CN110758491B - 列车运行控制方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种列车运行控制方法及系统，通过确定备选进路集合，并从备选进路集合中确定出进路运行时长最长的进路作为列车的当前运行路径，提供了一种在无法下发全部进路轨道的情况下的列车运行路径的确定方法。而且，基于进路运行时长最长的进路的ATO命令速度曲线、列车在起始车站与到达车站之间的目标运行时长以及最长的进路运行时长，确定列车在进路运行时长最长的进路上的运行速度，可以保证列车的准点率，同时扩大ATO的速度处理能力。本发明实施例中ATO根据ATS下发的目标运行时长，进行列车运行控制，可以在保证舒适控车的前提下，以接近运行计划的时间实现节能运行。
Description
技术领域
本发明涉及城市轨道交通技术领域，更具体地，涉及列车运行控制方法及系统。
背景技术
在当前快节奏的社会环境下，轨道交通列车的准点到达非常重要，列车需要严格执行列车自动监控系统(Automatic Train Supervision，ATS)的运行计划，即列车时刻表。
目前，ATS的运行计划可以通过运行等级的方式下发到列车自动驾驶系统(Automatic Train Operation，ATO)。运行等级是速度百分比，ATO收到ATS下发的运行等级后，根据运行等级对应的速度百分比调整运行速度，变相的调整运行时长。国内ATS调整运行计划的做法通常是调整向ATO下发的运行等级，ATS通过事先的实验，确定运行等级对应的运行时长，当运行计划调整时，ATS通过判断运行时长与运行等级的对应关系，寻找最优的运行等级下发至ATO。ATO根据运行等级及各种限速，计算最终的命令速度曲线，并根据命令速度曲线对列车的运行速度进行控制。
然而，现有技术中的ATS通过调整运行等级来调整运行计划，需要预估某一运行等级对应的运行时长，并经过多次调整才能确定，流程比较复杂。并且，运行等级是离散的，运行时长在对应运行等级时需要寻优，这种做法也容易造成列车的晚点和早点。使用运行等级是生硬的将速度百分比应用于速度曲线，不方便根据列车具体情况调整限速。因此现急需提供一种列车运行控制方法及系统。
发明内容
为克服上述问题或者至少部分地解决上述问题，本发明实施例提供了一种列车运行控制方法及系统。
第一方面，本发明实施例提供了一种列车运行控制方法，包括：
基于列车处于起始车站时接收的所述列车的初始指定进路轨道，从所述起始车站与相邻的到达车站之间的所有进路中选择包含所述初始指定进路轨道的进路构成备选进路集合；
对于所述备选进路集合中的每条进路，基于所述进路的列车自动保护系统ATP紧急制动触发速度曲线，确定所述进路的列车自动驾驶系统ATO命令速度曲线，并确定所述进路的进路运行时长；
对于所述备选进路集合中所述进路运行时长最长的进路，基于所述进路运行时长最长的进路的ATO命令速度曲线、所述列车在所述起始车站与所述到达车站之间的目标运行时长以及最长的所述进路运行时长，确定所述列车在所述进路运行时长最长的进路上的运行速度。
优选地，所述基于所述进路运行时长最长的进路的ATO命令速度曲线、所述列车在所述起始车站与所述到达车站之间的目标运行时长以及最长的所述进路运行时长，确定所述列车在所述进路运行时长最长的进路上的运行速度，具体包括：
若判断获知最长的所述进路运行时长与预设时长之和大于等于所述目标运行时长，则将所述进路运行时长最长的进路的ATO命令速度曲线中的最高速度作为所述列车在所述进路运行时长最长的进路上的运行速度。
优选地，所述基于所述进路运行时长最长的进路的ATO命令速度曲线、所述列车在所述起始车站与所述到达车站之间的目标运行时长以及最长的所述进路运行时长，确定所述列车在所述进路运行时长最长的进路上的运行速度，还包括：
若判断获知最长的所述进路运行时长与所述预设时长之和小于所述目标运行时长，则基于二分法以及所述进路运行时长最长的进路的ATO命令速度曲线，确定所述列车在所述进路运行时长最长的进路上的运行速度。
优选地，所述的列车运行控制方法，还包括：
基于所述初始指定进路轨道和所述列车在所述起始车站与所述到达车站之间运行时接收的运行指定进路轨道，更新所述备选进路集合；
若判断获知更新后的所述备选进路集合中存在唯一进路，当再次接收到运行指定进路轨道时，判断所述唯一进路是否包含有再次接收的所述运行指定进路轨道；
若包含，则确定所述唯一进路的进路运行时长，并基于所述唯一进路的ATO命令速度曲线、所述唯一进路的进路运行时长以及所述目标运行时长，确定所述列车在所述唯一进路上的运行速度；否则，将所述唯一进路的ATO命令速度曲线中的最高速度作为所述列车在所述唯一进路上的运行速度。
优选地，所述基于所述进路的列车自动保护系统ATP紧急制动触发速度曲线，确定所述进路的列车自动驾驶系统ATO命令速度曲线，具体包括：
基于所述列车对应的紧急制动触发速度的车尾保持长度，对所述ATP紧急制动触发速度曲线的上升沿速度拐点进行优化，并基于所述列车的车头估计位置，对所述ATP紧急制动触发速度曲线的下降沿速度拐点进行优化，确定所述ATO命令速度曲线。
优选地，所述基于所述列车的车头估计位置，对所述ATP紧急制动触发速度曲线的下降沿速度拐点进行优化，确定所述ATO命令速度曲线，具体包括：
基于所述列车的车头估计位置以及所述列车的最大安全前端，确定所述列车的欠读测距误差；并基于所述下降沿速度拐点处的速度，确定补偿距离；
基于欠读测距误差以及所述补偿距离，对所述ATP紧急制动触发速度曲线的下降沿速度拐点进行优化。
优选地，所述基于所述下降沿速度拐点处的速度，确定补偿距离，具体包括：
基于所述下降沿速度拐点处的速度，确定所述下降沿速度拐点处的顶棚制动速度；
基于所述顶棚制动速度，确定不可突破速度；
基于所述下降沿速度拐点处的速度以及所述不可突破速度，确定所述补偿距离。
第二方面，本发明实施例提供了一种列车运行控制系统，包括：
备选进路集合确定模块，用于基于列车处于起始车站时接收的所述列车的初始指定进路轨道，从所述起始车站与相邻的到达车站之间的所有进路中选择包含所述初始指定进路轨道的进路构成备选进路集合；
进路运行时长确定模块，用于对于所述备选进路集合中的每条进路，基于所述进路的列车自动保护系统ATP紧急制动触发速度曲线，确定所述进路的列车自动驾驶系统ATO命令速度曲线，并确定所述进路的进路运行时长；
当前运行速度确定模块，用于对于所述备选进路集合中所述进路运行时长最长的进路，基于所述进路运行时长最长的进路的ATO命令速度曲线、所述列车在所述起始车站与所述到达车站之间的目标运行时长以及最长的所述进路运行时长，确定所述列车在所述进路运行时长最长的进路上的运行速度。
第三方面，本发明实施例提供了一种电子设备，包括：存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如第一方面所述的列车运行控制方法的步骤。
第四方面，本发明实施例提供了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所述的列车运行控制方法的步骤。
本发明实施例提供的一种列车运行控制方法及系统，通过确定备选进路集合，并从备选进路集合中确定出进路运行时长最长的进路作为列车的当前运行路径，提供了一种在无法下发全部进路轨道的情况下的列车运行路径的确定方法。而且，基于进路运行时长最长的进路的ATO命令速度曲线、列车在起始车站与到达车站之间的目标运行时长以及最长的进路运行时长，确定列车在进路运行时长最长的进路上的运行速度，可以保证列车的准点率，同时扩大ATO的速度处理能力。本发明实施例中ATO根据ATS下发的目标运行时长，进行列车运行控制，可以在保证舒适控车的前提下，以接近运行计划的时间实现节能运行。
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为本发明实施例提供的一种列车运行控制方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的一种列车运行控制方法中各速度曲线的示意图；
图3为本发明实施例提供的一种列车运行控制方法中各速度曲线的示意图；
图4为本发明实施例提供的一种列车运行控制方法中各速度曲线的示意图；
图5为本发明实施例提供的一种列车运行控制方法中各速度曲线的示意图；
图6为本发明实施例提供的一种列车运行控制方法中各速度曲线的示意图；
图7为本发明实施例提供的一种列车运行控制方法中各速度曲线的示意图；
图8为本发明实施例提供的一种列车运行控制方法中各速度曲线的示意图；
图9为本发明实施例提供的一种列车运行控制方法中各速度曲线的示意图；
图10为本发明实施例提供的一种列车运行控制系统的结构示意图；
图11为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
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。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
如图1所示，本发明实施例提供了一种列车运行控制方法，包括：
S1，基于列车处于起始车站时接收的所述列车的初始指定进路轨道，从所述起始车站与相邻的到达车站之间的所有进路中选择包含所述初始指定进路轨道的进路构成备选进路集合；
S2，对于所述备选进路集合中的每条进路，基于所述进路的列车自动保护系统ATP紧急制动触发速度曲线，确定所述进路的列车自动驾驶系统ATO命令速度曲线，并确定所述进路的进路运行时长；
S3，对于所述备选进路集合中所述进路运行时长最长的进路，基于所述进路运行时长最长的进路的ATO命令速度曲线、所述列车在所述起始车站与所述到达车站之间的目标运行时长以及最长的所述进路运行时长，确定所述列车在所述进路运行时长最长的进路上的运行速度。
具体地，本发明实施例中提供的列车运行控制方法，其执行主体为列车自动驾驶系统(Automatic Train Operation，ATO)。ATO与列车自动监控系统(Automatic TrainSupervision，ATS)通信连接，ATS会向ATO下发列车的运行计划。本发明实施例中仅以列车从起始车站出发至相邻的到达车站的过程中，对列车运行进行控制为例进行说明。起始车站可以是列车运行线路上除运行线路终点外的任一车站，相应地，到达车站是指与起始车站相邻的下一车站。
首先，ATO执行步骤S1。列车处于起始车站时，ATS向ATO下发列车的运行计划包括列车在起始车站与到达车站之间的目标运行时长，区域控制器(Zone Controller，ZC)或者应答器等其他系统向ATO下发初始指定进路轨道。其中，目标运行时长是指列车在起始车站与到达车站之间的计划运行时长，初始指定进路轨道是指列车从起始车站出发在未来一段时间内运行的轨道。当列车将要驶出初始指定进路轨道时，ZC或者应答器等其他系统会自动再次向ATO下发另一个指定进路轨道。
ATO基于列车处于起始车站时接收的列车的初始指定进路轨道，确定所述起始车站与相邻的到达车站之间的所有进路。ATO可以预先配置列车运行线路上每两相邻车站间所有进路构成的进路集合，每个集合都有标签，标签为两相邻车站。ATO从预先配置的、标签为起始车站与到达车站的进路集合中选择包含初始指定进路轨道的进路构成备选进路集合，备选进路集合可以记为A。
然后，ATO执行步骤S2。对于A中的每条进路i(1≤i≤n，n为备选进路集合A中的进路数量)，基于进路i的列车自动保护系统(Automatic Train Protection，ATP)紧急制动触发速度曲线，确定进路i的列车自动驾驶系统(Automatic Train Operation，ATO)命令速度曲线，并确定所述进路的进路运行时长。其中，ATP紧急制动触发速度曲线是指顶棚紧急制动触发速度曲线，具体可以先根据进路i中的每条轨道的限速，绘制原始限速曲线，也即GEBR制动曲线。然后根据原始限速曲线的恒速段计算出ATP紧急制动触发速度，并绘制ATP紧急制动触发速度曲线。
由于列车在实际运行过程中可能存在延时且在计算过程中可能存在误差，因此需要在ATP紧急制动触发速度的基础上，减去一定阈值，确定进路i的ATO顶棚命令速度，并绘制ATO顶棚命令速度曲线。其中，减去的阈值可以根据经验确定，本发明实施例中对此不作具体限定。结合车尾保持需求以及避免在根据ATO命令速度控制列车运行的过程中触发紧急制动，通过ATO顶棚命令速度曲线确定出ATO命令速度曲线。由于列车运行中牵引工况越少，运行越节能，因此避免在根据ATO命令速度控制列车运行的过程中触发紧急制动，可以尽可能让列车速度平稳，减少牵引和制动工况，相比于运行等级的运行控制方式更有利于节能。
如图2所示，为本发明实施例中提供的列车运行控制方法中各速度曲线的示意图，其中横坐标为位置，纵坐标为速度。线1表示的曲线为原始限速曲线，线2表示的曲线为ATO顶棚命令速度曲线，线3表示的曲线为ATO命令速度曲线。其中未示出ATP紧急制动触发速度曲线，ATP紧急制动触发速度曲线是位于线1和线2之间且与线1和线2具有相同走势，可以认为是线1向下平移一定值或者线2向上平移一定值得到。
ATO命令速度曲线确定后，可以根据ATO控车算法，计算出列车在进路i的进路运行时长。
在确定出A内所有进路的ATO命令速度曲线以及进路运行时长后，执行步骤S3，从A内选择进路运行时长最长的进路作为列车的当前运行路径，比较列车在起始车站与到达车站之间的目标运行时长与最长的进路运行时长的大小，比较结果结合进路运行时长最长的进路的ATO命令速度曲线，即可确定列车在进路运行时长最长的进路上的运行速度。
本发明实施例中提供的列车运行控制方法，通过确定备选进路集合，并从备选进路集合中确定出进路运行时长最长的进路作为列车的当前运行路径，提供了一种在无法下发全部进路轨道的情况下的列车运行路径的确定方法。而且，基于进路运行时长最长的进路的ATO命令速度曲线、列车在起始车站与到达车站之间的目标运行时长以及最长的进路运行时长，确定列车在进路运行时长最长的进路上的运行速度，可以保证列车的准点率，同时扩大ATO的速度处理能力。本发明实施例中ATO根据ATS下发的目标运行时长，进行列车运行控制，可以在保证舒适控车的前提下，以接近运行计划的时间实现节能运行。
在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的列车运行控制方法，ATO控车算法具体可以是现有的ATO控车算法，也可以是简化的ATO控车算法。
简化的ATO控车算法可以是：列车在初始车站发车时级位为L1，速度大于V1小于V2时级位为L2，速度大于V2时级位为L3。当速度上升至ATO命令速度后级位为0，减速级位为L4。记录每个级位切换点处的位置、速度。其中，V1和V2可以根据需要进行设置。如图3所示，图3中线4表示列车在ATO控车算法下在某一进路上的运行速度曲线，线4上具有0、L1、L2、L3、L4共5个级位。
本发明实施例中优选采用简化的ATO控车算法确定每个进路的进路运行时长，适用性较强。
在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的列车运行控制方法，所述基于所述进路运行时长最长的进路的ATO命令速度曲线、所述列车在所述起始车站与所述到达车站之间的目标运行时长以及最长的所述进路运行时长，确定所述列车在所述进路运行时长最长的进路上的运行速度，具体包括：
若判断获知最长的所述进路运行时长与预设时长之和大于等于所述目标运行时长，则将所述进路运行时长最长的进路的ATO命令速度曲线中的最高速度作为所述列车在所述进路运行时长最长的进路上的运行速度。
具体地，本发明实施例中，目标运行时长与最长的进路运行时长进行比较时，引入预设时长T0，预设时长T0可以根据经验值进行设定，用于表征目标运行时长与进路运行时长之间的差异，这种差异可能是由于进路上的延时导致。设目标运行时长为TATS，最长的进路运行时长为T1，当目标运行时长TATS与最长的进路运行时长T1的比较结果是：最长的进路运行时长T1与预设时长T0之和大于等于目标运行时长TATS时，即满足如下公式：
T1+T0≥TATS，
则将进路运行时长最长的进路的ATO命令速度曲线中的最高速度作为列车在进路运行时长最长的进路上的运行速度。如此可以保证列车在进路运行时长最长的进路上运行时可以准点到达到达车站。
在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的列车运行控制方法，所述基于所述进路运行时长最长的进路的ATO命令速度曲线、所述列车在所述起始车站与所述到达车站之间的目标运行时长以及最长的所述进路运行时长，确定所述列车在所述进路运行时长最长的进路上的运行速度，还包括：
若判断获知最长的进路运行时长与所述预设时长之和小于目标运行时长，则基于二分法以及所述进路运行时长最长的进路的ATO命令速度曲线，确定列车在进路运行时长最长的进路上的运行速度。
具体地，本发明实施例中，当目标运行时长TATS与最长的进路运行时长T1的比较结果是：最长的进路运行时长T1与预设时长T0之和小于目标运行时长TATS时，则基于二分法，从进路运行时长最长的进路的ATO命令速度曲线中确定列车在进路运行时长最长的进路上的运行速度。
设进路运行时长最长的进路的ATO命令速度曲线中的最高速度为v0，二分法的思想是取v0的一半，即v0/2，将以v0/2控制列车在进路运行时长最长的进路上运行时的进路运行时间T2与预设时长T0之和同目标运行时长TATS进行比较，如果T2与预设时长T0之和大于等于目标运行时长TATS，则将v0/2作为列车在进路运行时长最长的进路上的运行速度。如图4所示，图4中线5表示列车在ATO控制下在进路运行时长最长的进路上的运行速度曲线。线5上的最大速度为v0/2。
否则，如果T2与预设时长T0之和小于目标运行时长TATS，则取v0/2与v0的均值，即取3/4*v0，将以3/4*v0控制列车在进路运行时长最长的进路上运行时的进路运行时间T3与预设时长T0之和同目标运行时长TATS进行比较，如果T3与预设时长T0之和大于等于目标运行时长TATS，则将3/4*v0作为列车在进路运行时长最长的进路上的运行速度。如图5所示，图5中线6表示列车在ATO控制下在进路运行时长最长的进路上的运行速度曲线。线6上的最大速度为3/4*v0。
否则，如果T3与预设时长T0之和小于目标运行时长TATS，则取3/4*v0与v0的均值，即取7/8*v0，将以7/8*v0控制列车在进路运行时长最长的进路上运行时的进路运行时间T4与预设时长T0之和同目标运行时长TATS进行比较，如果T4与预设时长T0之和大于等于目标运行时长TATS，则将7/8*v0作为列车在进路运行时长最长的进路上的运行速度。如图6所示，图6中线7表示列车在ATO控制下在进路运行时长最长的进路上的运行速度曲线。线7上的最大速度为7/8*v0。
否则，如果T4与预设时长T0之和小于目标运行时长TATS，则取7/8*v0与v0的均值，以此类推。
本发明实施例中提供的列车运行控制方法，可以保证列车在进路运行时长最长的进路上运行时可以准点到达到达车站。
在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的列车运行控制方法，还包括：
基于所述初始指定进路轨道和所述列车在所述起始车站与所述到达车站之间运行时接收的运行指定进路轨道，更新所述备选进路集合；
若判断获知更新后的所述备选进路集合中存在唯一进路，当再次接收到运行指定进路轨道时，判断所述唯一进路是否包含有再次接收的所述运行指定进路轨道；
若包含，则确定所述唯一进路的进路运行时长，并基于所述唯一进路的ATO命令速度曲线、所述唯一进路的进路运行时长以及所述目标运行时长，确定所述列车在所述唯一进路上的运行速度；否则，将所述唯一进路的ATO命令速度曲线中的最高速度作为所述列车在所述唯一进路上的运行速度。
具体地，本发明实施例中，列车在起始车站与到达车站之间运行时，ZC或者应答器等其他系统会在列车将要驶出上一次发送的指定进路轨道时，自动向ATO发送下一个指定进路轨道，本发明实施例中将列车在起始车站与到达车站之间运行时ATO接收的指定进路轨道即为运行指定进路轨道。ATO根据初始指定进路轨道和接收的运行指定进路轨道，更新备选进路集合。即ATO从起始车站与到达车站之间的所有进路中选择同时包含有初始指定进路轨道和接收的运行指定进路轨道的进路，构成更新后的备选进路集合。
如果更新后的备选进路集合中存在唯一进路，则将唯一进路作为列车的当前行驶路径。当ATO再次接收到运行指定进路轨道时，判断备选进路集合中的唯一进路是否包含有再次接收的运行指定进路轨道，若包含，则确定唯一进路的进路运行时长，并基于唯一进路的ATO命令速度曲线、唯一进路的进路运行时长以及目标运行时长，确定列车在所述唯一进路上的运行速度。具体过程参见上述实施例，本发明实施例中对此不再赘述。若不包含，则将唯一进路的ATO命令速度曲线中的最高速度作为列车在唯一进路上的运行速度。
在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的列车运行控制方法，所述基于所述进路的列车自动保护系统ATP紧急制动触发速度曲线，确定所述进路的列车自动驾驶系统ATO命令速度曲线，具体包括：
基于所述列车对应的紧急制动触发速度的车尾保持长度，对所述ATP紧急制动触发速度曲线的上升沿速度拐点进行优化，并基于所述列车的车头估计位置，对所述ATP紧急制动触发速度曲线的下降沿速度拐点进行优化，确定所述ATO命令速度曲线。
具体地，本发明实施例中，一方面，ATO根据列车对应的紧急制动触发速度的车尾保持长度，对ATP紧急制动触发速度曲线的上升沿速度拐点进行优化。其中，车尾保持是指当列车的车头和车尾处于两个不同的限度段时，为保证车尾的速度不超过限速段的最高限速，列车的车头需要继续保持原来在车尾所处的限速段时的速度。车尾保持长度是列车最大安全前端与最小安全后端之间的距离，记为S3。ATO考虑车尾保持长度，需要将ATP紧急制动触发速度曲线的上升沿速度拐点向前移动S3的距离，作为ATO命令速度曲线的上升沿速度拐点。
另一方面，由于计算ATP紧急制动触发速度使用的是最大安全前端，而计算ATO命令速度使用的是车头估计位置，即车头置信位置。因此为防止列车在根据ATO命令速度曲线运行的过程中触发紧急制动，ATO根据列车的车头估计位置，对ATP紧急制动触发速度曲线的下降沿速度拐点进行优化，将ATP紧急制动触发速度曲线的下降沿速度拐点向后移动一定距离，这个距离为最大安全前端与车头估计位置之间的位置差，为欠读测距误差，记为S1。另外，由于ATP紧急制动触发速度曲线的下降沿速度拐点相对于原始限速曲线的下降沿速度拐点也存在位置差，所以还应将ATP紧急制动触发速度曲线的下降沿速度拐点再向后平移一个补偿距离，记为S2。其中，S2为实时变化的常数，可以实时根据经验进行设定。ATP紧急制动触发速度曲线的上降沿速度拐点、的下降沿速度拐点平移后得到ATO命令速度曲线。
图7所示，线3与线2的上升沿速度拐点和下降沿速度拐点的相对位置关系示意图。图6中线3的上升沿速度拐点相对于线2的上升沿速度拐点向前偏移了S3，线3的下升沿速度拐点相对于线2的下升沿速度拐点向后偏移了S1+S2。
在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的列车运行控制方法，ATP紧急制动触发速度曲线的上升沿速度拐点向前移动S3的距离之后，为避免延时以及计算误差对ATO命令速度的影响，还可以在将ATP紧急制动触发速度曲线的上升沿速度拐点向前移动S4的距离，其中S4为常数，可以根据经验确定。最后将ATP紧急制动触发速度曲线的上升沿速度拐点向前移动S3+S4之后，作为ATO命令速度曲线的上升沿速度拐点。即如图8所示。
在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的列车运行控制方法，所述基于所述列车的车头估计位置，对所述ATP紧急制动触发速度曲线的下降沿速度拐点进行优化，确定所述ATO命令速度曲线，具体包括：
基于所述列车的车头估计位置以及所述列车的最大安全前端，确定所述列车的欠读测距误差；并基于所述下降沿速度拐点处的速度，确定补偿距离；
基于欠读测距误差以及所述补偿距离，对所述ATP紧急制动触发速度曲线的下降沿速度拐点进行优化。
具体地，本发明实施例中，欠读测距误差S3可以通过列车的最大安全前端与列车的车头估计位置之间的位置差值确定，即二者之间的距离。补偿距离可以通过ATP紧急制动触发速度曲线的下降沿速度拐点处的速度，结合列车实际运行时的速度限制确定。
本发明实施例中，通过对ATP紧急制动触发速度曲线的下降沿速度拐点进行优化，可以确定出ATO命令速度曲线，ATO命令速度曲线上的速度均为ATO控制机制下的可达速度，便于节能处理和运行时间的计算。
在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的列车运行控制方法，所述基于所述下降沿速度拐点处的速度，确定补偿距离，具体包括：
基于所述下降沿速度拐点处的速度，确定所述下降沿速度拐点处的顶棚制动速度；
基于所述顶棚制动速度，确定不可突破速度；
基于所述下降沿速度拐点处的速度以及所述不可突破速度，确定所述补偿距离。
具体地，如图9所示，将下降沿速度拐点对应的位置作为目标点，下降沿速度拐点处的速度即为点91对应的速度v91，下降沿速度拐点处的顶棚制动速度即为点92对应的速度v92。点93对应的速度v93与v92相等。根据顶棚制动速度v93，可以确定出不可突破速度，即点94对应的速度v94。最终，根据v91、v93确定补偿距离S2。
具体可以采用如下公式确定补偿距离S2。
2*a*S2＝v93*v93–v91*v91，
其中，a为列车的最小紧急制动率。
如图10所示，在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供了一种列车运行控制系统，包括：备选进路集合确定模块101、进路运行时长确定模块102和当前运行速度确定模块103。其中，
备选进路集合确定模块101用于基于列车处于起始车站时接收的所述列车的初始指定进路轨道，从所述起始车站与相邻的到达车站之间的所有进路中选择包含所述初始指定进路轨道的进路构成备选进路集合；
进路运行时长确定模块102用于对于所述备选进路集合中的每条进路，基于所述进路的列车自动保护系统ATP紧急制动触发速度曲线，确定所述进路的列车自动驾驶系统ATO命令速度曲线，并确定所述进路的进路运行时长；
当前运行速度确定模块103用于对于所述备选进路集合中所述进路运行时长最长的进路，基于所述进路运行时长最长的进路的ATO命令速度曲线、所述列车在所述起始车站与所述到达车站之间的目标运行时长以及最长的所述进路运行时长，确定所述列车在所述进路运行时长最长的进路上的运行速度。
具体地，本发明实施例中提供的列车运行控制系统中各模块的作用与上述方法类实施例中各步骤的操作流程是一一对应的，实现的效果也是一致的，具体参见上述方法类实施例，本发明实施例中对此不再赘述。
如图11所示，在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供了一种电子设备，包括：处理器(processor)111、存储器(memory)112、通信接口(Communications Interface)113和总线114；其中，
所述处理器111、存储器112、通信接口113通过总线114完成相互间的通信。所述存储器112存储有可被所述处理器111执行的程序指令，处理器111用于调用存储器112中的程序指令，以执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：基于列车处于起始车站时接收的所述列车的初始指定进路轨道，从所述起始车站与相邻的到达车站之间的所有进路中选择包含所述初始指定进路轨道的进路构成备选进路集合；对于所述备选进路集合中的每条进路，基于所述进路的列车自动保护系统ATP紧急制动触发速度曲线，确定所述进路的列车自动驾驶系统ATO命令速度曲线，并确定所述进路的进路运行时长；对于所述备选进路集合中所述进路运行时长最长的进路，基于所述进路运行时长最长的进路的ATO命令速度曲线、所述列车在所述起始车站与所述到达车站之间的目标运行时长以及最长的所述进路运行时长，确定所述列车在所述进路运行时长最长的进路上的运行速度。
存储器112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所述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(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供了一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：基于列车处于起始车站时接收的所述列车的初始指定进路轨道，从所述起始车站与相邻的到达车站之间的所有进路中选择包含所述初始指定进路轨道的进路构成备选进路集合；对于所述备选进路集合中的每条进路，基于所述进路的列车自动保护系统ATP紧急制动触发速度曲线，确定所述进路的列车自动驾驶系统ATO命令速度曲线，并确定所述进路的进路运行时长；对于所述备选进路集合中所述进路运行时长最长的进路，基于所述进路运行时长最长的进路的ATO命令速度曲线、所述列车在所述起始车站与所述到达车站之间的目标运行时长以及最长的所述进路运行时长，确定所述列车在所述进路运行时长最长的进路上的运行速度。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述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。基于这样的理解，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)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
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 (9)
1.一种列车运行控制方法，其特征在于，包括：
基于列车处于起始车站时接收的所述列车的初始指定进路轨道，从所述起始车站与相邻的到达车站之间的所有进路中选择包含所述初始指定进路轨道的进路构成备选进路集合；
对于所述备选进路集合中的每条进路，基于所述进路的列车自动保护系统ATP紧急制动触发速度曲线，确定所述进路的列车自动驾驶系统ATO命令速度曲线，并确定所述进路的进路运行时长；
对于所述备选进路集合中所述进路运行时长最长的进路，基于所述进路运行时长最长的进路的ATO命令速度曲线、所述列车在所述起始车站与所述到达车站之间的目标运行时长以及最长的所述进路运行时长，确定所述列车在所述进路运行时长最长的进路上的运行速度；
所述基于所述进路运行时长最长的进路的ATO命令速度曲线、所述列车在所述起始车站与所述到达车站之间的目标运行时长以及最长的所述进路运行时长，确定所述列车在所述进路运行时长最长的进路上的运行速度，具体包括：
若判断获知最长的所述进路运行时长与预设时长之和小于所述目标运行时长，则基于二分法以及所述进路运行时长最长的进路的ATO命令速度曲线，确定所述列车在所述进路运行时长最长的进路上的运行速度。
2.根据权利要求1所述的列车运行控制方法，其特征在于，所述基于所述进路运行时长最长的进路的ATO命令速度曲线、所述列车在所述起始车站与所述到达车站之间的目标运行时长以及最长的所述进路运行时长，确定所述列车在所述进路运行时长最长的进路上的运行速度，具体包括：
若判断获知最长的所述进路运行时长与预设时长之和大于等于所述目标运行时长，则将所述进路运行时长最长的进路的ATO命令速度曲线中的最高速度作为所述列车在所述进路运行时长最长的进路上的运行速度。
3.根据权利要求1所述的列车运行控制方法，其特征在于，还包括：
基于所述初始指定进路轨道和所述列车在所述起始车站与所述到达车站之间运行时接收的运行指定进路轨道，更新所述备选进路集合；
若判断获知更新后的所述备选进路集合中存在唯一进路，当再次接收到运行指定进路轨道时，判断所述唯一进路是否包含有再次接收的所述运行指定进路轨道；
若包含，则确定所述唯一进路的进路运行时长，并基于所述唯一进路的ATO命令速度曲线、所述唯一进路的进路运行时长以及所述目标运行时长，确定所述列车在所述唯一进路上的运行速度；否则，将所述唯一进路的ATO命令速度曲线中的最高速度作为所述列车在所述唯一进路上的运行速度。
4.根据权利要求1所述的列车运行控制方法，其特征在于，所述基于所述进路的列车自动保护系统ATP紧急制动触发速度曲线，确定所述进路的列车自动驾驶系统ATO命令速度曲线，具体包括：
基于所述列车对应的紧急制动触发速度的车尾保持长度，对所述ATP紧急制动触发速度曲线的上升沿速度拐点进行优化，并基于所述列车的车头估计位置，对所述ATP紧急制动触发速度曲线的下降沿速度拐点进行优化，确定所述ATO命令速度曲线。
5.根据权利要求4所述的列车运行控制方法，其特征在于，所述基于所述列车的车头估计位置，对所述ATP紧急制动触发速度曲线的下降沿速度拐点进行优化，确定所述ATO命令速度曲线，具体包括：
基于所述列车的车头估计位置以及所述列车的最大安全前端，确定所述列车的欠读测距误差；并基于所述下降沿速度拐点处的速度，确定补偿距离；
基于欠读测距误差以及所述补偿距离，对所述ATP紧急制动触发速度曲线的下降沿速度拐点进行优化。
6.根据权利要求5所述的列车运行控制方法，其特征在于，所述基于所述下降沿速度拐点处的速度，确定补偿距离，具体包括：
基于所述下降沿速度拐点处的速度，确定所述下降沿速度拐点处的顶棚制动速度；
基于所述顶棚制动速度，确定不可突破速度；
基于所述下降沿速度拐点处的速度以及所述不可突破速度，确定所述补偿距离。
7.一种列车运行控制系统，其特征在于，包括：
备选进路集合确定模块，用于基于列车处于起始车站时接收的所述列车的初始指定进路轨道，从所述起始车站与相邻的到达车站之间的所有进路中选择包含所述初始指定进路轨道的进路构成备选进路集合；
进路运行时长确定模块，用于对于所述备选进路集合中的每条进路，基于所述进路的列车自动保护系统ATP紧急制动触发速度曲线，确定所述进路的列车自动驾驶系统ATO命令速度曲线，并确定所述进路的进路运行时长；
当前运行速度确定模块，用于对于所述备选进路集合中所述进路运行时长最长的进路，基于所述进路运行时长最长的进路的ATO命令速度曲线、所述列车在所述起始车站与所述到达车站之间的目标运行时长以及最长的所述进路运行时长，确定所述列车在所述进路运行时长最长的进路上的运行速度；
所述当前运行速度确定模块，具体用于：
若判断获知最长的所述进路运行时长与预设时长之和小于所述目标运行时长，则基于二分法以及所述进路运行时长最长的进路的ATO命令速度曲线，确定所述列车在所述进路运行时长最长的进路上的运行速度。
8.一种电子设备，包括：存储器、处理器以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1-6中任一项所述的列车运行控制方法的步骤。
9.一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1-6中任一项所述的列车运行控制方法的步骤。
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