CN112537323A

CN112537323A - 一种基于虚拟编组的列车运行方法及装置

Info

Publication number: CN112537323A
Application number: CN202011406291.6A
Authority: CN
Inventors: 赵兴东; 肖骁
Original assignee: Traffic Control Technology TCT Co Ltd
Current assignee: Traffic Control Technology TCT Co Ltd
Priority date: 2020-12-02
Filing date: 2020-12-02
Publication date: 2021-03-23
Anticipated expiration: 2040-12-02
Also published as: CN112537323B

Abstract

本发明的实施例提供了一种基于虚拟编组的列车运行方法及装置。所述方法包括在大小交路的列车运行模式下，为大交路和小交路分配列车编组；在上行区间内，将大交路的编组列车与小交路的编组列车在小交路第一折返点进行编组，在小交路第二折返点进行解编；在下行区间内，将大交路的编组列车与小交路的编组列车在小交路第二折返点进行编组，在小交路第一折返点进行解编。以此方式，可以实现全区域等间隔开行，列车在小交路折返点基于列车运行计划的时间要求进行编组或者解编，满足不同交路区段的运力匹配需求。

Description

一种基于虚拟编组的列车运行方法及装置

技术领域

本发明的实施例一般涉及轨道交通领域，并且更具体地，涉及一种基于虚拟编组的列车运行方法及装置。

背景技术

运行图是运营组织的基础，在常规的运行图编制过程中，交路形式一般有两种方式：单一交路和大小交路，这两种交路形式各有利弊。在目前上线列车编组数基本固定的环境下，对于单一交路而言，各区段的行车间隔和运力基本是一致的，受断面客流不均衡性影响，这种行车组织方式容易造成运能的浪费；对于大小交路而言，部分区段的行车间隔可以不一致，可以应对断面客流不均衡性问题，但受通行能力影响，这种行车组织方式会导致大交路非重叠区段的行车间隔可能较大，从而不利于乘客出行(等待时间较长)，成本节约的幅度也相对有限。

而在现有条件下，采用大小交路的模式，一般大小交路会按照特定比例进行开行，如1：1、2：1等，这种开行方式必然会导致大交路非重叠区域的行车间隔和小交路区域不一致，行车间隔相对较大，从而不利于乘客服务水平的提升。

发明内容

根据本发明的实施例，提供了一种基于虚拟编组的列车运行方案。

在本发明的第一方面，提供了一种基于虚拟编组的列车运行方法。该方法包括：

在大小交路的列车运行模式下，为大交路和小交路分配列车编组；

在上行区间内，将大交路的编组列车与小交路的编组列车在小交路第一折返点进行编组，在小交路第二折返点进行解编；

在下行区间内，将大交路的编组列车与小交路的编组列车在小交路第二折返点进行编组，在小交路第一折返点进行解编。

进一步地，所述小交路第一折返点为上行方向小交路的第一个折返点；所述小交路第二折返点为上行方向小交路的第二个折返点。

进一步地，所述大交路的编组列车在大交路的折返点进行折返；所述小交路的编组列车在小交路的折返点进行折返。

进一步地，大交路的编组列车的行车间隔与小交路的编组列车的行车间隔相同。

进一步地，所述行车间隔为：

I＝60/n

其中，n为小时开行对数。

进一步地，所述为大交路和小交路分配列车编组，包括：

计算大交路的列车编组数和小交路的列车编组数，对应分配给大交路和小交路；

所述大交路的列车编组数为：

其中，N_b为大交路的列车编组数；P_bmax为大交路每小时最大断面客流；I为行车间隔；C_p为单车定员；β为列车最大满载率；

所述小交路的列车编组数的计算过程为：

N_si＝N_bsi-N_b

其中，N_bsi为大交路与第i个小交路重叠部分的列车编组数；P_bsimax为大交路与第i个小交路重叠部分每小时最大断面客流；N_si为第i个小交路的列车编组数。

进一步地，所述折返点为列车能够由一个运行方向转换至另一个运行方向的车站。

在本发明的第二方面，提供了一种基于虚拟编组的列车运行装置。该装置包括：

分配模块，用于在大小交路的列车运行模式下，为大交路和小交路分配列车编组；

运行模块，所述运行模块包括：

上行运行模块，用于在上行区间内，将大交路的编组列车与小交路的编组列车在小交路第一折返点进行编组，在小交路第二折返点进行解编；

下行运行模块，用于在下行区间内，将大交路的编组列车与小交路的编组列车在小交路第二折返点进行编组，在小交路第一折返点进行解编。

进一步地，所述分配模块，还包括：

编组模块，用于为大交路和小交路分配列车编组，通过计算大交路的列车编组数和小交路的列车编组数，对应分配给大交路和小交路；

所述大交路的列车编组数为：

所述小交路的列车编组数的计算过程为：

N_si＝N_bsi-N_b

进一步地，所述运行模块，还包括：

折返模块，用于使所述大交路的编组列车在大交路的折返点进行折返；使所述小交路的编组列车在小交路的折返点进行折返。

进一步地，所述行车间隔为：

I＝60/n

其中，n为小时开行对数。

在本发明的第三方面，提供了一种电子设备。该电子设备包括：存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如以上所述的方法。

在本发明的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现如根据本发明的第一方面的方法。

应当理解，发明内容部分中所描述的内容并非旨在限定本发明的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。

本发明基于列车的虚拟编组技术，可以实现全区域等间隔开行，列车在小交路折返点基于列车运行计划的时间要求进行编组或者解编，满足不同交路区段的运力匹配需求。

附图说明

结合附图并参考以下详细说明，本发明各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。在附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素，其中：

图1示出了根据本发明的实施例的基于虚拟编组的列车运行方法的流程图；

图2示出了根据本发明的实施例的大小交路折返示意图；

图3示出了根据本发明的实施例的6/8编组示意图；

图4示出了根据本发明的实施例的基于虚拟编组的列车运行图示意图；

图5示出了根据本发明的实施例的断面客流数据统计图；

图6示出了根据本发明的实施例的4/8编组示意图；

图7示出了根据本发明的实施例的基于虚拟编组的列车运行装置的方框图；

图8示出了能够实施本发明的实施例的示例性电子设备的方框图。

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全部其他实施例，都属于本发明保护的范围。

另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

本发明中，基于列车的虚拟编组技术，可以实现全区域等间隔开行，列车在小交路折返点基于列车运行计划的时间要求进行编组或者解编，满足不同交路区段的运力匹配需求。

图1示出了本发明实施例的基于虚拟编组的列车运行方法的流程图。

该方法包括：

S101、在大小交路的列车运行模式下，为大交路和小交路分配列车编组。

对于城市轨道交通而言，交路是地铁或轻轨运行线路的区间。大交路一般是指列车跑完全程，小交路是指在全程中的某个站做终点来跑。而所述大小交路的列车运行模式为列车在大交路中运行，并在中间站折返运行，即大小交路套跑。

作为本发明的一种实施例，所述大小交路套跑，如图2所示，起点和终点分别为车站1和车站5，大交路则为由车站1至车站5或由车站5至车站1；在起点和终点之间选择一个站点作为折返点，例如车站3，则由车站1至金融街为小交路；列车由车站1出发，到达车站3后进行折返，由车站3返回车站1。列车在大交路和小交路运行，即为大小交路套跑。

在S101中，为大交路和小交路分配列车编组，具体包括：

分别计算大交路的列车编组数和小交路的列车编组数，并将大交路的列车编组数分配给大交路，将小交路的列车编组数分配给小交路，完成大小交路的列车编组分配。

所述大交路的列车编组数为：

其中，N_b为大交路的列车编组数，通过向上取整运算得出整数编组；P_bmax为大交路每小时最大断面客流；I为行车间隔；C_p为单车定员；β为列车最大满载率；

所述小交路的列车编组数的计算过程为：

N_si＝N_bsi-N_b

其中，N_bsi为大交路与第i个小交路重叠部分的列车编组数，通过向上取整运算得出整数编组；P_bsimax为大交路与第i个小交路重叠部分每小时最大断面客流；N_si为第i个小交路的列车编组数；I为行车间隔；C_p为单车定员；β为列车最大满载率。

根据大小交路情况不同，为大交路和小交路分配列车编组，可以有多种列车编组方式。

作为本发明的一种实施例，当大交路中有且仅有一个小交路时，此时i＝1；所述大交路的列车编组数为：

所述小交路的列车编组数的计算过程为：

N_s＝N_bs-N_b

其中，N_bs为大交路与小交路重叠部分的列车编组数；P_bsmax为大交路与小交路重叠部分每小时最大断面客流；N_s为小交路的列车编组数。

例如，大交路分配6节编组，小交路分配2节编组，即6/8编组方式。

作为本发明的一种实施例，当大交路中有多个小交路，且每个小交路没有重叠部分时，此时i＝1，2……m，m表示大交路中小交路的数量，故m为大于1的正整数。例如大交路中的小交路数量为2。

所述大交路的列车编组数为：

第一小交路的列车编组数的计算过程为：

N_s1＝N_bs1-N_b

其中，N_bs1为大交路与第1个小交路重叠部分的列车编组数；P_bs1max为大交路与第1个小交路重叠部分每小时最大断面客流；N_s1为第1个小交路的列车编组数；

第二小交路的列车编组数的计算过程为：

N_s2＝N_bs2-N_b

其中，N_bs2为大交路与第2个小交路重叠部分的列车编组数；P_bs2max为大交路与第2个小交路重叠部分每小时最大断面客流；N_s2为第2个小交路的列车编组数。

例如，为大交路分配的列车编组数为3，为第一小交路分配的列车编组数为3，为第二小交路分配的列车编组数为2。

在S102步骤中包含两种情况，第一种情况S102-1为列车处于上行阶段；第二种情况S102-2为列车处于下行阶段。

S102-1、在上行区间内，将大交路的编组列车与小交路的编组列车在小交路第一折返点进行编组，在小交路第二折返点进行解编。

作为本发明的一种实施例，如图3所示，起点和终点分别为车站1和车站5，大交路为车站1至车站5或车站5至车站1；小交路为车站2到车站4或车站4到车站2。由车站1至车站5为上行区间。为大小交路分配列车编组，即为大交路分配6节编组，小交路分配2节编组，即6/8编组方式。

所述小交路第一折返点为上行方向小交路的第一个折返点；所述小交路第二折返点为上行方向小交路的第二个折返点。如图3所示，车站2为小交路第一折返点，车站4为小交路第二折返点。

大交路的6节编组列车在上行过程中，由车站1驶出，到达小交路第一折返点--车站2后，与小交路的2节编组列车进行编组，编组后为(6+2)节编组列车继续上行，到达小交路第二折返点--车站4后进行解编，解编后小交路的2节编组列车在车站4进行折返，而大交路的6节编组列车继续上行，并在到达大交路上行终点--车站5后，进行折返。

S102-2、在下行区间内，将大交路的编组列车与小交路的编组列车在小交路第二折返点进行编组，在小交路第一折返点进行解编。

作为本发明的一种实施例，如图3所示，起点和终点分别为车站1和车站5，大交路为车站1至车站5或车站5至车站1；小交路为车站2到车站4或车站4到车站2。由车站5至车站1为下行区间。为大小交路分配列车编组，即为大交路分配6节编组，小交路分配2节编组，即6/8编组方式。

大交路的6节编组列车在下行过程中，由车站5驶出，到达小交路第二折返点--车站4后，与小交路的2节编组列车进行编组，编组后为(6+2)节编组列车继续下行，到达小交路第一折返点--车站2后进行解编，解编后小交路的2节编组列车在车站2进行折返，而大交路的6节编组列车继续下行，并在到达大交路下行终点--车站1后，进行折返。

列车在小交路折返点基于列车运行计划的时间要求进行编组或者解编，满足不同交路区段的运力匹配需求，可以实现全区域等间隔开行，解决由于大小交路套跑，导致大交路非重叠区域的行车间隔较大的问题。

在上述实施例中，所述大交路的编组列车在大交路的折返点进行折返；例如，大交路的两个折返点分别为车站1和车站5，当大交路的编组列车到达车站1或车站5后，进行折返。

所述小交路的编组列车在小交路的折返点进行折返；例如小交路的两个折返点分别为车站2和车站4，当小交路的编组列车到达车站2或车站4后，进行折返。

在上述实施例的编组运行过程中，大交路的编组列车的行车间隔与小交路的编组列车的行车间隔相同。

行车间隔通常是指两列同方向载客列车的间隔时间，主要基于断面客流和列车运力进行评估。一般列车的最大满载率应该低于100％，且需要适当留一些运能裕量，例如20％-30％；满载率＝断面客流/(小时开行对数*列车定员)，小时开行对数＝[断面客流/(满载率×列车定员)]，小时开行对数取整，行车间隔I＝60/n，n为小时开行对数，即1小时内通过的列车数，取整。

例如，小时列车最大断面客流为31527人，定员为1068人，高峰满载率按照80％来考虑，则小时开行对数为18.4对，大客流线路初期的开行对数一般会取整且不低于20对，因此按照20对确定运力，则对应的间隔为60/20＝3min。

在大小交路套跑的模式下，保证大交路非重叠路段相同的行车间隔，能够同时应对断面客流不均衡的问题以及大交路非重叠路段的车行间隔较长的问题，最大程度的节约运营成本并且提升乘客满意度。

下面通过一个具体的实施例对上述过程进行阐述。

以北京市19号线一期工程为例，根据19号线的各个车站的基建情况，列出具备折返条件的地点为新宫站、草桥站、金融街站、平安里站和牡丹园站。其中草桥站、金融街站和平安里站为小交路折返点，新宫站和牡丹园站为大交路折返点。大小交路形式可以两两组合。

具体大小交路形式需要根据断面客流和折返线折返能力等情况而定，如图5所示，南向北方向的断面客流主要集中在草桥站至平安里站一带，北向南客流主要集中在牡丹园站至金融街站一带，分析得出最终大小交路运行模式如图6所示，即选择大交路：牡丹园站至新宫站，选择1个小交路：平安里站至草桥站；基于虚拟编组技术，在3分钟行车间隔情形下，这种大小交路形式相对最合理。

确定行车间隔，通过运行数据得出，小时列车最大断面客流为31527人，列车定员为1068人，高峰满载率按照80％来考虑，则小时开行对数为18.4对，大客流线路初期的开行对数一般会取整且不低于20对，因此按照20对确定运力，则对应的间隔为60/20＝3min。

接下来为大小交路分配列车编组。

大交路每小时的最大断面客流P_bmax为15398人，行车间隔I为3分钟，单车定员C_p为250人，列车最大满载率β为80％；则所述大交路的列车编组数为：

即，为大交路分配的列车编组数为6。

小交路每小时的最大断面客流P_bmax为31527人，行车间隔I为3分钟，单车定员C_p为250人，列车最大满载率β为80％；则所述小交路的列车编组数为：

N_s＝N_bs-N_b＝4

即，为小交路分配的列车编组数为4。

列车按照虚拟编组方式，在大小交路运行，如图4所示：

大小交路通过等比例开行的方式组织列车运行，上行编组列车(4+4)在平安里站进行解编，其中4编组继续运行至牡丹园站折返，另外4编组在平安里站折返，和下行方向到达平安里站的4编组列车进行编组，继续下行；下行编组列车(4+4)运行至草桥站后再次进行解编，4编组列车继续往新宫方向运行，另外4编组列车在草桥站折返至上行后，和上行方向到达草桥站的4编组列车进行编组运行，到达平安里站后再次进行解编，以此类推。

根据本发明的实施例，基于虚拟编组技术，可以实现全区域等间隔开行，列车在小交路折返点基于列车运行计划的时间要求进行编组或者解编，满足不同交路区段的运力匹配需求。

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于可选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。

以上是关于方法实施例的介绍，以下通过装置实施例，对本发明所述方案进行进一步说明。

如图7所示，装置700包括：

分配模块710，用于在大小交路的列车运行模式下，为大交路和小交路分配列车编组。

所述分配模块710，还包括：

编组模块711，用于为大交路和小交路分配列车编组，通过计算大交路的列车编组数和小交路的列车编组数，对应分配给大交路和小交路；

所述大交路的列车编组数为：

所述小交路的列车编组数的计算过程为：

N_si＝N_bsi-N_b

运行模块720，包括上行运行模块721和下行运行模块722。

上行运行模块721，用于在上行区间内，将大交路的编组列车与小交路的编组列车在小交路第一折返点进行编组，在小交路第二折返点进行解编；

下行运行模块722，用于在下行区间内，将大交路的编组列车与小交路的编组列车在小交路第二折返点进行编组，在小交路第一折返点进行解编。

所述小交路第一折返点为上行方向小交路的第一个折返点；所述小交路第二折返点为上行方向小交路的第二个折返点。

所述折返点为列车能够由一个运行方向转换至另一个运行方向的车站。

所述运行模块720，还包括：

折返模块723，用于使所述大交路的编组列车在大交路的折返点进行折返；使所述小交路的编组列车在小交路的折返点进行折返。

大交路的编组列车的行车间隔与小交路的编组列车的行车间隔相同。

所述行车间隔为：

I＝60/n

其中，n为小时开行对数。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，所述描述的模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

如图7所示，设备包括中央处理单元(CPU)，其可以根据存储在只读存储器(ROM)中的计算机程序指令或者从存储单元加载到随机访问存储器(RAM)中的计算机程序指令，来执行各种适当的动作和处理。在RAM中，还可以存储设备操作所需的各种程序和数据。CPU、ROM以及RAM通过总线彼此相连。输入/输出(I/O)接口也连接至总线。

设备中的多个部件连接至I/O接口，包括：输入单元，例如键盘、鼠标等；输出单元，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元，例如磁盘、光盘等；以及通信单元，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元允许设备通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。

处理单元执行上文所描述的各个方法和处理，例如方法S101和S102。例如，在一些实施例中，方法S101和S102可被实现为计算机软件程序，其被有形地包含于机器可读介质，例如存储单元。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM和/或通信单元而被载入和/或安装到设备上。当计算机程序加载到RAM并由CPU执行时，可以执行上文描述的方法S101和S102的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，CPU可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行方法S101和S102。

本文中以上描述的功能可以至少部分地由一个或多个硬件逻辑部件来执行。例如，非限制性地，可以使用的示范类型的硬件逻辑部件包括：场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上系统的系统(SOC)、负载可编程逻辑设备(CPLD)等等。

用于实施本发明的方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器，使得程序代码当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。

在本发明的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。

此外，虽然采用特定次序描绘了各操作，但是这应当理解为要求这样操作以所示出的特定次序或以顺序次序执行，或者要求所有图示的操作应被执行以取得期望的结果。在一定环境下，多任务和并行处理可能是有利的。同样地，虽然在上面论述中包含了若干具体实现细节，但是这些不应当被解释为对本发明的范围的限制。在单独的实施例的上下文中描述的某些特征还可以组合地实现在单个实现中。相反地，在单个实现的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合的方式实现在多个实现中。

尽管已经采用特定于结构特征和/或方法逻辑动作的语言描述了本主题，但是应当理解所附权利要求书中所限定的主题未必局限于上面描述的特定特征或动作。相反，上面所描述的特定特征和动作仅仅是实现权利要求书的示例形式。

Claims

1.一种基于虚拟编组的列车运行方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述小交路第一折返点为上行方向小交路的第一个折返点；所述小交路第二折返点为上行方向小交路的第二个折返点。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述大交路的编组列车在大交路的折返点进行折返；所述小交路的编组列车在小交路的折返点进行折返。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，大交路的编组列车的行车间隔与小交路的编组列车的行车间隔相同。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述行车间隔为：

I＝60/n

其中，n为小时开行对数。

6.根据权利要求1任一项所述的方法，其特征在于，所述为大交路和小交路分配列车编组，包括：

所述大交路的列车编组数为：

所述小交路的列车编组数的计算过程为：

N_si＝N_bsi-N_b

7.根据权利要求1～3任一项所述的方法，其特征在于，所述折返点为列车能够由一个运行方向转换至另一个运行方向的车站。

8.一种基于虚拟编组的列车运行装置，其特征在于，包括：

运行模块，所述运行模块包括：

9.一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1～7中任一项所述的方法。

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，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1～7中任一项所述的方法。