CN112819259B - 站台门配置方法、计算机设备、存储介质及站台门 - Google Patents

站台门配置方法、计算机设备、存储介质及站台门 Download PDF

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Abstract

本发明公开了站台门配置方法、计算机设备、存储介质及站台门，其配置方法通过对车型分别取1‑N的组合方式进行分类，穷尽车站各站台可能的停靠车型组合方式，在此基础上深度关联列车运行图信息，在满足列车运行的前提下筛选出车站所有可能的站台门配置方式，进而根据活动门占比最小/固定门占比最大原则识别出最优的站台门配置方案。本发明实现了基于列车运行图的车站级站台门最优配置方案，显著降低站台门系统的建造成本，同时由于固定门数量的增加，站台门系统稳定性也得到提升。

Description

站台门配置方法、计算机设备、存储介质及站台门
技术领域
本发明属于高速铁路/城际铁路站台门领域，尤其涉及站台门配置方法、计算机设备、存储介质及站台门。
背景技术
我国高铁行车密度大、停站时间短，列车高速通过，站台将产生明显的气动效应，高峰时刻站台客流大，乘客候车存在安全隐患，如遇强风对流天气，会危及乘客候车安全。然而，高铁速度等级高，且存在动车组跨线运营，不同动车组与站台门适配成为制约站台门在高铁推广应用的技术瓶颈。随着高铁成网运营以及部分繁忙干线客流日趋饱和，高铁站务安全防护压力与日俱增。
为提高高铁站台门的自适应能力， CN111980541A号中国发明申请公开了一种前后错层式高铁站台门，此类高铁站台门能够完全满足国内多种高铁车型停靠的需要，自适应在列车停靠后的车门位置打开对应开度的活动门。然而，考虑到国内高铁站台的长度一般为450米，若全站台采用自适应的前后错层式高铁站台门或双侧伸缩移动式高铁站台门，将带来巨大的成本上升。CN112441024A号中国发明专利中提出了一种基于车型投影分布的站台门设计方法，一定程度解决了错层式站台门建造成本过高的问题，但仍存在较大的降本空间。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提出了基于车型组合分类的站台门配置方法，旨在进一步降低站台门的建造成本。
本发明是通过采用下述技术方案实现的：
站台门配置方法，包括：
步骤S1，根据列车运行图对停站的车型进行组合分类：设车型总数为N，则所有车型分为
Figure 69363DEST_PATH_IMAGE001
个组合类；
步骤S2，统计各组合类的所有车门数量，并记录各个车门相对于端头车门的位置；
步骤S3，根据车门宽度和活动门宽度计算各个车门位置所需的预设活动门数量；
步骤S4，对每个组合类的所有车型按车门位置进行排序，计算组合类中不同车型的相邻车门的所述预设活动门是否存在位置交集；若是，则对存在交集的预设活动门进行整合；
步骤S5，计算整合后的各个组合类所需的活动门数量Ncob；
步骤S6，根据列车运行图按到站先后顺序将所有车次划分为T个期间车集，各所述期间车集中的相邻车次停站时间存在交集;
步骤S7，统计将所有期间车集的所有车型配置至M个站台的可选方案总数
Figure DEST_PATH_IMAGE002
，其中Q i 为每个期间车集所含的车型种类数，i为期间车集序号，若各期间车集中存在相同车型，此步骤中视为不同车型；
步骤S8，根据各种可选方案查找每个站台分配的组合类，将对应组合类的活动门数量Ncob记为当前站台的活动门数量，M个站台的活动门数量求和即得车站活动门数量；
步骤S9，选择车站活动门数量最少的可选方案进行优化配置。
其中，步骤S1对车型进行组合分类是指对所有车型分别进行N取1、N取2、......N取N的组合分类。如此，则穷尽了停靠站台的所有车型的组合方式，在所有组合类的条件下进行后续的车门统计和车门位置对应活动门数量计算与整合，为找到全车站级的成本最优站台门配置方案提供了基础数据支撑。
优选的，步骤S7中，统计将所有期间车集的所有车型配置至M个站台的可选方案总数具体包括：
S71，对每个期间车集所含的车型种类数Q i 进行降序排列；
S72，按Q i 降序依次计算每个期间车集的配置方案数量
Figure 986503DEST_PATH_IMAGE003
，其中q1等于车型种类数最大值Qmax，qi等于当前期间车集依次减去其与所有在先期间车集相同车型后的剩余车型种类数；
S73，可选方案总数
Figure 766240DEST_PATH_IMAGE004
。
优选的，步骤S9中，若车站活动门数量最少的方案有多个，计算各个站台的车次间隔时间之和，以车站所有站台的车次间隔时间之和最小为最优。
优选的，步骤S9中，若车站活动门数量最少的方案有多个，计算各个站台的停靠车次数，以车站所有站台的停靠车次数标准差最小为最优。
进一步的，步骤S3中，若车门宽度为WT，活动门宽度则为WD，且0.5WT≤WD≤WT，则单个车门所需的预设活动门数量为5或者6。
本发明另一方面提供一种站台门，采用上述的基于车型组合分类的站台门配置方法设计并制造。
进一步的，所述站台门为前后错层式站台门。
一种计算机设备，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计算机程序时实现上述的基于车型组合分类的站台门配置方法。
一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有执行上述的基于车型组合分类的站台门配置方法的计算机程序。
与现有技术相比，本发明的有益效果表现在：
本发明通过对车型分别取1-N的组合方式进行分类，穷尽了车站各站台可能的停靠车型组合方式，在此基础上深度关联列车运行图信息，在满足列车运行的前提下筛选出车站所有可能的站台门配置方式，进而根据活动门占比最小/固定门占比最大原则识别出最优的站台门配置方案。本发明实现了基于列车运行图的车站级站台门最优配置方案，显著降低站台门系统的建造成本，同时由于固定门数量的增加，站台门系统稳定性也得到提升。
此外，本发明基于以车站所有站台的车次间隔时间之和最小为最优，以及车站所有站台的停靠车次数标准差最小为最优两种方式，实现了降低活动门建造成本的基础上，均衡各站台的工作密度和接送车负荷。
附图说明
下面将结合说明书附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，其中：
图1为本发明实施例1基于车型组合分类的站台门配置方法流程图；
图2为本发明实施例1 N种车型组合分类示意图；
图3为本发明实施例1 N种车型组合分类结果部分图；
图4为本发明实施例1车门与活动门宽度匹配示意图；
图5为本发明实施例1活动门整合计算流程图；
图6为本发明实施例1期间车集车型种类数排序示意图；
图7为本发明实施例1期间车集车型种类预处理示意图；
图8为本发明实施例1期间车集车型种类数简化示意图。
具体实施方式
实施例1
实施例1提供一种站台门配置方法，如图1所示，包括步骤S1，根据列车运行图对停站的车型进行组合分类：设车型总数为N，则所有车型分为
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE005
个组合类。
车型组合分类的基础是列车运行图。列车运行图规定了列车在每个车站的到达和出发（或通过）时刻，列车在区间的运行时间，列车在车站的停站时间以及机车交路、列车重量和长度等，是列车运行时刻表的图解。
高铁站在建设站台门之前，需对其列车运行图进行深入研究，统计该站可能驶过的所有列车车型，并对其进行组合分类。
车型排列组合分类方法如图2所示，假设总共有N种不同类型列车驶过该站，利用穷尽方式将各类型列车进行分类，以4种车型为例的具体分类方式如图3所示。
步骤S2，统计各组合类的所有车门数量，并记录各个车门相对于端头车门的位置。
步骤S3，根据车门宽度和活动门宽度计算各个车门位置所需的预设活动门数量。
若车门宽度为WT，活动门宽度则为WD，且0.5WT≤WD≤WT，则单个车门所需的预设活动门数量为5或者6。
如图4所示，列车车门宽度为1.3m，假设站台门宽度设为1m，列车停车精度为0.25m。从冗余角度考虑，列车车门对应最多3个活动门(D、E、F)，且该车门对应的活动门可以往左、右两侧开。在列车门位置，如果开D、E两扇门，此时，D、E两扇门分别移动到C门位置，因一个站台门位置在厚度方向只容纳前后两樘活动门门，因此C门需让位移动到B门位置。由此可见当活动门往列车车门左侧方向移动时，需要有3樘活动门（C、D、E），同理往右侧需要3樘活动门。精确计算，一个列车门需对应设置即5个活动门，从冗余角度考虑，额外再多设置一个活动安全门，由此得知，每个列车门需对应设置6樘活动门。
步骤S4，对每个组合类的所有车型按车门位置进行排序，计算组合类中不同车型的相邻车门的所述预设活动门是否存在位置交集；若是，则对存在交集的预设活动门进行整合。
如图5所示，针对组合分类后的各类车型，根据位置信息对各车型列车门进行前后排序。将当前车型列车门对应活动门的右侧位置pos_cur_right与下一车型列车门对应活动门的左侧位置pos_next_left进行坐标比较，如果满足pos_cur_right>pos_next_left，则将该两车型列车门对应的活动门进行整合，即此时该区域活动门的宽度为pos_next_right -pos_cur_left，其中pos_next_right 为下一车型列车门对应活动门的右侧位置，pos_cur_left为当前车型列车门对应活动门的左侧位置。
步骤S5，计算整合后的各个组合类所需的活动门数量Ncob；步骤S6~S9，站台门配置，具体包括：
步骤S6，根据列车运行图按到站先后顺序将所有车次划分为T个期间车集，各所述期间车集中的相邻车次停站时间存在交集；
步骤S7，统计将所有期间车集的所有车型配置至M个站台的可选方案总数
Figure 725231DEST_PATH_IMAGE006
，其中Q i 为每个期间车集所含的车型种类数，i为期间车集序号，若各期间车集中存在相同车型，此步骤中视为不同车型；
步骤S8，根据各种可选方案查找每个站台分配的组合类，将对应组合类的活动门数量Ncob记为当前站台的活动门数量，M个站台的活动门数量求和即得车站活动门数量；
步骤S9，选择车站活动门数量最少的可选方案进行优化配置。
以图6-图8某车站的站台门配置过程为例，做以下详细说明。如图6所示为某站列车过站时间图，每个包含车型的矩形上边沿对应时刻为列车到站时刻，矩形下边沿为出站时刻，相邻时刻到站、发车的车型不能同时驶入同一站台，（如CRH1、CRH2、CRH400车次组合），即CRH1、CRH2、CRH400三趟列车为互斥关系，只能分属3个不同车型组合方案驶入3个不同站台，其他互斥车次组合同理。按期间车集车型种类数量进行排序的结果显示在大号矩形右侧的圆形框内，由于①中两个互斥的CRH1车型不能在同一站台停靠，因此将第二个CRH1车型重命名为CRH1-1，如果还有第三个则命名为CRH1-2，依次类推，重命名后如图7所示。
首先匹配①的情况，可知该站最少需要4个站台，站台门分别适应CRH1,CRH1-1,CRH2,CR400型车。
再匹配②的情况，由于①已适应部分车型，因此只需匹配②-②∩①的车型即可。即CRH380和CRH6车型。
再匹配③的情况，由于①、②已适应部分车型，因此只需匹配③-③∩①-③∩②的车型即可,即不考虑任何车型。
依次类推将需匹配的情况简化并重新排序后如图8所示，上述步骤一起考虑一共有
Figure 539604DEST_PATH_IMAGE007
种配置方案。
最后，通过方案比选，选择固定门比例最大的方案。
若车站活动门数量最少的方案有多个，可采用以下两种方式的任意一种或两种：
方式一：步骤S9中，若车站活动门数量最少的方案有多个，计算各个站台的车次间隔时间之和，以车站所有站台的车次间隔时间之和最小为最优。
方式二：步骤S9中，若车站活动门数量最少的方案有多个，计算各个站台的停靠车次数，以车站所有站台的停靠车次数标准差最小为最优。
实施例2
实施例2提供一种站台门，其采用实施例1所述的基于车型组合分类的站台门配置方法设计并制造。
实施例3
实施例3提供一种计算机设备，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计算机程序时实现实施例1所述的基于车型组合分类的站台门配置方法。
实施例4
实施例4提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有执行实施例1所述的基于车型组合分类的站台门配置方法的计算机程序。
综上所述，本领域的普通技术人员阅读本发明文件后，根据本发明的技术方案和技术构思无需创造性脑力劳动而作出的其他各种相应的变换方案，均属于本发明所保护的范围。

Claims (9)

1.站台门配置方法，其特征在于，包括：
步骤S1，根据列车运行图对停站的车型进行组合分类：设车型总数为N，则所有车型分为
Figure 654622DEST_PATH_IMAGE001
个组合类；
步骤S2，统计各组合类的所有车门数量，并记录各个车门相对于端头车门的位置；
步骤S3，根据车门宽度和活动门宽度计算各个车门位置所需的预设活动门数量；
步骤S4，对每个组合类的所有车型按车门位置进行排序，计算组合类中不同车型的相邻车门的所述预设活动门是否存在位置交集；若是，则对存在交集的预设活动门进行整合；
步骤S5，计算整合后的各个组合类所需的活动门数量Ncob；
步骤S6，根据列车运行图按到站先后顺序将所有车次划分为T个期间车集，各所述期间车集中的相邻车次停站时间存在交集;
步骤S7，统计将所有期间车集的所有车型配置至M个站台的可选方案总数
Figure 236782DEST_PATH_IMAGE003
，其中Q i 为每个期间车集所含的车型种类数，i为期间车集序号，若各期间车集中存在相同车型，此步骤中视为不同车型；
步骤S8，根据各种可选方案查找每个站台分配的组合类，将对应组合类的活动门数量Ncob记为当前站台的活动门数量，M个站台的活动门数量求和即得车站活动门数量；
步骤S9，选择车站活动门数量最少的可选方案进行优化配置。
2.根据权利要求1所述的配置方法，其特征在于：步骤S7中，统计将所有期间车集的所有车型配置至M个站台的可选方案总数具体包括：
S71，对每个期间车集所含的车型种类数Q i 进行降序排列；
S72，按Q i 降序依次计算每个期间车集的配置方案数量
Figure 51155DEST_PATH_IMAGE004
，其中q1等于车型种类数最大值Qmax，qi等于当前期间车集依次减去其与所有在先期间车集相同车型后的剩余车型种类数；
S73，可选方案总数
Figure DEST_PATH_IMAGE005
。
3.根据权利要求1所述的配置方法，其特征在于：步骤S9中，若车站活动门数量最少的方案有多个，计算各个站台的车次间隔时间之和，以车站所有站台的车次间隔时间之和最小为最优。
4.根据权利要求1所述的配置方法，其特征在于：步骤S9中，若车站活动门数量最少的方案有多个，计算各个站台的停靠车次数，以车站所有站台的停靠车次数标准差最小为最优。
5.根据权利要求1所述的配置方法，其特征在于：步骤S3中，若车门宽度为WT，活动门宽度则为WD，且0.5WT≤WD≤WT，则单个车门所需的预设活动门数量为5或者6。
6.一种计算机设备，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计算机程序时实现如权利要求1-5任一项所述的配置方法。
7.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有执行如权利要求1-5任一项所述的配置方法的计算机程序。
8.一种站台门，其特征在于，根据权利要求1-5中任一项所述的配置方法设计并制造。
9.根据权利要求8所述的站台门，其特征在于，所述站台门为前后错层式站台门。
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