CN111994097A - 一种基于协同编队的y字型线路动态解编方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种基于协同编队的Y字型线路动态解编方法及系统，包括：确定在协同编队中的后车在以最短时间通过Y字型线路道岔的最佳策略下，完成动态解编时的最优位置速度信息；根据最优位置速度信息，反推计算出列车在开始解编时的解编位置速度信息；根据解编位置速度信息，制定基于协同编队的Y字型线路动态解编策略。本发明实施例提供的Y字型线路动态解编方法及系统，根据编队后车动态解编后的速度位置信息计算出其以最短时间通过Y字型线路道岔的位置速度值，并以这一位置速度信息值反推出编队列车开始解编时的状态信息，保证编队列车能在Y字型线路上能最高效且安全的完成动态解编，提高了线路资源的利用率和列车运营效率。

Description

一种基于协同编队的Y字型线路动态解编方法及系统

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域，尤其涉及一种基于协同编队的Y字型线路动态解编方法及系统。

背景技术

Y型线路是目前城市轨道交通线路中较为常见的一种线路设计形式，一般由主线和支线组成，在主、支线上分别开行贯通的交路，并可根据主、支线上不同客流特征调整各自交路的开行比例和运能。Y型线路使两个方向的乘客均能到达共线段的站点，与独立运营的线路相比更节约建设成本。但一方面，由于共线段列车追踪能力、折返能力等设备条件制约，非共线段的运能会受到限制，即主、支线段的运能无法同时提升到很高的程度；另一方面，由于列车需开往不同方向，对于运营组织及故障情况下的处置要求相对较高。

采用协同编队的方法通过列车在共线段始/末端编队，实现共线段编队运行及非共线段单车运行，从而突破非共线段列车追踪受限于共线段始/末端主干线分支数量的约束，在非共线段，达到与共线段相同的最小追踪间隔，大大提高整条线路的运力需求。

现有的列车协同编队运行的过程中，并没有明确的方法及控制策略来实现列车编队解除，即不能确定具体解编时间点以及在解编时的行车状态，也无法确定解编后的状态信息，特别是针对Y字型线路的道岔前编队列车动态解除的场景。

Y字型线路为地铁线路中的常见线路，因此亟需一种高效的控制策略及方法来解决编队列车在Y字型线路动态解编的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种基于协同编队的Y字型线路动态解编方法及系统，用以解决现有技术在列车协同编队运行的解编过程中，由于未明确规划详细的解编策略，从而导致列车运营效率降低的不足的缺陷。

第一方面，本发明实施例提供一种基于协同编队的Y字型线路动态解编方法，主要包括：确定在协同编队的两列列车中的后车在以最短时间通过Y字型线路道岔的最佳策略下，完成动态解编时的最优位置速度信息；根据最优位置速度信息，反推计算出两列列车在开始解编时的解编位置速度信息；根据解编位置速度信息，制定两列列车的基于协同编队的Y字型线路动态解编策略。

可选地，上述协同编队的两列列车中的后车在以最短时间通过Y字型线路道岔的最佳策略是指：在两列列车开始解除动态解编时，后车以最大制动减速度减速至过渡速度后，以最大牵引加速度加速至解除动态解编时的最大速度；在两列列车刚完成解除动态解编时，前车的车尾位于参考零点，参考零点为道岔区段的起点位置；后车的移动授权终点所述为参考零点，其每个时刻的速度位置点沿限速曲线移动，直至所述前车完全通过道岔区段且道岔动作至所述后车的行车路径规划的位置并安全锁闭；在两列列车完成解除动态解编后，后车以所在道岔区段的最大限速运行通过所述Y字型线路道岔。

可选地，所述协同编队的两列列车中的后车在以最短时间通过Y字型线路道岔的最佳策略，还包括：前车按照限速曲线继续运行，而不受后车的影响。

可选地，上述确定在协同编队的两列列车中的后车在以最短时间通过Y字型线路道岔的最佳策略下，完成动态解编时的最优位置速度信息，主要包括：

当v≤v_B时，后车以最大牵引加速度加速至所在道岔区段的最大限速，然后以所述最大限速运行通过所述Y字型线路道岔；

此时，所述后车状态方程为：

L＝v_B ²/2a_t；

t＝t_p1+t_p2；

确定当t取最小值时，后车完成解除动态解编时的车头的位置信息为最优位置速度信息，其中：

s₀＝v₀ ²/2a_b；

t_A＝s_d/v_A；

t＝t_A+t_d；

其中，后车开始解除动态解编时的车头的位置信息为(v，-s)，最大加速度为a_t，最大减速度为a_b，在道岔区段的最大限速为v_B；t为后车通过Y字型线路道岔的总时间，t_p1为后车以最大牵引加速度加速至所在道岔区段的最大限速的时间，t_p2为后车以最大限速运行通过所述Y字型线路道岔的时间；L为后车通过所述Y字型线路道岔后，车头距离参考零点的距离；前车通过道岔的总时间为t_A，道岔最大动作时间为t_d，道岔区段长度为s_d；后车完成动态解编时的最优位置速度信息为(v₀，-s₀)。

可选地，当v＞v_B时，后车以最大制动减速度减速至所在道岔区段的最大限速，此时后车车头刚好进入道岔区段，然后以所述最大限速运行通过所述Y字型线路道岔，此时，所述后车状态方程为：

L＝v_B ²/2a_t；

t＝t_p1+t_p2；

确定当t取最小值时，后车完成解除动态解编时的车头的位置信息为最优位置速度信息，此时v＝v₀。

可选地，所述根据所述最优位置速度信息，反推计算出两列列车在开始解编时的解编位置速度信息，包括：设两列列车开始解除动态解编前，两车均在线路限速下运行，前车车尾的速度位置状态信息，后车车头的速度位置状态信息，两车编队状态下的稳定追踪间距，协同编队列车调节解编的控制时间；在两列列车开始解除动态解编时，前车按照限速曲线继续行驶并驶向道岔，解编完成时刚好完全进入道岔，且车速调整为前车在道岔区段的最大限速；后车先以最大制动减速度减速至过渡速度，然后以最大牵引加速度加速至刚完成解除动态解编时的速度，并确定此时两车车距；根据编队列车解除编组的控制策略，确定前车的解编过程及始末状态和后车的解编过程及始末状态，并结合两车编队状态下的稳定追踪间距，确定出后车解编调节过程中的过渡速度，以及协同编队列车调节解编的控制时间；根据后车解编调节过程中的过渡速度，以及协同编队列车调节解编的控制时间，确定两列列车在开始解编时的解编位置速度信息。

可选地，上述确定前车的解编过程及始末状态，主要包括：

确定后车的解编过程及始末状态，包括：

两车编队状态下的稳定追踪间距：

Δs＝s_b-s_a；

其中，前车车尾的速度位置状态信息为(v_p，-s_a)，后车车头的速度位置状态信息为(v_p，-s_b)，两车编队状态下的稳定追踪间距为Δs，协同编队列车调节解编的控制时间为t_r，前车在道岔区段的最大限速为，v_A，后车的过渡速度为v_k，后车刚完成解除动态解编时的最大速度为v₁，两车车距为s₁；后车开始解除动态解编时的最大加速度为a_t，最大减速度为a_b。

第二方面，本发明实施例还提供一种基于协同编队的Y字型线路动态解编系统，包括：

第一运算单元，用于确定在协同编队的两列列车中的后车在以最短时间通过Y字型线路道岔的最佳策略下，完成动态解编时的最优位置速度信息；第二运算单元，用于根据最优位置速度信息，反推计算出两列列车在开始解编时的解编位置速度信息；线路解编单元，用于根据解编位置速度信息，制定两列列车的基于协同编队的Y字型线路动态解编策略。

第三方面，本发明实施例还提供一种电子设备，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，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述基于协同编队的Y字型线路动态解编方法的步骤。

第四方面，本发明实施例还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上述任一种所述基于协同编队的Y字型线路动态解编方法的步骤。

本发明实施例提供的基于协同编队的Y字型线路动态解编方法及系统，根据编队后车动态解编后的速度位置信息计算出其以最短时间通过Y字型线路道岔的位置速度值，并以这一位置速度信息值反推出编队列车开始解编时的状态信息，保证编队列车能在Y字型线路上能最高效且安全的完成动态解编，提高了线路资源的利用率和列车运营效率。

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是本发明实施例提供的一种基于协同编队的Y字型线路动态解编方法的流程示意图；

图2是本发明实施例提供的一种基于协同编队的Y字型线路动态解编方法中，编队列车在开始解除动态解编时的状态示意图；

图3是本发明实施例提供的一种基于协同编队的Y字型线路动态解编方法中，编队列车在完成解除动态解编时的状态示意图；

图4是本发明实施例提供的一种基于协同编队的Y字型线路动态解编方法中，前车驶离道岔区段，后车移动授权刚开始时的状态示意图；

图5是本发明实施例提供的一种基于协同编队的Y字型线路动态解编方法中，后车采用最佳控制策略以最短时间驶离道岔区段的状态示意图；

图6是本发明实施例提供的一种基于协同编队的Y字型线路动态解编系统的结构示意图；

图7是本发明实施例提供的一种基于协同编队的Y字型线路动态解编系统的运行状态整体示意图；

图8是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。

图1是本发明实施例提供的一种基于协同编队的Y字型线路动态解编方法的流程示意图，如图1所示，该方法包括但不限于以下步骤：

步骤S1：确定在协同编队的两列列车中的后车在以最短时间通过Y字型线路道岔的最佳策略下，完成动态解编时的最优位置速度信息；

步骤S2：根据最优位置速度信息，反推计算出两列列车在开始解编时的解编位置速度信息；

步骤S3：根据所述解编位置速度信息，制定两列列车的基于协同编队的Y字型线路动态解编策略。

本发明实施例提供了的基于协同编队系统的Y字型线路高效的动态解编的方法，主要思路包括：根据编队后车动态解编后的速度位置信息计算出以最短时间通过Y字型线路道岔的一组位置速度值。在本发明实施例中，设编队前车不管解编前还是解编后的行车策略都不受后车影响，故使编队后车能在最短时间通过Y字型线路支线的某固定点的方案就是最高效的动态解编策略。此时后车在完成动态解编时的位置速度信息设为最优位置速度信息。

进一步地，在本发明实施例中，可以根据刚完成解编后的位置速度信息值，即最优位置速度信息，反推出编队列车开始解编时的状态信息，包括前车解编位置速度信息和后车解编位置速度信息。

最后，在确定了两列列车的开始解编时的解编位置速度信息之后，则确定了列车编队解除的具体时间点、开始解编时两列列车的行车状态以及可以确定出两列列车在完后动态解编后的状态信息，并由此制定出一个具体地Y字型线路动态解编策略。

本发明实施例提供的Y字型线路动态解编方法，根据编队后车动态解编后的速度位置信息计算出其以最短时间通过Y字型线路道岔的位置速度值，并以这一位置速度信息值反推出编队列车开始解编时的状态信息，保证编队列车能在Y字型线路上能最高效且安全的完成动态解编，提高了线路资源的利用率和列车运营效率。

基于上述实施例的内容，作为一种可选实施例，上述协同编队的两列列车中的后车在以最短时间通过Y字型线路道岔的最佳策略可以是指：

在两列列车开始解除动态解编时，后车以最大制动减速度减速至过渡速度后，以最大牵引加速度加速至解除动态解编时的最大速度；在两列列车刚完成解除动态解编时，前车的车尾位于参考零点，所述参考零点为道岔区段的起点位置；后车的移动授权终点所述为参考零点，其每个时刻的速度位置点沿限速曲线移动，直至所述前车完全通过道岔区段且道岔动作至所述后车的行车路径规划的位置并安全锁闭；在两列列车完成解除动态解编后，后车以所在道岔区段的最大限速运行通过所述Y字型线路道岔。

具体地，在本发明实施例中，可以根据后车动态解编后的位置速度信息，计算出以最短时间通过Y字型线路道岔的最优位置速度值，并以该完成动态解编时的最优位置速度信息反推出编队列车开始解编时的解编位置速度信息。

由解编位置速度信息得到的最高效率的解编控制策略表现为：协同编队列车在限速曲线下运行于Y字型线路共线段，两车稳定追踪间距为Δs；当后车车头距离Y字型线路道岔区段起点为s_b时，两车开始解编。

解编过程中，后车降速至过渡速度v_k后，再加速至速度v₁，此时前车速度为v_A并且刚好完全进入道岔区段，两车解编完成，解编调节的总控制时间为t_r，解编完成两车相距s₁。

最后，后车等待前车通过道岔区段并且道岔动作完成且锁闭后，可以延伸其移动授权，并以最短时间通过道岔区段。

具体地，如图2所示，假设编队状态下，前车为A车，其初始位置速度信息(v_p，-s_a)；后车为B车，其初始位置速度信息(v_p，-s_b)；Y字型线路道岔在共线段的端点(区段起点)为位置参考零点。

如图3所示，在协同编队列车编队解除后，两车进入开始解除动态解编状态，此时A、B车将按照移动闭塞的方式追踪。为了避免B车进行紧急制动，则B车刚解除编组时其速度曲线应当在其限速曲线，又称列车紧急制动干预曲线(简称EBI曲线)以下。

由此，可以获知：在A、B两列列车开始解除动态解编时，最高效的情况如图4所示，在刚开始解除编组时，B车的速度位置曲线为贴近其EBI曲线的某点，而此时A车车尾刚好进入道岔区段，此时B车移动授权终点为道岔区段起点同时也是A车车尾。B车移动授权将不再延伸，此时B车的每个时刻的速度位置点将贴着EBI曲线移动，直到A车完全通过道岔且道岔动作至B车的行车路径规划的位置并安全锁闭。

本发明实施例提供的基于协同编队的Y字型线路动态解编方法，通过设置前后车的动态解编前、动态解编时以及动态解编后的最高效的解编策略，突出协同编队系统的优势，避免造成线路资源的浪费和列车运营效率的降低。

基于上述实施例的内容，作为一种可选实施例，所述协同编队的两列列车中的后车在以最短时间通过Y字型线路道岔的最佳策略，还包括：前车按照限速曲线继续运行，而不受后车的影响。

在本发明实施例中，为了实现协同编队列车在Y字型线路的高效动态解编，编队列车需要在共线段完成解编，然后依次通过线路道岔。因编队前车不管解编前还是解编后的行车策略都不受后车影响，所以使编队后车能在最短时间通过Y字型线路支线的某固定点的方案就是最高效的动态解编策略。

基于上述实施例的内容，作为一种可选实施例，确定在协同编队的两列列车中的后车在以最短时间通过Y字型线路道岔的最佳策略下，完成动态解编时的最优位置速度信息，包括：

当v≤v_B时，后车以最大牵引加速度加速至所在道岔区段的最大限速，然后以所述最大限速运行通过所述Y字型线路道岔；

此时，所述后车状态方程为：

L＝v_B ²/2a_t；

t＝t_p1+t_p2；

确定当t取最小值时，后车完成解除动态解编时的车头的位置信息为最优位置速度信息，其中：

s₀＝v₀ ²/2a_b；

t_A＝s_d/v_A；

t＝t_A+t_d；

其中，后车开始解除动态解编时的车头的位置信息为(v，-s)，最大加速度为a_t，最大减速度为a_b，在道岔区段的最大限速为v_B；t为后车通过Y字型线路道岔的总时间，t_p1为后车以最大牵引加速度加速至所在道岔区段的最大限速的时间，t_p2为后车以最大限速运行通过所述Y字型线路道岔的时间；L为后车通过所述Y字型线路道岔后，车头距离参考零点的距离；前车通过道岔的总时间为t_A，道岔最大动作时间为t_d，道岔区段长度为s_d；后车完成动态解编时的最优位置速度信息为(v₀，-s₀)。

进一步地，当v＞v_B时，后车以最大制动减速度减速至所在道岔区段的最大限速，此时后车车头刚好进入道岔区段，然后以所述最大限速运行通过所述Y字型线路道岔，此时，所述后车状态方程为：

L＝v_B ²/2a_t；

t＝t_p1+t_p2；

确定当t取最小值时，后车完成解除动态解编时的车头的位置信息为最优位置速度信息，此时v＝v₀。

假设Y字型线路共线段的限速为v_p，B车的行车路径下的道岔区段限速为v_B，A车完全通过道岔且道岔动作至B车的行车路径规划的位置并安全锁闭时为初始状态，此时B车移动授权刚好可以开始延伸，如图4所示。初始状态下B车车头的位置速度信息为(v，-s)，若列车加速及减速的状态均简化为匀加/减速直线运动，列车的最大加速度为a_t，最大减速度为a_b。

现在选取某固定点位于B车的行车路径规划上且距离Y字型线路共线段道岔区段起点距离为L，因为列车达到限速v_B后，行驶相同路程所用时间一致，即列车到达线路限速后的行驶效率是不变的，因此这里选择L＝v_B ²/2a_t。

记初始状态下B车以v的速度以及最高效的行车策略从-s位置(表示车头距离参考零点前方-s处)出发行驶至L位置(表示车头距离参考零点前方L处)所用总时间为t，如图5所示。则所有的总时间t中的最小值对应的初始状态(v₀，-s₀)即为最高效率情况下B车移动授权刚好可以开始延伸时的状态。

当v≤v_B时，B车最佳控制策略为以最大牵引加速度加速至道岔区段限速v_B，然后在限速下运行，可以得到：

则总时间t＝t_p1+t_p2；

另外，当v＞v_B时，B车最佳控制策略为以一定减速度减速至道岔区段限速v_B，此时B车车头刚好进入道岔区段，然后在限速下运行，可以得到：

则总时间t＝t_p1+t_p2

根据上述B车状态方程，可以获知：当总时间t取最小时，v＝v₀，即A车完全通过道岔且道岔动作至B车的行车路径规划的位置并安全锁闭时，当B车车头处于(v₀，-s₀)时，将能以最短时间通过Y字型线路支线。

而协同编队列车刚完成解编后，B车的每个时刻的速度位置点都将贴着EBI曲线移动，直到A车完全通过道岔且道岔动作至B车的行车路径规划的位置并安全锁闭，因此当s₀不超过B车当前速度下的绝对制动距离时(s₀不会超过绝对制动距离，否则不会是最短时间)，则此时s₀＝v₀ ²/2a_b。现在假设A车通过道岔的时间为t_A，道岔最大动作时间为t_d。在忽略其他延迟时间的前提下，若道岔区段长度为s_d，A车的行车路径下的道岔区段限速为v_A，则t_A＝s_d/v_A。根据B车的EBI曲线、行驶时间总时间为(t_A+t_d)、车头最终位置速度状态信息(v₀，-s₀)，就可以反推出协同编队列车刚解编时B车车头的位置速度状态信息(v₁，-s₁)。此时，A车车尾刚好进入道岔区段，即A车车尾的位置速度状态信息(v_A，0)，B车移动授权终点为道岔区段起点同时也是A车车尾并且将不再延伸。因此，最高效率的情况下，刚完成解编时两车车距为s₁。

本发明实施例提供的基于协同编队的Y字型线路动态解编方法，根据开始解除动态解编时后车的状态与最优位置速度信息之间的关系，合理的制定协同编队的两列列车中的后车在以最短时间通过Y字型线路道岔的最佳策略，可以在保证安全的原则下两车编队解除后用最短的时间内通过Y字型线路，更好的突出协同编队系统的优势，避免造成线路资源的浪费和列车运营效率的降低。

基于上述实施例的内容，作为一种可选实施例，上述根据最优位置速度信息，反推计算出两列列车在开始解编时的解编位置速度信息，主要包括：

设两列列车开始解除动态解编前，两车均在线路限速下运行，前车车尾的速度位置状态信息，后车车头的速度位置状态信息，两车编队状态下的稳定追踪间距，协同编队列车调节解编的控制时间；在两列列车开始解除动态解编时，前车按照限速曲线继续行驶并驶向道岔，解编完成时刚好完全进入道岔，且车速调整为前车在道岔区段的最大限速；后车先以最大制动减速度减速至过渡速度，然后以最大牵引加速度加速至刚完成解除动态解编时的速度，并确定此时两车车距；根据编队列车解除编组的控制策略，确定前车的解编过程及始末状态和后车的解编过程及始末状态，并结合两车编队状态下的稳定追踪间距，确定出后车解编调节过程中的过渡速度，以及协同编队列车调节解编的控制时间；根据后车解编调节过程中的过渡速度，以及协同编队列车调节解编的控制时间，确定两列列车在开始解编时的解编位置速度信息。

进一步地，上述确定前车的解编过程及始末状态，主要包括：

其中，确定后车的解编过程及始末状态，主要包括：

两车编队状态下的稳定追踪间距，主要包括：

Δs＝s_b-s_a；

其中，前车车尾的速度位置状态信息为(v_p，-s_a)，后车车头的速度位置状态信息为(v_p，-s_b)，两车编队状态下的稳定追踪间距为Δs，协同编队列车调节解编的控制时间为t_r，前车在道岔区段的最大限速为，v_A，后车的过渡速度为v_k，后车刚完成解除动态解编时的最大速度为v₁，两车车距为s₁；后车开始解除动态解编时的最大加速度为a_t，最大减速度为a_b。

具体地，因为对于处于协同编队的列车，两车通过虚拟连挂的技术采用相对速度/距离控制模型进行追踪，使两车运行时保持在一定的追踪间隔。因此，假设开始解除编组时，两车均在线路限速下运行，A车车尾的速度位置状态信息为(v_p，-s_a)，B车车头的速度位置状态信息为(v_p，-s_b)，两车编队状态下的稳定追踪间距为Δs，即Δs＝s_b-s_a，协同编队列车调节解编的控制时间为t_r。

协同编队列车解除编组的控制策略为：前车按照限速曲线继续行驶并驶向道岔，解编完成时刚好完全进入道岔，且车速调整为v_A；后车先以最大制动减速度减速至v_k，然后以最大牵引加速度加速至v₁，此时两车车距为s₁，至此整个解编调节的过程完成，所用总时间为t_r。

根据编队列车解除编组的控制策略，对于前车的解编过程及始末状态可以得到：

对于后车的解编过程可以得到：

两车编队状态下的稳定追踪间距：

Δs＝s_b-s_a

根据以上两车的解编状态模型，可以计算得出后车解编调节过程中的过渡速度v_k，以及协同编队列车调节解编的控制时间为t_r。然后代入两车的解编状态模型，可以获取在最高效率解编的情况下，刚开始解编时，A车车尾的速度位置状态信息(v_p，-s_a)，B车车头的速度位置状态信息(v_p，-s_b)，如图2所示。

通过以上描述，本发明实施例提供了一种基于协同编队系统的Y字型线路动态解编的方法，具体控制策略为：

协同编队列车在限速曲线下运行于Y字型线路共线段，两车稳定追踪间距为Δs；当后车车头距离Y字型线路道岔区段起点为s_b时，两车开始解编。

解编过程中，后车降速至过渡速度v_k后，再加速至速度v₁，此时前车速度为v_A并且刚好完全进入道岔区段，两车解编完成，解编调节的总控制时间为t_r，解编完成两车相距s₁。

最后，后车等待前车通过道岔区段并且道岔动作完成且锁闭后，可以延伸其移动授权，并以最短时间通过道岔区段，主要流程状态图如图2-图5所示。

本发明实施例提供的基于协同编队的Y字型线路动态解编方法，协同编队列车采用上述最高效率的控制策略可以在保证安全的原则下两车编队解除后用最短的时间内通过Y字型线路，更好的突出协同编队系统的优势，避免造成线路资源的浪费和列车运营效率的降低。

图6为本发明实施例提供的一种基于协同编队的Y字型线路动态解编系统的结构示意图，如图6所示，该系统主要包括：第一运算单元1、第二运算单元2和线路解编单元3，其中：

第一运算单元1主要用于确定在协同编队的两列列车中的后车在以最短时间通过Y字型线路道岔的最佳策略下，完成动态解编时的最优位置速度信息；第二运算单元2主要用于根据所述最优位置速度信息，反推计算出两列列车在开始解编时的解编位置速度信息；线路解编单元3用于根据解编位置速度信息，制定两列列车的基于协同编队的Y字型线路动态解编策略。

具体地，如图7所示，是本发明实施例提供的一种基于协同编队的Y字型线路动态解编系统的运行状态整体示意图，该系统的运行方式主要包括：

第一运算单元1根据编队后车动态解编后的速度位置信息计算出以最短时间通过Y字型线路道岔的一组位置速度值。设编队前车不管解编前还是解编后的行车策略都不受后车影响，故使编队后车能在最短时间通过Y字型线路支线的某固定点的方案就是最高效的动态解编策略。此时后车在完成动态解编时的位置速度信息设为最优位置速度信息。

进一步地，第二运算单元2根据刚完成解编后的位置速度信息值，即最优位置速度信息，反推出编队列车开始解编时的状态信息，包括前车解编位置速度信息和后车解编位置速度信息。

最后，在确定了两列列车的开始解编时的解编位置速度信息之后，则确定了列车编队解除的具体时间点、开始解编时两列列车的行车状态以及可以确定出两列列车在完后动态解编后的状态信息，利用线路解编单元3由此制定出一个具体地Y字型线路动态解编策略。

本发明实施例提供的Y字型线路动态解编系统，根据编队后车动态解编后的速度位置信息计算出其以最短时间通过Y字型线路道岔的位置速度值，并以这一位置速度信息值反推出编队列车开始解编时的状态信息，保证编队列车能在Y字型线路上能最高效且安全的完成动态解编，提高了线路资源的利用率和列车运营效率。

需要说明的是，本发明实施例提供的基于协同编队的Y字型线路动态解编系统，在具体执行时，可以基于上述任一实施例所述的基于协同编队的Y字型线路动态解编方法来实现，对此本实施例不作赘述。

图8示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图8所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)810、通信接口(communication interface)820、存储器(memory)830和通信总线(bus)840，其中，处理器810，通信接口820，存储器830通过通信总线840完成相互间的通信。处理器810可以调用存储器830中的逻辑指令，以执行基于协同编队的Y字型线路动态解编方法，主要包括：确定在协同编队的两列列车中的后车在以最短时间通过Y字型线路道岔的最佳策略下，完成动态解编时的最优位置速度信息；根据最优位置速度信息，反推计算出两列列车在开始解编时的解编位置速度信息；根据解编位置速度信息，制定两列列车的基于协同编队的Y字型线路动态解编策略。

此外，上述的存储器830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(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。

此外，上述的存储器830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(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。

另一方面，本发明实施例还提供一种计算机程序产品，所述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，所述计算机程序包括程序指令，当所述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基于协同编队的Y字型线路动态解编方法，主要包括：确定在协同编队的两列列车中的后车在以最短时间通过Y字型线路道岔的最佳策略下，完成动态解编时的最优位置速度信息；根据最优位置速度信息，反推计算出两列列车在开始解编时的解编位置速度信息；根据解编位置速度信息，制定两列列车的基于协同编队的Y字型线路动态解编策略。

又一方面，本发明实施例还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以执行上述各实施例提供的以执行基于协同编队的Y字型线路动态解编方法，主要包括：确定在协同编队的两列列车中的后车在以最短时间通过Y字型线路道岔的最佳策略下，完成动态解编时的最优位置速度信息；根据最优位置速度信息，反推计算出两列列车在开始解编时的解编位置速度信息；根据解编位置速度信息，制定两列列车的基于协同编队的Y字型线路动态解编策略。

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 (10)

1.一种基于协同编队的Y字型线路动态解编方法，其特征在于，包括：

确定在协同编队的两列列车中的后车在以最短时间通过Y字型线路道岔的最佳策略下，完成动态解编时的最优位置速度信息；

根据所述最优位置速度信息，反推计算出两列列车在开始解编时的解编位置速度信息；

根据所述解编位置速度信息，制定两列列车的基于协同编队的Y字型线路动态解编策略。

2.根据权利要求1所述的基于协同编队的Y字型线路动态解编方法，其特征在于，所述协同编队的两列列车中的后车在以最短时间通过Y字型线路道岔的最佳策略是指：

在两列列车开始解除动态解编时，后车以最大制动减速度减速至过渡速度后，以最大牵引加速度加速至解除动态解编时的最大速度；

在两列列车刚完成解除动态解编时，前车的车尾位于参考零点，所述参考零点为道岔区段的起点位置；后车的移动授权终点所述为参考零点，其每个时刻的速度位置点沿限速曲线移动，直至所述前车完全通过道岔区段且道岔动作至所述后车的行车路径规划的位置并安全锁闭；

在两列列车完成解除动态解编后，后车以所在道岔区段的最大限速运行通过所述Y字型线路道岔。

3.根据权利要求2所述的基于协同编队的Y字型线路动态解编方法，其特征在于，所述协同编队的两列列车中的后车在以最短时间通过Y字型线路道岔的最佳策略，还包括：

前车按照限速曲线继续运行，而不受后车的影响。

4.根据权利要求1所述的基于协同编队的Y字型线路动态解编方法，其特征在于，确定在协同编队的两列列车中的后车在以最短时间通过Y字型线路道岔的最佳策略下，完成动态解编时的最优位置速度信息，包括：

当v≤v_B时，后车以最大牵引加速度加速至所在道岔区段的最大限速，然后以所述最大限速运行通过所述Y字型线路道岔；

此时，所述后车状态方程为：

L＝v_B ²/2a_t；

t＝t_p1+t_p2；

确定当t取最小值时，后车完成解除动态解编时的车头的位置信息为最优位置速度信息，其中：

s₀＝v₀ ²/2a_b；

t_A＝s_d/v_A；

t＝t_A+t_d；

其中，后车开始解除动态解编时的车头的位置信息为(v，-s)，最大加速度为a_t，最大减速度为a_b，在道岔区段的最大限速为v_B；t为后车通过Y字型线路道岔的总时间，t_p1为后车以最大牵引加速度加速至所在道岔区段的最大限速的时间，t_p2为后车以最大限速运行通过所述Y字型线路道岔的时间；L为后车通过所述Y字型线路道岔后，车头距离参考零点的距离；前车通过道岔的总时间为t_A，道岔最大动作时间为t_d，道岔区段长度为s_d；后车完成动态解编时的最优位置速度信息为(v₀，-s₀)。

5.根据权利要求4所述的基于协同编队的Y字型线路动态解编方法，其特征在于，

当v＞v_B时，后车以最大制动减速度减速至所在道岔区段的最大限速，此时后车车头刚好进入道岔区段，然后以所述最大限速运行通过所述Y字型线路道岔，此时，所述后车状态方程为：

L＝v_B ²/2a_t；

t＝t_p1+t_p2；

确定当t取最小值时，后车完成解除动态解编时的车头的位置信息为最优位置速度信息，此时v＝v₀。

6.根据权利要求1所述的基于协同编队的Y字型线路动态解编方法，其特征在于，所述根据所述最优位置速度信息，反推计算出两列列车在开始解编时的解编位置速度信息，包括：

设两列列车开始解除动态解编前，两车均在线路限速下运行，前车车尾的速度位置状态信息，后车车头的速度位置状态信息，两车编队状态下的稳定追踪间距，协同编队列车调节解编的控制时间；

在两列列车开始解除动态解编时，前车按照限速曲线继续行驶并驶向道岔，解编完成时刚好完全进入道岔，且车速调整为前车在道岔区段的最大限速；后车先以最大制动减速度减速至过渡速度，然后以最大牵引加速度加速至刚完成解除动态解编时的速度，并确定此时两车车距；

根据编队列车解除编组的控制策略，确定前车的解编过程及始末状态和后车的解编过程及始末状态，并结合两车编队状态下的稳定追踪间距，确定出后车解编调节过程中的过渡速度，以及协同编队列车调节解编的控制时间；

根据所述后车解编调节过程中的过渡速度，以及协同编队列车调节解编的控制时间，确定两列列车在开始解编时的解编位置速度信息。

7.根据权利要求6所述的基于协同编队的Y字型线路动态解编方法，其特征在于，所述确定前车的解编过程及始末状态包括：

所述确定后车的解编过程及始末状态，包括：

所述两车编队状态下的稳定追踪间距，包括：

Δs＝s_b-s_a；

其中，前车车尾的速度位置状态信息为(v_p，-s_a)，后车车头的速度位置状态信息为(v_p，-s_b)，两车编队状态下的稳定追踪间距为Δs，协同编队列车调节解编的控制时间为t_r，前车在道岔区段的最大限速为，v_A，后车的过渡速度为v_k，后车刚完成解除动态解编时的最大速度为v₁，两车车距为s₁；后车开始解除动态解编时的最大加速度为a_t，最大减速度为a_b。

8.一种基于协同编队的Y字型线路动态解编系统，其特征在于，包括：

第一运算单元，用于确定在协同编队的两列列车中的后车在以最短时间通过Y字型线路道岔的最佳策略下，完成动态解编时的最优位置速度信息；

第二运算单元，用于根据所述最优位置速度信息，反推计算出两列列车在开始解编时的解编位置速度信息；

线路解编单元，用于根据所述解编位置速度信息，制定两列列车的基于协同编队的Y字型线路动态解编策略。

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7任一项所述基于协同编队的Y字型线路动态解编方法的步骤。

10.一种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7任一项所述基于协同编队的Y字型线路动态解编方法的步骤。

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