CN112685895A - 针对突发事件场景的城轨列车运行仿真方法 - Google Patents

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CN112685895A CN202011597953.2A CN202011597953A CN112685895A CN 112685895 A CN112685895 A CN 112685895A CN 202011597953 A CN202011597953 A CN 202011597953A CN 112685895 A CN112685895 A CN 112685895A
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Abstract

本发明提供了一种针对突发事件场景的城轨列车运行仿真方法。该方法包括:定义城轨列车运行仿真的事件类型,定义城轨列车运行仿真中各要素的仿真行为,根据列车运行的实际使用场景设定列车运行仿真的仿真参数。在突发事件场景下根据所述列车运行仿真的事件类型、仿真行为和仿真参数,组织事件驱动列车运行仿真,进行并行仿真计算,计算出列车速度曲线,输出列车实际运行时刻表。本发明的基于离散事件的城轨列车仿真组织方法能够更加高效、准确地得到不同突发事件场景下列车运行情况和旅客延误指标。

Description

针对突发事件场景的城轨列车运行仿真方法
技术领域
本发明涉及城轨列车运行控制技术领域,尤其涉及一种针对突发事件场景的城轨列车运行仿真方法。
背景技术
城市轨道交通具有大容量、准点率高、环境友好的特点,担当着城市公共交通骨干的角色。随着客运量的迅速增长和发车间距的缩小,城轨系统的运营组织日益复杂,不确定的突发事件频发,导致列车晚点,影响行车安全,降低了城轨系统的服务质量和运营效率。因而预先对突发事件进行评估,分析其可能对列车运营造成的干扰和带来的旅客延误以及服务水平损失,能够为运营单位制定应急预案提供数据基础,具有重要意义。
现阶段的城轨系统列车仿真缺乏对突发事件场景的特殊处理,应用场景并不能满足实际运营的需求。基于离散时间的仿真组织方法也由于计算效率问题不适用于大规模线网仿真。
发明内容
本发明的实施例提供了一种针对突发事件场景的城轨列车运行仿真方法,以实现有效地得到不同突发事件场景下列车运行情况。
为了实现上述目的,本发明采取了如下技术方案。
一种针对突发事件场景的城轨列车运行仿真方法,包括:
定义城轨列车运行仿真的事件类型;
定义城轨列车运行仿真中各要素的仿真行为;
根据列车运行的实际使用场景设定列车运行仿真的仿真参数;
在突发事件场景下根据所述列车运行仿真的事件类型、仿真行为和仿真参数,组织事件驱动列车运行仿真,进行并行仿真计算,计算出列车速度曲线,输出列车实际运行时刻表。
优选地,所述的定义城轨列车运行仿真的事件类型,包括;
将基于离散事件组织方式的城轨列车仿真过程离散化为一组事件,将城轨列车系统在普通情况的运营分解为列车发车、到站、离站和收车四类事件;将城轨列车系统在突发情况的运营分解为列车发车、到站、离站、收车、列车紧急制动和重新启动六类事件;定义仿真方法包括仿真开始事件和仿真结束事件。
优选地,所述的定义城轨列车运行仿真中各要素的仿真行为,包括;
设定针对突发事件的城轨列车运行仿真方法中包括列车、站台和乘客三类要素,在突发事件场景下,设定列车要素包括到站、离站、紧急制动和恢复运行四类行为,设定站台要素包括列车驶入、驶出,乘客到达和上下车五类行为,设定乘客要素包括到站、候车、上车和下车四类行为。
优选地,所述的根据列车运行的实际使用场景设定列车运行仿真的仿真参数,包括;
根据列车运行的实际使用场景设定列车运行仿真的仿真参数包括:列车的加速、制动性能、车辆总重、列车发车间隔、发车列数以及列车站后折返作业时长,突发事件发生时间及持续时长,列车在各区间的计划运行时间和在各站点的靠站时间。
优选地,所述的在突发事件场景下根据所述列车运行仿真的事件类型、仿真行为和仿真参数,组织事件驱动列车运行仿真,进行并行仿真计算,计算出列车速度曲线,输出列车实际运行时刻表,包括;
在突发事件场景下,组织事件驱动列车运行仿真,进行并行仿真计算,设定三类列车速度曲线,分别为:最快速度曲线,指定区间运行时间的速度曲线和区间内有其他列车,为保持安全距离所采取的受限制的速度曲线;
将列车的运行过程分解为加速、巡航、惰行和制动四种工况的转换过程,将列车在x点的受力F(x)表示为:
F(x)=P(x)-R1(x)-R2(x)
其中P(x)为机车的牵引力或列车的制动力,R1(x)为列车受到的基本阻力,R2(x)为列车受到的坡度阻力;
在突发事件场景下计算列车的最快速度曲线的处理过程包括:
(1)在列车运行区间的每个限速区间内尝试加速工况,找到到达本限速区间的限速值的巡航工况转换点,列车以本限速区间的限速值运行;
(2)如果下一限速区间的限速值小于本限速区间的限速值,计算制动工况转换点,使列车以下一限速区间的限速值离开本限速区间;如果下一限速区间的限速值大于或者等于本限速区间的限速值,列车以本限速区间的限速值离开本限速区间;
(3)将列车在各限速区间的最快速度曲线组合,得到列车全程的最快速度曲线;
在突发事件场景下计算指定区间内列车的运行时间的速度曲线的处理过程包括:
(1)在运行区间的每个限速区间内先计算列车的最快速度曲线;
(2)在限速区间终点列车尝试惰行工况,如果列车能够到达下一站点,且区间运行时间小于指定时间,则说明所求的惰行工况转换点位于本限速区间内;
(3)在限速区间内各个存在的工况转换点间尝试计算惰行工况转换点,使得列车能够以指定时间停靠在下一站台;
在突发事件场景下计算区间内有其他列车,为保持安全距离所采取的受限制的速度曲线的处理过程包括:
(1)计算无前车情况下的列车速度曲线;
(2)读取区间前方列车的已计算完成的列车速度曲线;
(3)检查两车间距小于安全距离的时间点,以该时间点开始,列车分别试算每个时间步的加速、巡航、惰行和制动工况,确保列车在不快于原计划速度曲线及与前车保持安全距离的情况下实现最快运行,获得受限制的速度曲线;
当突发事件未发生时,列车按照计划运行表运行;当突发事件发生后,如果列车前方区间或站点被前车占用,且前车因突发事件已经制动,则列车停靠在当前车站或紧急制动;当突发事件结束后,列车采取最快速度曲线运行,直到列车追上原时刻表。
优选地,所述的方法还包括;
设定乘客到达服从泊松分布,乘客的目的站点由上车站点的目的站点概率分布计算得到,概率分布基于实际AFC数据计算,假设某站乘客到达率为λ,单位为人次/秒,上一列车进站时间为t1,下一列车进站时间为t2,从某站上车去往某某站的概率为k%,则下一列车进站时,站台内等候上车的前往某某站的乘客人数P为P=k%*λ*(t2-t1);
根据乘客到达时间,乘客预期登上计划列车时刻表的下一列车,根据该车次的运行计划得到乘客的期望到达时间,在突发事件场景下,令乘客期望上车时间为t,实际上车时间为t′,搭载乘客的列车到达乘客目的站点的计划运行时间为T,实际运行时间为T′,则该乘客的旅行延误D=T′+t′-T-t。
优选地,所述的组织事件驱动列车运行仿真,进行并行仿真计算,包括;
根据设定的仿真参数,初始化仿真,将仿真开始事件、列车发车事件、列车紧急制动、列车重新启动事件和仿真结束事件加入到仿真事件池中;仿真事件池以时间升序排列事件,取出发生时间最早的事件交给子进程处理;当事件处理结束后,对应的新事件将被加入事件池;
判断取出事件与对应前车的最后一个正在或待处理事件是否互相影响,如果事件间互相影响,则事件加入同一子进程等待处理,否则事件被交给待处理事件数最少的子进程进行处理;
当仿真结束事件发生时,仿真中止,输出列车实际运行时刻表,乘客延误数据。
由上述本发明的实施例提供的技术方案可以看出,本发明实施例提供了一种基于离散事件的城轨列车仿真组织方法和一种基于多智能体理论的列车、站点、乘客的仿真行为计算方法。所述方法能够更加高效、准确地得到不同突发事件场景下列车运行情况和旅客延误指标。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,这些将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅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计算最快速度曲线的处理流程图;
图2为本发明实施例提供的一种计算指定区间内列车的运行时间的速度曲线的处理流程图;
图3为本发明实施例提供的一种计算受限制的列车速度曲线的处理流程图;
图4为本发明实施例提供的一种轨列车运行仿真方法的流程图;
图5为本发明实施例提供的一种仿真时间6000-7000秒时上行方向末站附近列车运行图放大示意图;
图6为本发明实施例提供的一种突发事件场景下列车仿真运行图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式,所述实施方式的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的,仅用于解释本发明,而不能解释为对本发明的限制。
本技术领域技术人员可以理解,除非特意声明,这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是,本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件,但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解,当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时,它可以直接连接或耦接到其他元件,或者也可以存在中间元件。此外,这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。
本技术领域技术人员可以理解,除非另外定义,这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是,诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义,并且除非像这里一样定义,不会用理想化或过于正式的含义来解释。
为便于对本发明实施例的理解,下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明,且各个实施例并不构成对本发明实施例的限定。
本发明实施例提供了一种针对突发事件场景的城轨列车运行仿真方法,具体为一种基于离散事件的城轨列车仿真组织方法和一种基于多智能体理论的列车、站点、乘客的仿真行为计算方法。所述方法能够更加高效、准确地得到不同突发事件场景下列车运行情况和旅客延误指标。
实施例一
本发明实施例提供的一种针对突发事件场景的城轨列车运行仿真方法的处理流程如图1所示,包括如下的处理步骤:
步骤1,定义城轨列车运行仿真的事件类型;
基于离散事件组织方式的城轨列车仿真首先需要定义一系列事件,将城轨系统的运营过程离散化为一组事件。例如,城轨系统在普通情况的运营下可以分解为列车发车、到站、离站和收车四类事件;而当考虑突发事件场景时,则需要额外添加列车紧急制动和重新启动两类事件;仿真方法本身需要仿真开始事件和仿真结束事件。
步骤2,定义城轨列车运行仿真中各要素的仿真行为;
在针对突发事件的城轨列车运行仿真方法中,存在列车、站台和乘客三类要素,通过为各要素定义仿真行为,可以极大地降低编码的复杂度,同时赋予各要素在仿真期间自行决定行动的能力;在突发事件场景下,列车要素应当考虑到站、离站、紧急制动和恢复运行四类行为,站台要素应当考虑列车驶入、驶出,乘客到达和上下车五类行为,乘客要素应当考虑到站、候车、上车和下车四类行为。
步骤3,设定仿真参数;
根据列车运行的实际使用场景设定列车的加速、制动性能、车辆总重、列车发车间隔、发车列数以及列车站后折返作业时长,突发事件发生时间及持续时长;输入列车在各区间的计划运行时间和在各站点的靠站时间。
步骤4,计算列车速度曲线;
在突发事件场景下,需要考虑三类列车速度曲线,分别为最快速度曲线,指定区间运行时间的速度曲线和区间内有其他列车,为保持安全距离所采取的受限制的速度曲线;
在本发明实施例的方法中,列车的运行过程被分解为加速、巡航、惰行和制动四种工况的转换过程;列车在x点的受力F(x)可以表示为:
F(x)=P(x)-R1(x)-R2(x),
其中P(x)为机车的牵引力或列车的制动力,R1(x)为列车受到的基本阻力,R2(x)为列车受到的坡度阻力;
本发明实施例提供的一种计算最快速度曲线的处理流程如图1所示,包括如下的处理步骤:
(1)在列车运行区间的每个限速区间内尝试加速工况,找到到达本限速区间的限速值的巡航工况转换点,列车以本限速区间的限速值运行;
(2)如果下一限速区间的限速值小于本限速区间的限速值,计算制动工况转换点,使列车以下一限速区间的限速值离开本限速区间;如果下一限速区间的限速值大于或者等于本限速区间的限速值,列车以本限速区间的限速值离开本限速区间;
(3)将列车在各限速区间的最快速度曲线组合,得到列车全程的最快速度曲线;
本发明实施例提供的一种计算指定区间内列车的运行时间的速度曲线的处理流程如图2所示,包括如下的处理步骤:
(1)在运行区间的每个限速区间内先计算列车的最快速度曲线;
(2)在限速区间终点列车尝试惰行工况,如果列车能够到达下一站点,且区间运行时间小于指定时间,则说明所求的惰行工况转换点位于本限速区间内;
(3)在区间内各个存在的工况转换点间尝试计算惰行工况转换点,使得列车能够以指定时间停靠在下一站台;
本发明实施例提供的一种计算受限制的列车速度曲线的处理流程如图3所示,包括如下的处理步骤:
(1)计算无前车情况下的列车速度曲线;
(2)读取区间前方列车的已计算完成的列车速度曲线;
(3)检查两车间距小于安全距离的时间点,以该时间点开始,列车分别试算每个时间步的加速、巡航、惰行和制动工况,确保列车在不快于原计划速度曲线及与前车保持安全距离的情况下实现最快运行,获得受限制的速度曲线;
当突发事件未发生时,列车按照计划运行表运行;当突发事件发生后,如果列车前方区间或站点被前车占用,且前车因突发事件已经制动,则列车停靠在当前车站或紧急制动;当突发事件结束后,列车采取最快速度曲线运行,尝试消除因突发事件所产生的延误,直到列车追上原时刻表。
步骤5,计算旅客到站与延误情况;
基于乘客到达经验规律,本发明实施例的方法假设乘客到达服从泊松分布;乘客的目的站点由上车站点的目的站点概率分布计算得到,概率分布基于实际AFC数据计算。假设某站乘客到达率为λ,单位为人次/秒,上一列车进站时间t1,下一列车进站时间t2,从某站上车去往某某站的概率为k%,则下一列车进站时,站台内等候上车的前往某某站的乘客人数P为P=k%*λ*(t2-t1);
根据乘客到达时间,乘客预期登上计划列车时刻表的下一列车,根据该车次的运行计划可以得到乘客的期望到达时间。在突发事件场景下,令乘客期望上车时间为t,实际上车时间为t′,搭载乘客的列车到达乘客目的站点的计划运行时间为T,实际运行时间为T′,则该乘客的旅行延误D=T′+t′-T-t。
步骤6,组织事件驱动列车运行仿真,进行并行仿真计算,输出列车实际运行时刻表,乘客延误数据。
本发明实施例提供的一种轨列车运行仿真方法的流程图如图4所示,具体处理过程包括:根据步骤3中设定的仿真参数,初始化仿真,将仿真开始事件、列车发车事件、列车紧急制动、列车重新启动事件和仿真结束事件加入到仿真事件池中;仿真事件池以时间升序排列事件,取出发生时间最早的事件交给子进程处理;当事件处理结束后,对应的新事件将被加入事件池,如到站和离站事件处理结束后会产生对应的离站和到站事件;
根据取出事件与对应前车的最后一个正在或待处理事件是否互相影响,如果事件间互相影响,则事件加入同一子进程等待处理,否则事件被交给待处理事件数最少的子进程进行处理;
当仿真结束事件发生时,仿真中止,输出列车实际运行时刻表,乘客延误数据。
实施例二
本发明提供了一种针对突发事件场景进行城轨列车运行仿真的组织计算方法。
对某线路:一条双向城轨线路,终点站设站后折返段,每个方向包含14个站点13个区间。列车质量为311800kg,最大牵引力249440N,最大制动力243204N,列车发车间隔180秒,发车23列,突发事件发生在4625仿真秒,持续时长400秒,各区间运行时间见表1和表2,列车在各站停靠时间均为20秒。
表1上行方向各区间计划运行时间
Figure BDA0002868286560000101
Figure BDA0002868286560000111
表2下行方向各区间计划运行时间
Figure BDA0002868286560000112
此时已完成步骤1至3。
步骤4,计算列车速度曲线;
根据图1所示流程图,计算得到列车在上行方向第一个区间内的最快速度曲线的工况转换点如表3所示,列车在同一区间运行时间为190秒的速度曲线的工况转换点根据图2所示流程图计算结果如表4所示。
表3最快速度曲线工况转换点
位置/米 0 119 150 351 480 1161 1315 2280
工况类型 加速 巡航 加速 制动 巡航 加速 巡航 制动
表4运行时间190秒时速度曲线工况转换点
位置/米 0 119 150 351 480 491 2503
工况类型 加速 巡航 加速 制动 巡航 惰行 制动
图5为本发明实施例提供的一种仿真时间6000-7000秒时上行方向末站附近列车运行图放大示意图,可以观察到列车由于终点站内有前车等待,计算受限制的速度曲线,与前车保持安全距离。
步骤5,计算旅客到站与延误情况;
表5乘客到达率表
站点 1 2 3 4 5 6 7
上行方向乘客到达率人次/秒 0.29 0.17 0.49 1.05 0.56 0.27 0.17
下行方向乘客到达率人次/秒 0 0.17 0.49 1.05 0.56 0.27 0.17
站点 8 9 10 11 12 13 14
上行方向乘客到达率人次/秒 0.19 0.39 0.82 0.46 0.33 0.25 0
下行方向乘客到达率人次/秒 0.19 0.39 0.82 0.46 0.33 0.25 1.26
乘客在各站点的到达率见表5。仿真设定场景下,共计产生了约722小时的乘客累计到达延误。以在5154仿真秒在上行方向第四个站点登上列车的乘客为例,当该列车离站时,共有34名乘客目标前往第11个站点,列车运行822后到达目标站点。如果没有发生突发事件,他们应于4897仿真秒上车,980仿真秒后下车,因而,这些乘客的平均延误时长为:
D=T′+t′-T-t=5154+822-4897-980=99秒。
步骤6,组织事件驱动仿真,进行并行计算;
通过组织事件驱动仿真,按照图1所示流程,最终得到如图6所示列车仿真运行图及详细运行数据。列车速度曲线的复用和并行计算方法的引入使得仿真速度得到大幅提升。通过设置不同参数的突发事件仿真实验,可以比较和评估不同程度、位置突发事件对城轨运营的影响。
综上所述,本发明实施例提供了一种基于离散事件的针对突发事件场景的城轨列车仿真组织计算方法。所述方法具有以下优点:
(1)能够得到更加准确的突发事件场景下城轨列车运行状况与乘客延误具体数据;
(2)基于多智能体模型进行仿真建模,仿真模型在功能复杂情况下仍能保持简单易读的特性,编程实现简洁明了;
(3)列车的最快速度曲线和原计划的区间运行速度曲线可以事先计算或在仿真开始时统一计算,此后在仿真过程中如需使用可以直接调用计算结果,节省大量运算时间;
(4)通过并行计算设计,能够充分利用计算机算力,加速仿真计算速度。
本领域普通技术人员可以理解:附图只是一个实施例的示意图,附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。
通过以上的实施方式的描述可知,本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。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)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于装置或系统实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述得比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置及系统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劳动的情况下,即可以理解并实施。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种针对突发事件场景的城轨列车运行仿真方法,其特征在于,包括:
定义城轨列车运行仿真的事件类型;
定义城轨列车运行仿真中各要素的仿真行为;
根据列车运行的实际使用场景设定列车运行仿真的仿真参数;
在突发事件场景下根据所述列车运行仿真的事件类型、仿真行为和仿真参数,组织事件驱动列车运行仿真,进行并行仿真计算,计算出列车速度曲线,输出列车实际运行时刻表。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的定义城轨列车运行仿真的事件类型,包括;
将基于离散事件组织方式的城轨列车仿真过程离散化为一组事件,将城轨列车系统在普通情况的运营分解为列车发车、到站、离站和收车四类事件;将城轨列车系统在突发情况的运营分解为列车发车、到站、离站、收车、列车紧急制动和重新启动六类事件;定义仿真方法包括仿真开始事件和仿真结束事件。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的定义城轨列车运行仿真中各要素的仿真行为,包括;
设定针对突发事件的城轨列车运行仿真方法中包括列车、站台和乘客三类要素,在突发事件场景下,设定列车要素包括到站、离站、紧急制动和恢复运行四类行为,设定站台要素包括列车驶入、驶出,乘客到达和上下车五类行为,设定乘客要素包括到站、候车、上车和下车四类行为。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的根据列车运行的实际使用场景设定列车运行仿真的仿真参数,包括;
根据列车运行的实际使用场景设定列车运行仿真的仿真参数包括:列车的加速、制动性能、车辆总重、列车发车间隔、发车列数以及列车站后折返作业时长,突发事件发生时间及持续时长,列车在各区间的计划运行时间和在各站点的靠站时间。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的在突发事件场景下根据所述列车运行仿真的事件类型、仿真行为和仿真参数,组织事件驱动列车运行仿真,进行并行仿真计算,计算出列车速度曲线,输出列车实际运行时刻表,包括;
在突发事件场景下,组织事件驱动列车运行仿真,进行并行仿真计算,设定三类列车速度曲线,分别为:最快速度曲线,指定区间运行时间的速度曲线和区间内有其他列车,为保持安全距离所采取的受限制的速度曲线;
将列车的运行过程分解为加速、巡航、惰行和制动四种工况的转换过程,将列车在x点的受力F(x)表示为:
F(x)=P(x)-R1(x)-R2(x)
其中P(x)为机车的牵引力或列车的制动力,R1(x)为列车受到的基本阻力,R2(x)为列车受到的坡度阻力;
在突发事件场景下计算列车的最快速度曲线的处理过程包括:
(1)在列车运行区间的每个限速区间内尝试加速工况,找到到达本限速区间的限速值的巡航工况转换点,列车以本限速区间的限速值运行;
(2)如果下一限速区间的限速值小于本限速区间的限速值,计算制动工况转换点,使列车以下一限速区间的限速值离开本限速区间;如果下一限速区间的限速值大于或者等于本限速区间的限速值,列车以本限速区间的限速值离开本限速区间;
(3)将列车在各限速区间的最快速度曲线组合,得到列车全程的最快速度曲线;
在突发事件场景下计算指定区间内列车的运行时间的速度曲线的处理过程包括:
(1)在运行区间的每个限速区间内先计算列车的最快速度曲线;
(2)在限速区间终点列车尝试惰行工况,如果列车能够到达下一站点,且区间运行时间小于指定时间,则说明所求的惰行工况转换点位于本限速区间内;
(3)在限速区间内各个存在的工况转换点间尝试计算惰行工况转换点,使得列车能够以指定时间停靠在下一站台;
在突发事件场景下计算区间内有其他列车,为保持安全距离所采取的受限制的速度曲线的处理过程包括:
(1)计算无前车情况下的列车速度曲线;
(2)读取区间前方列车的已计算完成的列车速度曲线;
(3)检查两车间距小于安全距离的时间点,以该时间点开始,列车分别试算每个时间步的加速、巡航、惰行和制动工况,确保列车在不快于原计划速度曲线及与前车保持安全距离的情况下实现最快运行,获得受限制的速度曲线;
当突发事件未发生时,列车按照计划运行表运行;当突发事件发生后,如果列车前方区间或站点被前车占用,且前车因突发事件已经制动,则列车停靠在当前车站或紧急制动;当突发事件结束后,列车采取最快速度曲线运行,直到列车追上原时刻表。
6.根据权利要求1至5任一项所述的方法,其特征在于,所述的方法还包括;
设定乘客到达服从泊松分布,乘客的目的站点由上车站点的目的站点概率分布计算得到,概率分布基于实际AFC数据计算,假设某站乘客到达率为λ,单位为人次/秒,上一列车进站时间为t1,下一列车进站时间为t2,从某站上车去往某某站的概率为k%,则下一列车进站时,站台内等候上车的前往某某站的乘客人数P为P=k%*λ*(t2-t1);
根据乘客到达时间,乘客预期登上计划列车时刻表的下一列车,根据该车次的运行计划得到乘客的期望到达时间,在突发事件场景下,令乘客期望上车时间为t,实际上车时间为t′,搭载乘客的列车到达乘客目的站点的计划运行时间为T,实际运行时间为T′,则该乘客的旅行延误D=T′+t′-T-t。
7.根据权利要6所述的方法,其特征在于,所述的组织事件驱动列车运行仿真,进行并行仿真计算,包括;
根据设定的仿真参数,初始化仿真,将仿真开始事件、列车发车事件、列车紧急制动、列车重新启动事件和仿真结束事件加入到仿真事件池中;仿真事件池以时间升序排列事件,取出发生时间最早的事件交给子进程处理;当事件处理结束后,对应的新事件将被加入事件池;
判断取出事件与对应前车的最后一个正在或待处理事件是否互相影响,如果事件间互相影响,则事件加入同一子进程等待处理,否则事件被交给待处理事件数最少的子进程进行处理;
当仿真结束事件发生时,仿真中止,输出列车实际运行时刻表,乘客延误数据。
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