CN114162178B - 基于时间基准的虚拟编组列车控制方法、设备和存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种基于时间基准的虚拟编组列车控制方法、设备和存储介质，该方法包括：主端列车根据与前面车辆的位置生成第一防护曲线；主端列车基于第一防护曲线进行运行，同时，基于第一防护曲线生成第一指令曲线；主端列车将第一指令曲线依次通过各从端列车传递至最后一组从端列车，且每组从端列车在收到第一指令曲线后，根据其时间基准执行第一指令曲线。本申请提供的方法主端列车根据与前面车辆的位置生成第一防护曲线之后，会依次通过后续各从端列车进行发送，使得所有列车均可以同步防护曲线，保证控制指令的一致，从指令控制端实现编组列车的运行同步性。

Description

基于时间基准的虚拟编组列车控制方法、设备和存储介质

技术领域

本申请涉及轨道交通技术领域，尤其涉及一种基于时间基准的虚拟编组列车控制方法、设备和存储介质。

背景技术

随着城市地铁交通规模的快速扩大，以及未来智能化的发展需求，对于车辆灵活编组以及智能重联提出了更高的需求，即车辆虚拟编组技术应用的呼声越来越高。

传统的地铁车辆一般为固定编组形式，根据不同时段客流量，可以通过车钩进行车辆的重联或解编操作，以满足不同的客流需求。传统的重联列车可以通过车钩来传递重联列车之间的纵向力，使列车保持同样的速度，同时通过车钩上的电气布线来传递前后车的相关车辆信息。但是传统的车钩重联解编操作比较繁琐，且耗费较多的人工及时间，极大程度上降低了整条线路的运营效率。

而虚拟编组是指将两列或多列车辆通过虚拟重联控制方式整合为一列车，不同于传统固定编组列车，列车与列车之间没有车钩，不需要人工参与，重联或解编均通过相关信号即可完成操作，极大地提高线路运营效率。现有的虚拟编组列车则没有车钩来进行前后编组列车纵向力的传递，只能通过编组中每列车的牵引和制动能力来进行调整前后列车的距离，同时通过地面或车载天线，来传输相关的车辆信息，使虚拟编组中所有列车保持一定的同步性。

目前虚拟编组列车的控制技术尚无应用实例，但是也有一定的研究基础，对于虚拟编组列车的控制技术一般采用相对距离，或相对速度的方法。即在虚拟编组列车运行过程中，每列车通过雷达测距/测速，GPS定位，或者地面设备定位等措施，使前后列车保证一定的距离，每列车的牵引和制动能力均相对独立，根据预设的前后车相对距离，或相对速度，实时计算并给出不同的牵引或制动能力，从而保证编组中列车的运行同步性，达到传统固定编组列车的运行效果。同时通过调整预设的前后车相对距离或相对速度，从而扩大或缩小列车的运行频次，满足不同时段的客流量

现有虚拟编组方法采用相对距离或相对速度的列车控制方法，完全基于车辆本身雷达，或定位设备的精度，去实现前后列车的运行同步性。而车辆运行在隧道或地下线路，定位设备的精度会有一定的下降，只能通过地面的定位来精准确认车辆的位置；当车辆运行在曲线轨道上时，车辆本身雷达系统可能会检测不到前后车辆，或者雷达采集数据缺少，同样会导致车辆定位精度下降，进而影响虚拟编组车辆的运营效率。

同时现有方法更加强调编组中所有列车运行工况的一致性，即同步处于牵引、惰行或制动工况，而对于既有线路来说，多编组列车同时处于牵引工况时，可能会导致瞬时电流过大，现有线路电流容量不够；而同时处于制动工况时，车辆产生的再生电流可能也会超出线路的电流容量，只能使车辆施加空气制动，造成一定的浪费。

编组中列车为了保证固定的相对距离或相对速度，可能出现每列车的控制指令不一致，不能从指令控制端实现编组列车的运行同步性。

发明内容

为了从指令控制端实现编组列车的运行同步性，本申请提供了一种基于时间基准的虚拟编组列车控制方法、设备和存储介质。

本申请第一个方面，提供了一种基于时间基准的虚拟编组列车控制方法，所述方法应用于已完成虚拟编组的多组列车，其中，多组列车由一组主端列车和至少一组从端列车组成，所述主端列车为虚拟编组的头车，所述从端列车为虚拟编组的非头车；

所述方法包括：

所述主端列车根据与前面车辆的位置生成第一防护曲线；

所述主端列车基于所述第一防护曲线进行运行，同时，基于所述第一防护曲线生成第一指令曲线；

所述主端列车将所述第一指令曲线依次通过各从端列车传递至最后一组从端列车，且每组从端列车在收到所述第一指令曲线后，根据其时间基准执行所述第一指令曲线。

本申请第二个方面，提供了一种电子设备，包括：

存储器；

处理器；以及

计算机程序；

其中，所述计算机程序存储在所述存储器中，并被配置为由所述处理器执行以实现如上述第一个方面所述的方法。

本申请第三个方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序；所述计算机程序被处理器执行以实现如上述第一个方面所述的方法。

本申请主端列车根据与前面车辆的位置生成第一防护曲线之后，会依次通过后续各从端列车进行发送，使得所有列车均可以同步防护曲线，保证控制指令的一致，从指令控制端实现编组列车的运行同步性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例提供的一种基于时间基准的虚拟编组列车控制方法的流程示意图；

图2为本申请实施例提供的一种三列编组列车结构示意图；

图3为本申请实施例提供的第一种列车通讯示意图；

图4为本申请实施例提供的一种正常行车指令传输示意图；

图5为本申请实施例提供的列车A出现不利工况的示意图；

图6为本申请实施例提供的列车B出现不利工况的示意图。

具体实施方式

为了使本申请实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本申请的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在实现本申请的过程中，发明人发现，现有虚拟编组方法采用相对距离或相对速度的列车控制方法，完全基于车辆本身雷达，或定位设备的精度，去实现前后列车的运行同步性。而车辆运行在隧道或地下线路，定位设备的精度会有一定的下降，只能通过地面的定位来精准确认车辆的位置；当车辆运行在曲线轨道上时，车辆本身雷达系统可能会检测不到前后车辆，或者雷达采集数据缺少，同样会导致车辆定位精度下降，进而影响虚拟编组车辆的运营效率。

同时现有方法更加强调编组中所有列车运行工况的一致性，即同步处于牵引、惰行或制动工况，而对于既有线路来说，多编组列车同时处于牵引工况时，可能会导致瞬时电流过大，现有线路电流容量不够；而同时处于制动工况时，车辆产生的再生电流可能也会超出线路的电流容量，只能使车辆施加空气制动，造成一定的浪费。

编组中列车为了保证固定的相对距离或相对速度，可能出现每列车的控制指令不一致，不能从指令控制端实现编组列车的运行同步性，同时针对列车出现的滑行或空转工况，也缺少相应的应对措施，无法充分发挥虚拟编组列车的灵活性能。

为此，本申请提供一种基于时间基准的虚拟编组列车控制方法、设备和存储介质，该方法应用于已完成虚拟编组的多组列车，其中，多组列车由一组主端列车和至少一组从端列车组成，主端列车为虚拟编组的头车，从端列车为虚拟编组的非头车；方法包括：主端列车根据与前面车辆的位置生成第一防护曲线；主端列车基于第一防护曲线进行运行，同时，基于第一防护曲线生成第一指令曲线；主端列车将第一指令曲线依次通过各从端列车传递至最后一组从端列车，且每组从端列车在收到第一指令曲线后，根据其时间基准执行第一指令曲线。本申请提供的方法主端列车根据与前面车辆的位置生成第一防护曲线之后，会依次通过后续各从端列车进行发送，使得所有列车均可以同步防护曲线，保证控制指令的一致，从指令控制端实现编组列车的运行同步性。

本实施例提供一种基于时间基准的虚拟编组列车控制方法。通过本实施例的方法进行控制的对象为已完成虚拟编组的多组列车，其中，多组列车由一组主端列车和至少一组从端列车组成，主端列车为虚拟编组的头车，从端列车为虚拟编组的非头车。

无论主端列车还是从端列车，各组列车中均装载天线，通过该天线可以实现车-车间通信，也可以实现车-地间通信。

也就是，各组列车之间通过各自天线进行数据传输。且，各组列车之间传输的数据均向地面控制中心进行冗余备份。例如，每当列车A接收到数据之后，均会将该数据转发一份至地面控制中心，以便通过地面控制中心进行冗余备份。

其中，传输的数据包括但不限于如下的一种或多种：列车时间、生命信号、牵引制动指令、空转/滑行、车辆速度、车辆定位。

参见图1，本实施例提供的基于时间基准的虚拟编组列车控制方法实现过程如下：

101，主端列车根据与前面车辆的位置生成第一防护曲线。

本步骤中会通过现有的防护曲线生成方案生成防护曲线，生成细节不再详细赘述。

另外，第一防护曲线中的“第一”仅为标识作用，用于与其他情况下生成的防护曲线进行区分，无其他实际含义。也就是说，第一防护曲线实际是防护曲线，是主端列车在正常行驶过程中根据与前面车辆的位置生成的。

此外，主端列车前面的车辆可以为单独的一组列车，也可以为其他虚拟编组中的最后一组列车。

102，主端列车基于第一防护曲线进行运行，同时，基于第一防护曲线生成第一指令曲线。

本步骤中会通过现有的指令曲线生成方案生成指令曲线，生成细节不再详细赘述。

另外，第一指令曲线中的“第一”仅为标识作用，用于与其他情况下生成的指令曲线进行区分，无其他实际含义。也就是说，第一指令曲线实际是指令曲线，是主端列车基于第一防护曲线生成的。且第一防护曲线是主端列车在正常行驶过程中根据与前面车辆的位置生成的。

103，主端列车将第一指令曲线依次通过各从端列车传递至最后一组从端列车，且每组从端列车在收到第一指令曲线后，根据其时间基准执行第一指令曲线。

以图2所示的三列编组为例，其中，列车A为主端列车，列车B和列车C为从端列车。

列车A在步骤101中根据与前面车辆的位置生成第一防护曲线，例如防护曲线1。在步骤102中，列车A基于防护曲线1。进行运行，同时，基于防护曲线1生成第一指令曲线，如生成指令曲线1。在步骤103中，列车A将指令曲线1发送至列车B，列车B将指令曲线1再发送给列车C。并且，列车B会根据列车B的时间基准执行指令曲线1，列车C会根据列车C的时间基准执行指令曲线1。

通过本步骤可以保证所有列车执行的指令曲线均相同。

本实施例提供的基于时间基准的虚拟编组列车控制方法在控制过程中会在满足校准条件时进行时间校准，通过该时间校准过程可以实现各组列车中的时间一致性，通过时间的一致性可以保证各组列车在指令执行时的精准。

因此，本步骤保证了所有列车精准的执行相同的指令曲线，从指令控制端实现编组列车的运行同步性。

时间校准过程为：当满足校准条件后，多组列车之间进行时间校准，得到时间基准。

其中，校准条件为：多组列车首次完成虚拟编组，并确定主端列车和从端列车，或者多组列车的速度均为0。

也就是说，每当完成虚拟编组，并且确定主端列车和从端列车之后，就进行首次的时间校准。在首次时间校准之后，每当所有列车均处于静止状态时，均会进行一次时间校准。

时间校准的过程具体为：主端列车向各从端列车发送主端列车的时间信息。各从端列车根据主端列车的时间信息对各自的时间进行校准，得到各自的时间基准。

仍以图2所示的三列编组为例，其中，列车A为主端列车，列车B和列车C为从端列车。

在校准条件被满足后，列车A向列车B发送列车A的时间信息，列车B在接收到列车A的时间信息后，根据列车A的时间信息对列车B的时间信息进行校准，得到列车B的时间基准。列车B再向列车C发送列车A的时间信息，列车C在接收到列车A的时间信息后，根据列车A的时间信息对列车C的时间信息进行校准，得到列车C的时间基准。

在得到时间基准之后，本步骤就会根据其时间基准执行第一指令曲线。在执行时，每组从端列车根据其时间基准确定第一执行时刻，且在第一执行时刻执行第一指令曲线。其中，各组从端的第一执行时刻不同。

其中，第一执行时刻中的“第一”仅为标识作用，用于与其他情况下的执行时刻进行区分，无其他实际含义。也就是说，第一执行时刻是一个时刻，在该时刻从端列车会执行第一指令曲线，其中，第一指令曲线是主端列车基于第一防护曲线生成的，且第一防护曲线是主端列车在正常行驶过程中根据与前面车辆的位置生成的。

具体实现时，每组从端列车均设置有自身的间隔值(该值标识时长)，将当前时刻后一间隔值之后的时刻即为执行时刻。

仍以图2所示的三列编组为例，其中，列车A为主端列车，列车B和列车C为从端列车。

列车B的间隔值为T_B，列车C的间隔值为T_C。

列车B在接收到指令曲线1后，延迟T_B后执行指令曲线1。列车C在接收到指令曲线后，延迟T_C后执行指令曲线1。

也就是说，列车B的第一执行时刻为接收到指令曲线1的时刻+T_B的时刻，列车C的第一执行时刻为接收到指令曲线1的时刻+T_C的时刻。通过对T_B和T_C的动态调整，可以对各从端列车的指令执行时刻进行灵活调整，达到了对各从端列车的灵活控制。

因为当前时间是各组列车精确校准后的时间，因此可以保证延迟T_B和延迟T_C后的时间在各组列车中的时间精确性，各组列车按自身校准时间进行相应的延迟，进而延迟后执行指令曲线1，从指令控制端实现编组列车的运行同步性。

另外，在进行时间校准的同时，还可以进行位置校准。也就是，当满足校准条件后，多组列车之间进行时间校准，得到时间基准，同时，多组列车之间进行位置校准。

此外，在各组从端列车执行第一指令曲线之后，还会向主端列车发送第一指令曲线的执行反馈。

上述描述了通过本实施提供的方法对虚拟编组列车正常运行进行控制，除此之外，虚拟编组列车还会出现不利工况(如空转工况，或者，滑行工况)，对于此时，本实施例提供的方法也可以对其进行控制。

出现不利工况的列车可以为主端列车也可以为任一从端列车，下面分别进行详细描述。

·执行步骤103之后，主端列车出现不利工况，那么

1.1主端列车生成第一不利工况信号。

其中，第一不利工况信号的“第一”仅为标识作用，用于与其他情况下的不利工况信号进行区分，无其他实际含义。也就是说，第一不利工况信号是一个信号，而且是不利工况的信号，是主端列车出现不利工况时生成的。

1.2主端列车调整牵引力或制动力，同时，将第一不利工况信号依次通过各从端列车传递至最后一组从端列车。

1.3每组从端列车在收到第一不利工况信号后，根据其时间基准确定第二执行时刻，且在第二执行时刻根据第一工况信号调整其牵引力或制动力。

其中，各组从端的第二执行时刻不同。

需要说明的，第二执行时刻中的“第二”仅为标识作用，用于与其他情况下的执行时刻进行区分，无其他实际含义。也就是说，第二执行时刻是一个时刻，在该时刻从端列车会根据第一工况信号调整其牵引力或制动力，其中，第一工况信号是主端列车在出现不利工况时生成的。

仍以图2所示的三列编组为例，其中，列车A为主端列车，列车B和列车C为从端列车。

列车A出现空转工况或者滑行工况时，列车A生成第一不利工况信号，如不利工况信号1。列车A调整牵引力或制动力，同时，将第一不利工况信号发送给列车B，列车B再将不利工况信号1发送给列车C。

另外，若列车B的间隔值为T’_B，列车C的间隔值为T’_C。

那么列车B在接收到不利工况信号1后，延迟T’_B后根据不利工况信号1调整列车B的牵引力或制动力。列车C在接收到不利工况信号1后，延迟T’_C后根据不利工况信号1调整列车C的牵引力或制动力。

也就是说，列车B的第二执行时刻为接收到不利工况信号1的时刻+T’_B的时刻，列车C的第二执行时刻为接收到不利工况信号1的时刻+T’_C的时刻。通过对T’_B和T’_C的动态调整，可以对各从端列车在主端列车出现不利工况时，对牵引力或制动力的调整进行灵活控制。

因为当前时间是各组列车精确校准后的时间，因此可以保证延迟T_B和延迟T_C后的时间在各组列车中的时间精确性，各组列车按自身校准时间进行相应的延迟，进而根据不利工况信号1调整各自的牵引力或制动力，从指令控制端实现编组列车的运行同步性。

·执行步骤103之后，从端列车出现不利工况，那么

2.1任一组从端列车生成第二不利工况信号。

其中，第二不利工况信号的“第二”仅为标识作用，用于与其他情况下的不利工况信号进行区分，无其他实际含义。也就是说，第二不利工况信号是一个信号，而且是不利工况的信号，是从端列车出现不利工况时生成的。

2.2任一组从端列车调整牵引力或制动力，生成牵引力或制动力指令曲线，并将第二不利工况信号和牵引力或制动力指令曲线发送至主端列车和所有其他从端列车。

2.3主端列车在收到第二不利工况信号和牵引力或制动力指令曲线后，根据第二不利工况信号和牵引力或制动力指令曲线调整其牵引力或制动力。

每组其他从端列车在收到第二不利工况信号和牵引力或制动力指令曲线后，根据其时间基准确定第三执行时刻，且在第三执行时刻根据第二不利工况信号和牵引力或制动力指令曲线调整其牵引力或制动力。

其中，各组从端的第三执行时刻不同。

需要说明的，第三执行时刻中的“第三”仅为标识作用，用于与其他情况下的执行时刻进行区分，无其他实际含义。也就是说，第三执行时刻是一个时刻，在该时刻从端列车会根据第二工况信号调整其牵引力或制动力，其中，第二工况信号是任一从端列车在出现不利工况时生成的。

仍以图2所示的三列编组为例，其中，列车A为主端列车，列车B和列车C为从端列车。

如果列车C出现空转工况或者滑行工况，则列车C生成第二不利工况信号，如不利工况信号2。列车C调整牵引力或制动力，生成牵引力或制动力指令曲线，并将不利工况信号2和牵引力或制动力指令曲线发送至列车A和列车B。

列车A在收到不利工况信号2和牵引力或制动力指令曲线后，会立即根据不利工况信号2和牵引力或制动力指令曲线调整列车A的牵引力或制动力。

若列车B的间隔值为T”_B，那么列车B在接收到不利工况信号2和牵引力或制动力指令曲线后，延迟T”_B后根据不利工况信号2和牵引力或制动力指令曲线调整其牵引力或制动力。

也就是说，列车B的第三执行时刻为接收到不利工况信号2的时刻+T”_B的时刻通过对T”_B的动态调整，可以对各从端列车在其他从端列车出现不利工况时，对牵引力或制动力的调整进行灵活控制。

因为当前时间是各组列车精确校准后的时间，因此可以保证延迟T_B和延迟T_C后的时间在各组列车中的时间精确性，各组列车按自身校准时间进行相应的延迟，进而根据不利工况信号1调整各自的牵引力或制动力，从指令控制端实现编组列车的运行同步性。

除了上述出现不利工况的情况，在虚拟编组列车运行时还会出现通讯丢失的情况，例如，终端列车与后面的从端列车之间的通讯丢失，或者，任一从端列车与其前面的主端列车之间的通讯丢失。无论那种情况，均会存在一辆从端列车确定与主端列车通信丢失，此时，该从端列车以及其后所有从端列车触发紧急制动。

该从端列车以及其后所有从端列车完成虚拟编组后，该从端列车作为新的主端列车执行本实施例提供的基于时间基准的虚拟编组列车控制方法中主端列车所执行的步骤，其后所有从端列车均作为新的从端列车执行本实施例提供的基于时间基准的虚拟编组列车控制方法中从端列车所执行的步骤，以对由新主端列车和新从端列车所形成虚拟编组列车进行控制。

本实施例提供的基于时间基准的虚拟编组列车控制方法可以提高虚拟编组车辆运行中指令的同步性以及运行过程中，应急工况的处理能力。即考虑到所有列车的时间基准一致，同时利用编组中列车互相传送相关信号的功能，使前端车辆将自身的相关数据通过无线设备传输给从端车辆，从端车辆则在间隔一定时间后执行与前端车辆相同的指令操作，从而实现编组中所有列车指令操作的一致性。通过此方法，可以实现编组中所有列车都以时间为基准，不会受到车辆在任何轨道，以及设备定位精度的干扰，充分提高虚拟编组车辆的灵活性。

本实施例提供的基于时间基准的虚拟编组列车控制方法，编组中所有列车基于统一的时间标准，合理调整编组中前后列车的行车时间间隔，从而保证前后车合理的行车距离，充分发挥虚拟编组的灵活性。

另外，编组中所有列车通过信号天线实现车车通讯，列车之间相互传输相关数据，同时也向地面控制中心传输同样的数据，实现冗余备份作用。相关数据包括列车时间、生命信号、牵引制动指令、空转/滑行、车辆速度、车辆定位等数据，通过这些数据，可以在编组中所有列车进行互相通讯，使每列车均获取其他列车的相关参数，同时每列车也将该参数发送到地面控制中心，起到备份作用，当编组中某列车与其他列车通讯丢失时，则可以通过地面控制中心，实现相关参数的传递，保证线路不会出现中断运营的情况。

通过本实施例提供的基于时间基准的虚拟编组列车控制方法，虚拟编组中主端列车会根据前面编组车辆的位置形成防护曲线，根据该防护曲线，主端列车形成牵引或制动指令，并将牵引或制动指令传递给第二位的从端车辆，第二位从端车辆接收到该指令后，同时传递给第三位从端车辆，并在间隔一定时间后，执行该指令。在指令执行完成后，并反馈给主端车辆，后续车辆依次按照该逻辑执行。在执行牵引制动指令时，同时需要考虑到指令信号的传输时间。

此外，每次在所有编组列车速度为0后，所有列车进行时间以及当前位置的校对，保证编组中所有列车的时间一致，以及车辆之间的距离在允许范围内。在编组列车开始运行时，首先主端列车开始启动，再间隔一定时间后，第二位从端车辆执行主端列车的牵引指令，随之后车依次执行该牵引指令。这样就可以降低全部列车同时启动瞬间的冲击电流，同时在运行过程中，主端列车如果处于制动状态，其通过再生电制动产生的电流反馈回电网后，可以被处于牵引状态的从端列车使用，达到节约成本的目的。如果车辆之间的距离较近或较远，则可以适当调整间隔时间。

一般来说，编组中主端列车的轮轨黏着条件相对较差，容易出现空转或滑行工况，从端车辆的轮轨黏着条件相对较好，出现空转或滑行的几率较低。在主端列车出现空转或滑行工况后，将空转/滑行信号传输给后车，同时进行牵引力或制动力的调整，快速消除不利工况，而后车在接收到空转/滑行信号后，并经过一定时间后，也按照主端车牵引力或制动力的大小变化，做出相应调整。如果从端列车出现空转或滑行工况时，则向主端车辆以及其他从端车辆发出空转/滑行信号，并进行牵引力或制动力的调整，同时也发送该牵引力或制动力指令曲线，主端车辆和其他从端车辆在接收到空转/滑行工况和牵引力/制动力的调整，则立即做出牵引力/制动力的变化。直至从端车辆的空转或滑行工况消除后，继续执行空转/滑行前的相应指令，而主端车辆则继续根据防护曲线进行牵引或制动的调整。

当编组中列车出现车车通讯丢失的情况时，根据丢失的情况分成不同的应急方案。主端列车与从端列车通讯丢失时，则所有从端列车立即触发紧急制动，保证与主端列车的安全距离；此时，主端列车则按之前已经设定好的防护曲线继续行驶，剩余从端列车全部静止后，重新进行配置，设定第二位从端列车变为主端列车，同时通过地面控制中心确定与之前主端列车的防护距离，并按照上升方案继续行驶。同样，如果从端列车出现通讯丢失情况，则该从端列车以及后续列车全部触发紧急制动，该从端列车之前的编组车辆还按照之前设定的防护曲线整车行驶。

再次以图2所示的三列编组为例对实施例提供的基于时间基准的虚拟编组列车控制方法实现过程进行示例性说明。

图2中，列车A处于编组运行方向的前列，其次为列车B和列车C。

列车A、列车B和列车C之间进行车车通讯，以及车地通讯，实现数据的冗余备份，如图3所示。

其中，传输的数据包括列车时间、生命信号、牵引制动指令、空转/滑行、车辆速度、车辆定位等数据，通过这些数据，即可以实现本实施例提供的基于时间基准的虚拟编组列车控制方法。

在正常情况下，参见图4，在列车A、列车B和列车C完成虚拟编组，且确定三组列车中列车A为主端列车，列车B和列车C为从端列车后，列车A发出列车A的时间信息，列车B和列车C进行时间校准，保证该编组所有车辆的时间基准一致。后续每次该编组车辆速度为0时，均进行一次时间校准。同时三组列车也进行当前位置信息的校准，保证车辆之间的距离符合要求。

主端列车A根据前面编组列车的定位信息，生成本编组列车的防护曲线，并进行自动驾驶运行，同时根据时间轴生成本车的牵引/制动指令曲线，并发送给列车B，列车B在接收到后则转发给列车C。列车B在接收到列车A的指令曲线后，间隔一定时间T_B后，执行该指令曲线，并在执行完成后，实时反馈列车A。同样，列车C在间隔一定时间T_C后，执行该指令曲线，并实时反馈列车A。其中，时间间隔T_B和T_C是可调整的，当编组中列车ABC距离较近或较远时，可以适当调整时间T_B或T_C。采用指令曲线间隔执行，可以降低三列车同时启动时的冲击电流对线路的影响，同时也可以提高再生电流的可用性，即列车A制动产生的再生电流，可以被其余俩车牵引工况时利用，其余俩车制动产生的再生电流，可以被列车A牵引工况利用。

编组中车辆出现空转/滑行工况时，列车A作为编组中的主端列车，其轮轨黏着条件相对来说较差，出现空转/滑行的概率较大，列车B和列车C作为从端列车，轮轨黏着条件相对较好，出现空转/滑行的概率相对较小。当列车A出现空转/滑行工况时，将空转/滑行信号向后车发送，同时进行牵引力/制动力的调整，而列车B则按照正常行车指令传输的状态，在间隔T’_B时间后按照列车A的指令曲线相应调整，同理列车C在间隔时间T’_C后也进行相应调整，如图5所示。

当列车B出现空转/滑行工况时，会将空转/滑行信号向前车、后车发送，同时进行牵引力/制动力的调整，列车A在接收到列车B的信号后，会根据B车生成的指令曲线立即进行相应的调整，而列车C则还在时间间隔T”_C后执行列车B的指令曲线，如图6所示。

列车B在时间tb时刻出现空转/滑行工况，列车A会中断原有的指令操作(列车A中的指令虚线)，并立即执行列车B反馈的指令曲线，而列车C则按照正常模式，在间隔时间T”_C后执行列车B的指令曲线。在列车B空转/滑行工况消除后，列车A继续按照正常模式行车，生成相应的指令曲线，而列车B将会执行列车A在ta至tb处的指令，并将该指令也传递给列车C。然后列车B按照正常模式，在间隔时间T_B后继续执行列车A的指令曲线。同理如果列车C出现空转/滑行工况，则需要列车A和列车B也按照上述方案执行列车C生成的指令曲线。这样的目的是保证主端车与从端车的一致性，不会因为中间车的滑行导致前后车的时间间隔不一致，从而影响编组运行效率。

当列车A传输到列车B的生命信号丢失，即列车A通讯丢失时，列车B和列车C则立即执行紧急制动指令，快速停车，保证与列车A的安全距离。而列车A则还按照正常的防护曲线进行行车，并退出编组形式。列车B和列车C在紧急制动停车后，重新进行虚拟编组，此时列车B作为新编组中的主端，列车C则为从端。同时列车B通过地面控制中心确定与列车A的安全距离间隔，并生成新的防护曲线，用于控制新编组车辆的运行。

当列车B与列车A通讯正常，而与列车C通讯丢失时，列车C立即执行紧急制动指令，列车A和列车B继续按照原有防护曲线进行行车，同时在编组形式中去除列车C。列车C在紧急制动停车后，通过地面控制中心确定与列车B的安全距离间隔，生成新的防护曲线，控制列车C的运行。

本实施例提供的基于时间基准的虚拟编组列车控制方法，能够有效避免因为车辆定位精度或速度偏差带来的安全隐患，同时编组中所有列车采用统一时间基准，间隔一定时间使用相同的指令空气曲线，还可以避免因为同时启动带来的冲击电流影响，也可以充分利用再生电流，而该时间间隔还可以根据实际线路运营情况相应调整，更加充分利用线路运营能力。

需要说明的是，本实施例中的间隔值T_B和T’_B和T”_B之间的关系可以相同也可以不同，本实施例不做限定。例如T_B和T’_B之间可以不相同，也可以相同；T_B和T”_B之间可以不相同，也可以相同；T’_B和T”_B之间可以不相同，也可以相同。同样，间隔值T_C和T’_C和T”_C之间的关系可以相同也可以不同，本实施例不做限定。例如T_C和T’_C之间可以不相同，也可以相同；T_C和T”_C之间可以不相同，也可以相同；T’_C和T”_C之间可以不相同，也可以相同。

本实施例提供的基于时间基准的虚拟编组列车控制方法、设备和存储介质，该方法应用于已完成虚拟编组的多组列车，其中，多组列车由一组主端列车和至少一组从端列车组成，主端列车为虚拟编组的头车，从端列车为虚拟编组的非头车；方法包括：主端列车根据与前面车辆的位置生成第一防护曲线；主端列车基于第一防护曲线进行运行，同时，基于第一防护曲线生成第一指令曲线；主端列车将第一指令曲线依次通过各从端列车传递至最后一组从端列车，且每组从端列车在收到第一指令曲线后，根据其时间基准执行第一指令曲线。本方法主端列车根据与前面车辆的位置生成第一防护曲线之后，会依次通过后续各从端列车进行发送，使得所有列车均可以同步防护曲线，保证控制指令的一致，从指令控制端实现编组列车的运行同步性。

基于上述基于时间基准的虚拟编组列车控制方法的同一发明构思，本实施例提供一种电子设备，包括：存储器，处理器，以及计算机程序。

其中，计算机程序存储在存储器中，并被配置为由处理器执行以实现如图1所示的基于时间基准的虚拟编组列车控制方法中主端列车执行的步骤。

本实施例提供的电子设备，主端列车根据与前面车辆的位置生成第一防护曲线之后，会依次通过后续各从端列车进行发送，使得所有列车均可以同步防护曲线，保证控制指令的一致，从指令控制端实现编组列车的运行同步性。

基于上述基于时间基准的虚拟编组列车控制方法的同一发明构思，本实施例提供一种电子设备，包括：存储器，处理器，以及计算机程序。

其中，计算机程序存储在存储器中，并被配置为由处理器执行以实现如图1所示的基于时间基准的虚拟编组列车控制方法中从端列车执行的步骤。

本实施例提供的电子设备，各从端列车依次发送主端列车根据与前面车辆的位置生成的第一防护曲线，使得所有列车均可以同步防护曲线，保证控制指令的一致，从指令控制端实现编组列车的运行同步性。

基于上述基于时间基准的虚拟编组列车控制方法的同一发明构思，本实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序。计算机程序被处理器执行以实现如图1所示的基于时间基准的虚拟编组列车控制方法中主端列车执行的步骤。

本实施例提供的计算机可读存储介质，，主端列车根据与前面车辆的位置生成第一防护曲线之后，会依次通过后续各从端列车进行发送，使得所有列车均可以同步防护曲线，保证控制指令的一致，从指令控制端实现编组列车的运行同步性。

基于上述基于时间基准的虚拟编组列车控制方法的同一发明构思，本实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序。计算机程序被处理器执行以实现如图1所示的基于时间基准的虚拟编组列车控制方法中从端列车执行的步骤。

本实施例提供的计算机可读存储介质，各从端列车依次发送主端列车根据与前面车辆的位置生成的第一防护曲线，使得所有列车均可以同步防护曲线，保证控制指令的一致，从指令控制端实现编组列车的运行同步性。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。本申请实施例中的方案可以采用各种计算机语言实现，例如，面向对象的程序设计语言Java和直译式脚本语言JavaScript等。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (14)

1.一种基于时间基准的虚拟编组列车控制方法，其特征在于，所述方法应用于已完成虚拟编组的多组列车，其中，多组列车由一组主端列车和至少一组从端列车组成，所述主端列车为虚拟编组的头车，所述从端列车为虚拟编组的非头车；

所述方法包括：

所述主端列车根据与前面车辆的位置生成第一防护曲线；

所述主端列车基于所述第一防护曲线进行运行，同时，基于所述第一防护曲线生成第一指令曲线；

所述主端列车将所述第一指令曲线依次通过各从端列车传递至最后一组从端列车，且每组从端列车在收到所述第一指令曲线后，根据其时间基准执行所述第一指令曲线，其包括：

所述每组从端列车在收到所述第一指令曲线后，根据其时间基准确定第一执行时刻，且在所述第一执行时刻执行所述第一指令曲线；

其中，各组从端的第一执行时刻不同。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，各组列车中均装载天线；

所述各组列车之间通过各自天线进行数据传输；且，所述各组列车之间传输的数据均向地面控制中心进行冗余备份。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述数据包括如下的一种或多种：列车时间、生命信号、牵引制动指令、空转/滑行、车辆速度、车辆定位。

4.根据权利要求1-3任一权利要求所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当满足校准条件后，所述多组列车之间进行时间校准，得到时间基准；或者，

当满足校准条件后，所述多组列车之间进行时间校准，得到时间基准，同时，所述多组列车之间进行位置校准。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述多组列车之间进行时间校准，得到时间基准，包括：

所述主端列车向各从端列车发送所述主端列车的时间信息；

各从端列车根据所述主端列车的时间信息对各自的时间进行校准，得到各自的时间基准。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述校准条件为：

所述多组列车首次完成虚拟编组，并确定主端列车和从端列车；或者，

所述多组列车的速度均为0。

7.根据权利要求1-3任一权利要求所述的方法，其特征在于，任一组从端列车在收到所述第一指令曲线后，根据其时间基准执行所述第一指令曲线之后，还包括：

所述任一组从端列车向所述主端列车发送所述第一指令曲线的执行反馈。

8.根据权利要求1-3任一权利要求所述的方法，其特征在于，所述每组从端列车在收到所述第一指令曲线后，根据其时间基准执行所述第一指令曲线之后，还包括：

若所述主端列车出现不利工况，则所述主端列车生成第一不利工况信号；

所述主端列车调整牵引力或制动力，同时，将所述第一不利工况信号依次通过各从端列车传递至最后一组从端列车；

每组从端列车在收到所述第一不利工况信号后，根据其时间基准确定第二执行时刻，且在所述第二执行时刻根据第一工况信号调整其牵引力或制动力；

其中，各组从端的第二执行时刻不同。

9.根据权利要求1-3任一权利要求所述的方法，其特征在于，所述每组从端列车在收到所述第一指令曲线后，根据其时间基准执行所述第一指令曲线之后，还包括：

若任一组从端列车出现不利工况，则所述任一组从端列车生成第二不利工况信号；

所述任一组从端列车调整牵引力或制动力，生成牵引力或制动力指令曲线，并将所述第二不利工况信号和所述牵引力或制动力指令曲线发送至所述主端列车和所有其他从端列车；

所述主端列车在收到所述第二不利工况信号和所述牵引力或制动力指令曲线后，根据所述第二不利工况信号和所述牵引力或制动力指令曲线调整其牵引力或制动力；

每组其他从端列车在收到所述第二不利工况信号和所述牵引力或制动力指令曲线后，根据其时间基准确定第三执行时刻，且在所述第三执行时刻根据所述第二不利工况信号和所述牵引力或制动力指令曲线调整其牵引力或制动力；

其中，各组从端的第三执行时刻不同。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述不利工况为空转工况，或者，滑行工况。

11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述不利工况为空转工况，或者，滑行工况。

12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

任一组从端列车若确定与所述主端列车通讯丢失，则所述任一组从端列车以及其后所有从端列车触发紧急制动；

任一组从端列车以及其后所有从端列车完成虚拟编组后，所述任一组从端列车作为新的主端列车执行权利要求1所述的主端列车所执行的步骤；其后所有从端列车均作为新的从端列车执行权利要求1所述的从端列车所执行的步骤。

13.一种电子设备，其特征在于，包括：

存储器；

处理器；以及

计算机程序；

其中，所述计算机程序存储在所述存储器中，并被配置为由所述处理器执行以实现如权利要求1-12任一项所述的方法中主端列车所执行的步骤；或者，被配置为由所述处理器执行以实现如权利要求1-12任一项所述的方法中从端列车所执行的步骤。

14.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序；所述计算机程序被处理器执行以实现如权利要求1-12任一项所述的方法中主端列车所执行的步骤；或者，所述计算机程序被处理器执行以实现如权利要求1-12任一项所述的方法中从端列车所执行的步骤。

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