CN110682943A - 列车编组方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种列车编组方法及装置。其中，方法包括：若判断获知与后车之间的实时距离达到编组临界距离，则与后车进行车车通信，判断是否满足编组条件；若满足，则判断与后车进行的车车通信是否稳定；若稳定，则与后车进行虚拟连挂编组，通过与后车之间的车车通信控制后车的运行。本发明实施例提供的列车编组方法及装置，通过在目标车与后车之间的距离达到编组临界距离、通信稳定且满足编组条件的情况下，将目标车与后车编组为虚拟连挂编组，由头车控制编组内列车的运行，能够缩小编组运行时的最小间隔距离，显著突破信号系统的移动闭塞距离，能提升线路的利用率和运输能力。

Description

列车编组方法及装置

技术领域

本发明涉及交通技术领域，更具体地，涉及一种列车编组方法及装置。

背景技术

轨道交通是一种非常重要的日常出行方式。现有技术通常是根据经验或运行规律，预先对车厢进行编组为列车，列车按照预先设定的运行图进行运行。

基于现有编组方法，为了保证列车运行的安全性，通过现有信号装置技术即传统的CBTC系统(Communication Based Train Control System，基于通信的列车自动控制系统)，采用闭塞技术，保证闭塞区间在同一时间内只能运行一个列车。移动闭塞距离仅依靠列车与地面间的通信控制，闭塞距离一般较长，导致发车密度受到限制，线路的利用率和运输能力受限，能耗和运营成本较高。

发明内容

本发明实施例提供一种列车编组方法及装置，用以解决或者至少部分地解决现有技术存在的线路利用率不足的缺陷。

第一方面，本发明实施例提供一种列车编组方法，包括：

若判断获知与后车之间的实时距离达到编组临界距离，则与后车进行车车通信，判断是否满足编组条件；

若满足，则判断与所述后车进行的车车通信是否稳定；

若稳定，则与所述后车进行虚拟连挂编组，通过与所述后车之间的车车通信控制所述后车的运行。

优选地，所述与所述后车进行虚拟连挂编组之后，还包括：

判断与所述后车进行的车车通信是否稳定；

若不稳定，则停止与所述后车进行虚拟连挂编组。

优选地，所述与后车进行车车通信，判断是否满足编组条件具体包括：

接收所述后车的运行信息和拓扑帧；

根据目标车的运行信息和拓扑帧携带的初运行标志，及所述后车的运行信息和拓扑帧携带的初运行标志，判断是否满足编组条件。

优选地，所述判断与所述后车进行的车车通信是否稳定的具体步骤包括：

判断连续丢失的所述后车的拓扑帧的报文数量是否大于预设的数量阈值；若是，则与所述后车进行的车车通信不稳定；

判断连续不丢失的后车的拓扑帧的报文数量是否达到预设的数量阈值；若是，则与后车进行的车车通信稳定。

优选地，所述与所述后车进行虚拟连挂编组的具体步骤包括：

根据后车的拓扑帧，更新目标车的拓扑帧；

若更新后的目标车的拓扑帧与更新后的所述后车的拓扑帧一致，则将编组完成标志设置为完成；

相应地，所述通过与所述后车之间的车车通信控制所述后车的运行的具体步骤包括：

若编组完成标志为完成，则向所述后车发送控制权转移请求；

接收所述后车发送的控制权转移响应，向所述后车发送控制指令；

向所述后车发送控制指令具体包括：

根据预设的时间间隔获取目标车的实时状态和所述后车的实时状态；

根据所述目标车的实时状态和所述后车的实时状态，生成所述控制指令并发送至所述后车。

优选地，列车编组方法还包括：

若判断获知与前车之间的实时距离达到编组临界距离，则与前车进行车车通信，判断是否满足编组条件；

若满足，则判断与所述前车进行的车车通信是否稳定；

若稳定，则与所述前车进行虚拟连挂编组，通过与所述前车之间的车车通信，由所述前车控制目标车的运行。

第二方面，本发明实施例提供一种列车编组装置，包括：

第一判断模块，用于若判断获知与后车之间的实时距离达到编组临界距离，则与后车进行车车通信，判断是否满足编组条件；

第二判断模块，用于若满足，则判断与所述后车进行的车车通信是否稳定；

控制模块，用于若稳定，则与所述后车进行虚拟连挂编组，通过与所述后车之间的车车通信控制所述后车的运行。

优选地，所述第一判断模块，还用于若判断获知与前车之间的实时距离达到编组临界距离，则与前车进行车车通信，判断是否满足编组条件；

所述第二判断模块，还用于若满足，则判断与所述前车进行的车车通信是否稳定；

所述控制模块，还用于若稳定，则与所述前车进行虚拟连挂编组，通过与所述前车之间的车车通信，由所述前车控制目标车的运行。

第三方面，本发明实施例提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，执行所述程序时实现如第一方面的各种可能的实现方式中任一种可能的实现方式所提供的列车编组方法的步骤。

第四方面，本发明实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如第一方面的各种可能的实现方式中任一种可能的实现方式所提供的列车编组方法的步骤。

本发明实施例提供的列车编组方法及装置，通过在目标车与后车之间的距离达到编组临界距离、通信稳定且满足编组条件的情况下，将目标车与后车编组为虚拟连挂编组，由头车控制编组内列车的运行，能够缩小编组运行时的最小间隔距离，显著突破信号系统的移动闭塞距离，能提升线路的利用率和运输能力。进一步地，能有效减少编组时间、提高编组的灵活性，对客流变化较大的轨道交通线路具有重要意义，具有非常高的推广价值。

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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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为根据本发明实施例提供的列车编组方法的流程示意图；

图2为根据本发明一实施例提供的目标车控制后车运行的流程示意图；

图3为根据本发明实施例提供的列车编组装置的结构示意图；

图4为根据本发明实施例提供的电子设备的实体结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

为了克服现有技术的上述问题，本发明实施例提供一种列车编组方法及装置，其发明构思是，不同于传统的基于有线连接的编组技术，而是基于列车之间的无线通信，实现灵活的编组。

图1为根据本发明实施例提供的列车编组方法的流程示意图。如图1所示，该方法包括：步骤S101、若判断获知与后车之间的实时距离达到编组临界距离，则与后车进行车车通信，判断是否满足编组条件。

需要说明的是，本发明实施例的执行主体为安装在任一列车上的列车编组装置。

为了便于对本发明实施例的理解，下面先对列车编组系统进行说明。

列车编组系统由地面控制中心、数据交互中心、各列车、售票子系统、轨道交通移动通信子系统和定位子系统。每一列车上均安装有列车编组装置，列车编组装置可以安装于列车车头。

列车，可以为一列实际连挂编组和/或一列虚拟连挂编组。

轨道交通移动通信子系统，用于实现列车编组系统中其他各部分之间的数据交互。轨道交通移动通信子系统可以包括多个基站和通信网络设备。地面控制中心、数据交互中心、售票子系统和定位子系统之间通过通信网络设备进行数据交互；任一列车编组装置包括通信模块，通信模块用于通过基站和通信网络设备与地面控制中心、数据交互中心或定位子系统进行数据交互，还用于通过基站与其他列车的编组装置进行无线通信。

售票子系统，用于进行轨道交通售票，并向地面控制中心提供每一条轨道交通线路的已售票数、始发站及始发站的上车人数、各中途站及每一中途站的上下车人数、终点站及终点站的下车人数。

本发明实施例中的轨道交通，可以指广义上的轨道交通，也可以指狭义上的轨道交通。

定位子系统，用于获取每一列车的位置信息。

地面控制中心根据从售票子系统获取的每一条轨道交通线路的已售票数、始发站及始发站的上车人数、各中途站及每一中途站的上下车人数、终点站及终点站的下车人数，采用综合统计算法计算出始发站编组发车配置、中途编组变化配置，根据该配置进行调车安排，然后将调车安排发送给数据交互中心.

数据交互中心，用于根据地面控制中心发送的调车安排，完成调车及后续工作。数据交互中心与控制区域内所有列车进行数据交互，时刻监控列车运行状态，将道岔信息、过道岔指令、限速信息、站台信息、进站允许、离站允许等发送给列车以便列车能根据当前情况进行运行控制。

数据交互中心实时接收工作后每列车上传的位置信息及列车信息，用于列车监控、数据存储、运行控制等。列车信息，可以包括运行信息或故障信息等。

可以理解的是，数据交互中心可以为多个，每一数据交互中心对应一个控制区域。

数据交互中心实时接收工作后每列车上传的位置信息，按照预设的时间间隔(例如1秒)向相同线路上达到编组临界距离的所有列车，发送一次该线路上达到临界编组距离的车位置信息。

需要说明的是，线路区分上下行方向，即相同线路指路线和方向均相同的线路。

列车根据收到的调度信息、运行时刻表、电子地图实现自主运行控制。在行车过程中根据定位子系统获取的位置信息、数据交互中心的信息、地面控制中心的信息、前后车的信息实现编组/解编、过道岔、进站、出站等动作。

列车具有通过5G、WIFI、LTE等无线通信方式进行数据通信功能，具有通过高清摄像头、雷达、光达、红外线等设备进行障碍物检测、距离检测功能，具有自动编组/解编，具有自动控制运行状态等功能。

列车在运行过程中，实时接收定位子系统获取的目标车的位置信息，并将目标车的位置信息和列车信息发送至所在控制区域对应的数据交互中心。

数据交互中心根据接收到的各列车的位置信息，识别出同一轨道(路线)上、同向行驶的列车，将同一轨道(路线)上、同向行驶的各列车的位置信息和列车信息保存到列车信息列表中，并将列车信息列表发送给相关列车。

对于任一列车，将该列车为目标车，目标车上安装的列车编组装置对接收到的列车信息列表进行解析，解析出与目标车在同一轨道(路线)上、同向行驶的列车的信息，作为解析结果。若解析结果不为空，即接收到的列车信息列表中列车数量大于1，则根据解析结果，判断在目标车行驶方向上，在目标车之后是否存在列车；若存在，则将目标车之后的第一列列车作为后车。

当后车存在，则判断目标车与后车之间的距离是否达到编组临界距离。

达到编组临界距离，指小于或等于编组临界距离。

编组临界距离，可以根据实际情况预先设定。对于任一线路，可以根据该线路的路况，分段设定不同的编组临界距离。

若目标车与后车之间的距离未达到编组临界距离，则两车各自保持自动运行；若目标车与后车之间的距离达到编组临界距离，则两车开始进行车车通信。车车通信，采用无线通信方式。

通过目标车与后车之间的车车通信，目标车可以获取后车的相关信息，根据目标车的相关信息和后车的相关信息，可以判断目标车与后车是否满足编组条件。

任一禁止条件满足，则目标车与后车不满足编组条件；各禁止条件均不满足，则目标车与后车满足编组条件。

禁止条件包括：目标车拒绝编组、后车拒绝编组和共同运行条件不满足。

共同运行条件不满足包括：目标车弯道减速、目标车进入限速路段和不能同时运行编组规定的时间中的至少一个。

若目标车与后车不满足编组条件，目标车保持自动运行，后车根据目标车发送给后车的位置、速度、加速度等信息计算新的运行曲线，并根据新的运行曲线运行。

需要说明的是，在通信过程中后车时刻判断车间距，在编组完成之前，后车根据目标车的位置、速度、加速度计算出新的运行曲线，并根据新的运行曲线运行。

车间距，指两车之间的距离。

步骤S102、若满足，则判断与后车进行的车车通信是否稳定。

具体地，若目标车与后车满足编组条件，则判断两车之间的车车通信是否稳定。

由于后面的步骤S中，编组完成后，后车的运行由目标车进行控制，控制通过车车通信实现，因而两车之间的车车通信是否稳定对于实现列车的虚拟连挂编组非常重要。

目标车与后车之间的车车通信稳定，则执行步骤S103；目标车与后车之间的车车通信不稳定，则后车根据目标车的位置、速度、加速度计算出新的运行曲线，并根据新的运行曲线运行，并返回执行步骤S102。

步骤S103、若稳定，则与后车进行虚拟连挂编组，通过与后车之间的车车通信控制后车的运行。

具体地，目标车与后车之间的车车通信稳定，则目标车与后车进行虚拟连挂编组，目标车与后车作为一个整体，构成一列新的虚拟列车。在该新的虚拟列车中，后车的运行由目标车进行控制。

编组完成后，由于目标车与后车构成一列新的虚拟列车，后车的运行受目标车控制，目标车可以将与后车之间的车间距控制在虚拟连挂内的安全距离。

虚拟连挂编组内的安全距离，可以大于或等于后车在失去目标车的控制之后，能够避免追尾的最小距离，以保证后车在失去目标车的控制之后，能够安全制动，避免追尾。

可以理解的是，编组内的安全距离，小于移动闭塞距离。

由于编组内的安全距离，小于移动闭塞距离，因此，相比通常的编组方法和传统的CBTC系统，由于在能够保证安全的前提下，线路上相邻两车之间的距离得到减小，从而能实现在线路上同时运行更多的列车，使得线路的利用率和运输能力都得到提升。

基于本发明实施例提供的列车编组方法，可以针对轨道交通线路的客流波动，有变化地开行不同编组的列车，在高峰期采用大编组，平峰期采用小编组，不需要根据历史客流统计数据预估高峰期和平峰期，并根据预估高峰期和平峰期预先设定列车运行图，从而能实现以最经济的方式运营，节约能耗，降低运营成本，也利于增大发车密度，保证列车满载率，减少空跑，提高发车频率和服务水平，并可在一定程度上节省运营成本。

本发明实施例通过在目标车与后车之间的距离达到编组临界距离、通信稳定且满足编组条件的情况下，将目标车与后车编组为虚拟连挂编组，由头车控制编组内列车的运行，能够缩小编组运行时的最小间隔距离，显著突破信号系统的移动闭塞距离，能提升线路的利用率和运输能力。进一步地，能有效减少编组时间、提高编组的灵活性，对客流变化较大的轨道交通线路具有重要意义，具有非常高的推广价值。

基于上述各实施例的内容，与后车进行虚拟连挂编组之后，还包括：判断与后车进行的车车通信是否稳定；若不稳定，则停止与后车进行虚拟连挂编组。

具体地，目标车与后车进行虚拟连挂编组之后，继续判断目标车与后车进行的车车通信是否稳定。

若稳定，则继续保持虚拟连挂编组；若不稳定，则停止与后车进行虚拟连挂编组，进行解编，后车自行控制自身的运行，以保证运行安全。

本发明实施例通过在进行虚拟连挂编组之后，判断目标车与后车进行的车车通信是否稳定，在不稳定时解编，能保证列车运行的安全性。

基于上述各实施例的内容，与后车进行车车通信，判断是否满足编组条件具体包括：接收后车的运行信息和拓扑帧。

具体地，目标车与后车进行通信，相互发送运行信息和拓扑帧。目标车将自身的运行信息和拓扑帧发送至后车，后车将自身的运行信息和拓扑帧发送至目标车。

运行信息，包括调度信息、运行时刻表、道岔信息、过道岔指令、限速信息、站台信息、进站允许、离站允许等。

根据目标车的运行信息和拓扑帧携带的初运行标志，及后车的运行信息和拓扑帧携带的初运行标志，判断是否满足编组条件。

具体地，拓扑帧，用于相关信息的指示。可以由信息帧携带运行信息。

拓扑帧至少携带初运行标志，还可以携带运行完成标志、通信状态标志和编组完成标志。

初运行标志为禁止，表示拒绝编组；初运行标志为允许，表示拒允许编组，即不禁止编组。

通信状态标志，用于表示两车之间的车车通信是否稳定。可以用1表示通信稳定，用0表示通信不稳定。

编组完成标志，用于表示编组是否完成。可以用1表示编组完成，用0表示编组未完成。

根据目标车的初运行标志，可以判断是否存在目标车拒绝编组；根据后车的初运行标志，可以判断是否存在拒绝编组；根据目标车和后车的运行信息，可以判断共同运行条件是否满足。

本发明实施例通过目标车的运行信息和拓扑帧携带的初运行标志，及后车的运行信息和拓扑帧携带的初运行标志，判断是否满足编组条件，从而能够将满足编组条件的目标车和后车进行虚拟连挂编组，由头车控制编组内列车的运行，能够缩小编组运行时的最小间隔距离，显著突破信号系统的移动闭塞距离，能提升线路的利用率和运输能力。

基于上述各实施例的内容，判断与后车进行的车车通信是否稳定的具体步骤包括：判断连续丢失的所述后车的拓扑帧的报文数量是否大于预设的数量阈值；若是，则与所述后车进行的车车通信不稳定。判断连续不丢失的后车的拓扑帧的报文数量是否达到预设的数量阈值；若是，则与后车进行的车车通信稳定；若否，则与后车进行的车车不通信稳定。

具体地，目标车与后车进行的车车通信是否稳定，可以通过连续丢失的拓扑帧的报文数量和连续不丢失的拓扑帧的报文数量进行判断。

后车的拓扑帧报文丢失的连续帧数达到预设的数量阈值，则认为通信不稳定；后车的拓扑帧报文不丢失的连续帧数达到预设的数量阈值，则认为通信稳定。

预设的数量阈值，可以根据实际情况设定，例如10，本发明实施例对此不作具体限制。

需要说明的是，目标车与后车进行车车通信时，相邻两个拓扑帧之间的时间间隔可以为毫秒级，例如10毫秒。因此，在即使车车通信由稳定变为不稳定，后车失去控制状态的持续时间非常短，后车能够迅速恢复对运行的自主控制，保证安全性。

本发明实施例通过连续丢失的拓扑帧的报文数量和连续不丢失的拓扑帧的报文数量判断车车通信是否稳定，能保证后车及时恢复对自身的运行控制，保证列车运行的安全性。

基于上述各实施例的内容，与后车进行虚拟连挂编组的具体步骤包括：根据后车的拓扑帧，更新目标车的拓扑帧。

具体地，列车在互发拓扑帧过程中同时计算新的拓扑帧。

如果目标车接收到的后车的拓扑帧中不含有该目标车的IP地址，则将后车的拓扑帧中的IP地址列表放在该目标车的IP地址之后，组成目标车新的IP地址列表，根据目标车新的IP地址列表形成目标车新的拓扑帧。

如果后车接收到的目标车的拓扑帧不含有该后车的IP地址，则将目标车的IP地址列表放在该后车的IP地址之前，组成后车新的IP地址列表，根据后车新的IP地址列表形成后车新的拓扑帧。

若更新后的目标车的拓扑帧与更新后的后车的拓扑帧一致，则将编组完成标志设置为完成。

具体地，目标车接收到更新后的后车的拓扑帧之后，判断更新后的目标车的拓扑帧与更新后的后车的拓扑帧是否一致；一致则说明初运行成功，设置初运行完成标志后再发送目标车新的拓扑帧。若目标车与后车的拓扑帧的初运行完成标志一致，则认为编组完成，目标车的列车编组装置将编组完成标志设置为完成，并设定列车参考方向。

本发明实施例通过更新拓扑帧并在更新后的目标车的拓扑帧与更新后的后车的拓扑帧一致时，判断编组完成，从而能由头车控制编组内列车的运行，能够缩小编组运行时的最小间隔距离，显著突破信号系统的移动闭塞距离，能提升线路的利用率和运输能力。

基于上述各实施例的内容，相应地，通过与后车之间的车车通信控制后车的运行的具体步骤包括：若编组完成标志为完成，则向后车发送控制权转移请求。

具体地，当目标车判断获知编组完成标志为完成，目标车向后车发送控制权转移请求，要求获取后车的运行控制权。

后车接收控制权转移请求之后，判断获知编组完成标志为完成，则向目标车发送控制权转移响应。

接收后车发送的控制权转移响应，向后车发送控制指令。

具体地，目标车接收控制权转移响应之后，获得后车的运行控制权，通过将具体控制命令发送给后车，实现对后车的运行控制。后车接收具体控制命令之后，执行具体控制命令而不再自动驾驶。

本发明实施例通过在多列车之间无线编组的基础上，实现编组内列车作为一个整体，统一由头车进行编组运行控制，能够缩小编组运行时的最小间隔距离，显著突破信号系统的移动闭塞距离，能提升线路的利用率和运输能力。

基于上述各实施例的内容，向后车发送控制指令具体包括：根据预设的时间间隔获取目标车的实时状态和后车的实时状态。

具体地，编组完成后，目标车向后车发送控制指令，实现列车协同控制。

列车协同控制，用于在虚拟连挂编组的行进过程中，保持安全行车距离。

目标车根据预设的时间间隔，采集编组内车辆的定位位置、实时速度、制动距离、制动系统工况等实时状态信息

根据目标车的实时状态和后车的实时状态，生成控制指令并发送至后车。

具体地，目标车根据编组内车辆的定位位置、实时速度、制动距离、制动系统工况等实时状态信息，结合列车制动距离，控制编组内列车行进速度，保持虚拟连挂编组列车行车间距，保证列车在特殊工况下能够安全制动，避免追尾。

控制指令，携带了后车需要施加的牵引力/制动力，以控制后车的速度。

编组中目标车按照单车自动运行模式驾驶，目标车控制后车进行间隔控制。控制模式可以包括后车追前车、编组行车和停车三种模式。

S0表示两车平稳运行时两车最小目标间隔距离。建立编组时，后车处于匀速或者加速状态，则S0为最小目标间隔距离。

S1表示目标车与后车之间的目标间隔距离；建立编组时，后车处于减速状态，S1为两列车速度相同时的间隔距离。

St表示预先设置的目标车与后车之间的目标停车间隔距离。

S表示目标车与后车之间的实际间隔距离。

LB1表示减速距离，目标车与后车运行达到减速距离后，后车必需减速运行。

后车追前车模式，为编组列车达到稳定的目标间隔的行车过程。通过控制列车在运行过程中的某一个间隔采用某一种运行速度，达到间隔控制的目标。

编组协同控制根据两车不同工况调整目标间隔。列车变速过程中以最大加速度a_up和最大减速度a_down运行，同时加速度的变化率(加加速度)不影响乘客的舒适性。最大加速度a_up、最大减速度a_down和加加速度，可以根据列车的运行特性确定。

建立编组时，目标车利用车间通信获得后车位置，根据目标车位置计算目标车与后车的间隔。

目标车以速度V1匀速运行，后车以速度V2运行，V2>V1；建立编组时后车为匀速、加速或减速，则目标车均控制后车减速至V1后匀速运行。

目标车以速度V1匀加速运行，后车以速度V2运行，V2>V1；建立编组时后车为匀速，则当目标车加速至V2时开始进入编组行车过程；后车为加速，则目标车控制后车继续按照原加速度继续加速，达到最大速度后匀速，若目标车与后车之间的实际间隔距离达到LB1，则控制后车减速，减速到最小间隔距离时，保持最小间隔距离进行编组行车；后车为减速，则目标车控制后车继续按照原减速度继续减速，目标车与后车的速度相同后，保持实际间隔距离编组行车。

目标车以速度V1匀减速运行，后车以速度V2运行，V2>V1；建立编组时后车为匀速，则目标车与后车之间的实际间隔距离达到LB1，则控制后车减速，减速到最小间隔距离时，保持最小间隔距离进行编组行车；后车为加速，则目标车控制后车续按照原加速度继续加速，达到最大速度后匀速，若目标车与后车之间的实际间隔距离达到LB1，则控制后车减速，减速到最小间隔距离时，保持最小间隔距离进行编组行车；后车为减速，则目标车控制后车继续按照原减速度继续减速，目标车与后车的速度相同后，保持实际间隔距离编组行车。

列车运行状态持续运行到工况变换点(临界距离)后，改变当前运行状态。

图2为根据本发明一实施例提供的目标车控制后车运行的流程示意图。如图2所示，目标车计算出九种工况后车的速度-间隔距离曲线，目标车通过列车间通信获得后车定位信息，计算两列车相对间隔距离；在目标车列车稳定接收到后车采用精确定位手段发送的信号后，目标车优先使用精确定位手段、冗余使用列车定位计算两车间隔距离的方式获得两车间隔；目标车实时采集列车速度信息，根据车间间隔距离，计算速度偏差；根据速度偏差，考虑列车限速、限加速度、限加加速度值，计算需要施加的牵引力/制动力F；目标车通过列车编组装置将需要施加的牵引力/制动力发送给后车的列车编组装置，后车的列车编组装置转发给后车的CCU(中央控制单元，Central Control Unit)；后车的CCU向列车的牵引系统或制动系统发出请求值，以施加牵引力将列车加速到控制速度，或施加制动力使列车减速至规定值。

目标车每隔一段时间计算速度-间隔距离曲线，修正运行偏离。

编组行车模式，为目标车与后车之间达到稳定的目标间隔后的行车过程。

目标车加速，由速度V1，加速后稳定运行在速度V2；后车在目标车的控制下由速度V1，加速后稳定运行在速度V2；若间隔距离为S0，则目标车先施加牵引力，后车根据间隔控制，逐渐施加牵引力，前后车间隔逐渐增大；若间隔距离为S1，当S0<S1时，目标车与后车同时施加牵引力或制动力。

目标车匀速，目标车可以采用两种控制方法：一是根据列车载重，目标车与后车同时施加牵引力或制动力；而是采用距离蠕动调节模式，调节小段间隔距离。

距离蠕动调节模式，具体包括：

车间隔由S0，变为S0+d时，后车先减速，后加速，最后与目标车稳定运行在速度V1；

车间隔由S0，变为S0-d时，后车先加速，后减速，最后与目标车稳定运行在速度V1。

目标车减速，由速度V1，减速后稳定运行在速度V2。若间隔距离为S0，目标车先施加制动力，后车根据间隔控制，逐渐施加制动力；车间隔逐渐减小；若间隔距离为S1：目标车先施加制动力，后车先保持的在速度V1，逐渐减小间隔；运行到LB1后，后车减速，逐渐达到目标间隔距离。

工况变化后，目标车计算工况变化，计算后车的速度-间隔距离曲线，计算需要施加的牵引力/制动力，发送给后车。

停车模式，为目标车和后车的速度由V1逐渐减小到0。

S>＝St时，按照单车运行曲线，目标车开始减速时，后车根据间隔控制，缩小与前车间隔，间隔达到S1后，目标车控制后车保持间隔距离为S1运行，不再按照最小间隔进一步缩小行车间隔。

S<St时，在目标车匀速运行阶段，调整车间隔由S0变为S1；按照单车运行曲线，目标车减速，目标车控制后车保持间隔距离为S1，不再按照最小间隔进一步缩小行车间隔。

本发明实施例通过目标车根据不同的控制模式和工况，生成对后车的具体控制指令，能够保证行车安全。

基于上述各实施例的内容，列车编组方法还包括：若判断获知与前车之间的实时距离达到编组临界距离，则与前车进行车车通信，判断是否满足编组条件。

具体地，对于任一列车，将该列车为目标车，目标车上安装的列车编组装置对接收到的列车信息列表进行解析，解析出与目标车在同一轨道(路线)上、同向行驶的列车的信息，作为解析结果。若解析结果不为空，即接收到的列车信息列表中列车数量大于1，根据解析结果，则判断在目标车行驶方向上，在目标车之前是否存在列车；若存在，则将目标车之前的第一列列车作为前车。

当前车存在，则判断目标车与前车之间的距离是否达到编组临界距离。

判断目标车与前车是否满足编组条件的具体步骤，与判断目标车与后车是否满足编组条件的具体步骤类似，可以参照前述各实施例的描述，此处不再赘述。

若满足，则判断与前车进行的车车通信是否稳定。

具体地，判断目标车与前车进行的车车通信是否稳定的的具体步骤，与判断目标车与后车进行的车车通信是否稳定的具体步骤类似，可以参照前述各实施例的描述，此处不再赘述。

若稳定，则与前车进行虚拟连挂编组，通过与前车之间的车车通信，由前车控制目标车的运行。

具体地，若目标车与前车进行的车车通信稳定，则目标车与前车进行虚拟连挂编组，目标车与前车作为一个整体，构成一列新的虚拟列车。在该新的虚拟列车中，目标车的运行由前车进行控制。

前车控制目标车的运行的具体步骤，与目标车控制后车的运行的具体步骤类似，可以参照前述各实施例的描述，此处不再赘述。

本发明实施例通过在目标车与前车之间的距离达到编组临界距离、通信稳定且满足编组条件的情况下，将目标车与前车编组为虚拟连挂编组，由头车控制编组内列车的运行，能够缩小编组运行时的最小间隔距离，显著突破信号系统的移动闭塞距离，能提升线路的利用率和运输能力。进一步地，能有效减少编组时间、提高编组的灵活性，对客流变化较大的轨道交通线路具有重要意义，具有非常高的推广价值。

图3为根据本发明实施例提供的列车编组装置的结构示意图。基于上述各实施例的内容，如图3所示，该装置包括第一判断模块301、第二判断模块302和控制模块303，其中：

第一判断模块301，用于若判断获知与后车之间的实时距离达到编组临界距离，则与后车进行车车通信，判断是否满足编组条件；

第二判断模块302，用于若满足，则判断与后车进行的车车通信是否稳定；

控制模块303，用于若稳定，则与后车进行虚拟连挂编组，通过与后车之间的车车通信控制后车的运行。

具体地，第一判断模块301判断获知目标车与后车之间的距离达到编组临界距离，则两车开始进行车车通信；通过目标车与后车之间的车车通信，第一判断模块301可以获取后车的相关信息，根据目标车的相关信息和后车的相关信息，可以判断目标车与后车是否满足编组条件。

目标车与后车满足编组条件，第二判断模块302判断目标车与后车进行的车车通信是否稳定。

目标车与后车进行的车车通信稳定，控制模块303与后车进行虚拟连挂编组，目标车与后车作为一个整体，构成一列新的虚拟列车；在该新的虚拟列车中，后车的运行由目标车的控制模块303进行控制。

本发明实施例提供的列车编组装置，用于执行本发明上述各实施例提供的列车编组方法，该列车编组装置包括的各模块实现相应功能的具体方法和流程详见上述列车编组方法的实施例，此处不再赘述。

该列车编组装置用于前述各实施例的列车编组方法。因此，在前述各实施例中的列车编组方法中的描述和定义，可以用于本发明实施例中各执行模块的理解。

本发明实施例通过在目标车与后车之间的距离达到编组临界距离、通信稳定且满足编组条件的情况下，将目标车与后车编组为虚拟连挂编组，由头车控制编组内列车的运行，能够缩小编组运行时的最小间隔距离，显著突破信号系统的移动闭塞距离，能提升线路的利用率和运输能力。进一步地，能有效减少编组时间、提高编组的灵活性，对客流变化较大的轨道交通线路具有重要意义，具有非常高的推广价值。

基于上述各实施例的内容，第一判断模块301，还用于若判断获知与前车之间的实时距离达到编组临界距离，则与前车进行车车通信，判断是否满足编组条件。

具体地，第一判断模块301判断获知目标车与前车之间的距离达到编组临界距离，则两车开始进行车车通信；通过目标车与前车之间的车车通信，第一判断模块301可以获取前车的相关信息，根据目标车的相关信息和前车的相关信息，可以判断目标车与前车是否满足编组条件。

第二判断模块302，还用于若满足，则判断与前车进行的车车通信是否稳定。

具体地，目标车与前车满足编组条件，第二判断模块302判断目标车与前车进行的车车通信是否稳定。

控制模块303，还用于若稳定，则与前车进行虚拟连挂编组，通过与前车之间的车车通信，由前车控制目标车的运行。

目标车与前车进行的车车通信稳定，控制模块303与前车进行虚拟连挂编组，目标车与前车作为一个整体，构成一列新的虚拟列车；在该新的虚拟列车中，目标车的的控制模块303接收前车的控制指令，根据前车的控制指令控制目标车的运行。

通过在目标车与前车之间的距离达到编组临界距离、通信稳定且满足编组条件的情况下，将目标车与前车编组为虚拟连挂编组，由头车控制编组内列车的运行，能够缩小编组运行时的最小间隔距离，显著突破信号系统的移动闭塞距离，能提升线路的利用率和运输能力。进一步地，能有效减少编组时间、提高编组的灵活性，对客流变化较大的轨道交通线路具有重要意义，具有非常高的推广价值。

图4为根据本发明实施例提供的电子设备的实体结构示意图。基于上述实施例的内容，如图4所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)401、存储器(memory)402和总线403；其中，处理器401和存储器402通过总线403完成相互间的通信；处理器401用于调用存储在存储器402中并可在处理器401上运行的计算机程序指令，以执行上述各方法实施例所提供的列车编组方法，例如包括：若判断获知与后车之间的实时距离达到编组临界距离，则与后车进行车车通信，判断是否满足编组条件；若满足，则判断与后车进行的车车通信是否稳定；若稳定，则与后车进行虚拟连挂编组，通过与后车之间的车车通信控制后车的运行。

本发明另一实施例公开一种计算机程序产品，计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，计算机程序包括程序指令，当程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法实施例所提供的列车编组方法，例如包括：若判断获知与后车之间的实时距离达到编组临界距离，则与后车进行车车通信，判断是否满足编组条件；若满足，则判断与后车进行的车车通信是否稳定；若稳定，则与后车进行虚拟连挂编组，通过与后车之间的车车通信控制后车的运行。

此外，上述的存储器402中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本发明另一实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，计算机指令使计算机执行上述各方法实施例所提供的列车编组方法，例如包括：若判断获知与后车之间的实时距离达到编组临界距离，则与后车进行车车通信，判断是否满足编组条件；若满足，则判断与后车进行的车车通信是否稳定；若稳定，则与后车进行虚拟连挂编组，通过与后车之间的车车通信控制后车的运行。

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的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行上述各个实施例或者实施例的某些部分的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种列车编组方法，其特征在于，包括：

若判断获知与后车之间的实时距离达到编组临界距离，则与后车进行车车通信，判断是否满足编组条件；

若满足，则判断与所述后车进行的车车通信是否稳定；

若稳定，则与所述后车进行虚拟连挂编组，通过与所述后车之间的车车通信控制所述后车的运行。

2.根据权利要求1所述的列车编组方法，其特征在于，所述与所述后车进行虚拟连挂编组之后，还包括：

判断与所述后车进行的车车通信是否稳定；

若不稳定，则停止与所述后车进行虚拟连挂编组。

3.根据权利要求1所述的列车编组方法，其特征在于，所述与后车进行车车通信，判断是否满足编组条件具体包括：

接收所述后车的运行信息和拓扑帧；

根据目标车的运行信息和拓扑帧携带的初运行标志，及所述后车的运行信息和拓扑帧携带的初运行标志，判断是否满足编组条件。

4.根据权利要求3所述的列车编组方法，其特征在于，所述判断与所述后车进行的车车通信是否稳定的具体步骤包括：

判断连续丢失的所述后车的拓扑帧的报文数量是否大于预设的数量阈值；若是，则与所述后车进行的车车通信不稳定；

判断连续不丢失的后车的拓扑帧的报文数量是否达到预设的数量阈值；若是，则与后车进行的车车通信稳定。

5.根据权利要求3所述的列车编组方法，其特征在于，所述与所述后车进行虚拟连挂编组的具体步骤包括：

根据后车的拓扑帧，更新目标车的拓扑帧；

若更新后的目标车的拓扑帧与更新后的所述后车的拓扑帧一致，则将编组完成标志设置为完成；

相应地，所述通过与所述后车之间的车车通信控制所述后车的运行的具体步骤包括：

若编组完成标志为完成，则向所述后车发送控制权转移请求；

接收所述后车发送的控制权转移响应，向所述后车发送控制指令；

向所述后车发送控制指令具体包括：

根据预设的时间间隔获取目标车的实时状态和所述后车的实时状态；

根据所述目标车的实时状态和所述后车的实时状态，生成所述控制指令并发送至所述后车。

6.根据权利要求1至5任一所述的列车编组方法，其特征在于，还包括：

若判断获知与前车之间的实时距离达到编组临界距离，则与前车进行车车通信，判断是否满足编组条件；

若满足，则判断与所述前车进行的车车通信是否稳定；

若稳定，则与所述前车进行虚拟连挂编组，通过与所述前车之间的车车通信，由所述前车控制目标车的运行。

7.一种列车编组装置，其特征在于，包括：

第一判断模块，用于若判断获知与后车之间的实时距离达到编组临界距离，则与后车进行车车通信，判断是否满足编组条件；

第二判断模块，用于若满足，则判断与所述后车进行的车车通信是否稳定；

控制模块，用于若稳定，则与所述后车进行虚拟连挂编组，通过与所述后车之间的车车通信控制所述后车的运行。

8.根据权利要求7所述的列车编组装置，其特征在于，

所述第一判断模块，还用于若判断获知与前车之间的实时距离达到编组临界距离，则与前车进行车车通信，判断是否满足编组条件；

所述第二判断模块，还用于若满足，则判断与所述前车进行的车车通信是否稳定；

所述控制模块，还用于若稳定，则与所述前车进行虚拟连挂编组，通过与所述前车之间的车车通信，由所述前车控制目标车的运行。

9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至6任一项所述的列车编组方法的步骤。

10.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述的列车编组方法的步骤。

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