以及线路运行状况，确定列车所在轨道区段是否为该列车的开放进路，即执行步骤2；

步骤2，在确定列车所在轨道区段为该列车的开放进路的情况下，确定与列车所在轨道区段相邻的前方轨道区段是否为该列车的开放进路，即执行步骤3；反之，执行步骤5，即在确定列车所在轨道区段不是该列车的开放进路的情况下，确定所述列车运行的目标点为空；

步骤3，在确定与列车所在轨道区段相邻的前方轨道区段为该列车的开放进路的情况下，确定该前方区段是否被其他列车占用，即执行步骤4；反之，执行步骤6，即在确定与列车所在轨道区段相邻的前方轨道区段不是该列车的开放进路的情况下，确定所述列车运行的目标点为列车所在轨道区段的终点；

步骤4，在确定所述前方区段未被其他列车占用的情况下，确定所述前方轨道区段为列车运行的目标点。反之，执行步骤7，即在确定所述前方区段被其他列车占用的情况下，确定所述列车所在轨道区段与所述前方轨道区段之间的边界为列车运行的目标点。

采用这样的实施方式，可以精确地计算列车的运行目标点，从而更进一步的优化列车调度。此外，采用这样的实施方式还可以记录列车到运行目标点之间临时限速、线路工况等信息，将列车运行目标点、前方工况等信息发送给车载设备100，用于提示司机。

图3是根据本发明的一种实施方式的列车调度优化方法的示例流程图，如图3所示，该方法可以包括以下步骤：

步骤1001，列车离开一站或经过一站时，获取下一站的状态信息；

步骤1002，根据所述下一站的状态信息、列车状态信息，获取运行至下一站的区间通通时间数据；以及

步骤1003，根据所述区间通通时间与列车调度优化指标之间的关系，确定运行至下一站的最优区间运行时分。

优选地，所述列车下一站的状态信息包括下一站数据和站停情况，以及所述列车状态信息包括列车机车类型和编组形成。

优选地，所述列车调度优化指标包括节能数据和/或运输效率数据。

优选地，在所述列车调度优化指标包括节能数据和运输效率数据的情况下，将节能数据与所述区间通通时间之间的关系曲线和运输效率数据与所述区间通通时间之间的关系曲线进行加权，以确定所述最优区间运行时分。

优选地，该方法还包括：根据列车位置和方向信息以及线路运行状况，确定列车所在轨道区段是否为该列车的开放进路；在确定列车所在轨道区段为该列车的开放进路的情况下，确定与列车所在轨道区段相邻的前方轨道区段是否为该列车的开放进路；在确定与列车所在轨道区段相邻的前方轨道区段为该列车的开放进路的情况下，确定该前方区段是否被其他列车占用；在确定所述前方区段未被其他列车占用的情况下，确定所述前方轨道区段为列车运行的目标点。

优选地，该方法还包括：在确定列车所在轨道区段不是该列车的开放进路的情况下，确定所述列车运行的目标点为空；在确定与列车所在轨道区段相邻的前方轨道区段不是该列车的开放进路的情况下，确定所述列车运行的目标点为列车所在轨道区段的终点；或者在确定所述前方区段被其他列车占用的情况下，确定所述列车所在轨道区段与所述前方轨道区段之间的边界为列车运行的目标点。

应当理解的是，上述列车调度优化方法的各个具体实施方式，均已在示例列车调度优化系统的实施方式中做了详细地说明(如上所述)，在此不再赘述。并且，本领域技术人员可以根据本发明的公开选择上述各种实施方式中的任一者，或者选择上述各种实施方式的组合来配置列车调度优化系统，并且其他的替换实施方式也落入本发明的保护范围。

采用本发明提供的列车调度优化方法以及系统能够实现根据列车调度优化指标实时地、自动地、精确地确定最优列车运行时分，在确保安全运行的同时大大提高了铁路运输效率并节约了能源。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (12)

1.一种列车调度优化方法，其特征在于，该方法包括：

列车离开一站或经过一站时，获取下一站的状态信息；

根据所述下一站的状态信息、列车状态信息，获取运行至下一站的区间通通时间数据；以及

根据所述区间通通时间与列车调度优化指标之间的关系，确定运行至下一站的最优区间运行时分。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述列车下一站的状态信息包括下一站数据和站停情况，以及所述列车状态信息包括列车机车类型和编组形成。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述列车调度优化指标包括节能数据和/或运输效率数据。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述列车调度优化指标包括节能数据和运输效率数据的情况下，将节能数据与所述区间通通时间之间的关系曲线和运输效率数据与所述区间通通时间之间的关系曲线进行加权，以确定所述最优区间运行时分。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，该方法还包括：

根据列车位置和方向信息以及线路运行状况，确定列车所在轨道区段是否为该列车的开放进路；

在确定列车所在轨道区段为该列车的开放进路的情况下，确定与列车所在轨道区段相邻的前方轨道区段是否为该列车的开放进路；

在确定与列车所在轨道区段相邻的前方轨道区段为该列车的开放进路的情况下，确定该前方区段是否被其他列车占用；以及

在确定所述前方区段未被其他列车占用的情况下，确定所述前方轨道区段为列车运行的目标点。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，该方法还包括：

在确定列车所在轨道区段不是该列车的开放进路的情况下，确定所述列车运行的目标点为空；

在确定与列车所在轨道区段相邻的前方轨道区段不是该列车的开放进路的情况下，确定所述列车运行的目标点为列车所在轨道区段的终点；或者

在确定所述前方区段被其他列车占用的情况下，确定所述列车所在轨道区段与所述前方轨道区段之间的边界为列车运行的目标点。

7.一种列车调度优化系统，其特征在于，该系统包括：

车载设备，安装于列车上，用于采集列车状态信息并根据调度中心的调度控制列车运行；以及

调度中心，用于采集下一站的状态信息；根据所述下一站的状态信息、列车状态信息获取运行至下一站的区间通通时间数据；以及根据所述区间通通时间与列车调度优化指标之间的关系，确定运行至下一站的最优区间运行时分并将该最优区间运行时分通过无线网络发送给所述列车的车载设备。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述列车下一站的状态信息包括下一站数据和站停情况，以及所述列车状态信息包括列车机车类型和编组形成。

9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述列车调度优化指标包括节能数据和/或运输效率数据。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述调度中心用于：

在所述列车调度优化指标包括节能数据和运输效率数据的情况下，将节能数据与所述区间通通时间之间的关系曲线和运输效率数据与所述区间通通时间之间的关系曲线进行加权，以确定所述最优区间运行时分。

11.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述车载设备还用于采集列车位置和方向信息；以及

所述调度中心还用于：

采集线路运行状况；

根据列车位置和方向信息以及线路运行状况，确定列车所在轨道区段是否为该列车的开放进路；

在确定列车所在轨道区段为该列车的开放进路的情况下，确定与列车所在轨道区段相邻的前方轨道区段是否为该列车的开放进路；

在确定与列车所在轨道区段相邻的前方轨道区段为该列车的开放进路的情况下，确定该前方区段是否被其他列车占用；以及

在确定所述前方区段未被其他列车占用的情况下，确定所述前方轨道区段为列车运行的目标点。

12.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述调度中心还用于：

在确定列车所在轨道区段不是该列车的开放进路的情况下，确定所述列车运行的目标点为空；

在确定与列车所在轨道区段相邻的前方轨道区段不是该列车的开放进路的情况下，确定所述列车运行的目标点为列车所在轨道区段的终点；或者

在确定所述前方区段被其他列车占用的情况下，确定所述列车所在轨道区段与所述前方轨道区段之间的边界为列车运行的目标点。