CN114194258B - 一种轨道车辆的避让调度方法、系统及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明针对单线轨道车辆的对向车辆避让问题，提供了一种轨道车辆的避让调度方法及相关系统、装置。在轨道预设的避让位置建设避让港，主轨与避让港的交汇处设置了道岔机构，通过控制控制道岔机构的开合，在适当时机控制目标车辆进入避让港避让主轨上对向来车，来实现对向行驶车辆的错车，从而保证车辆正常行驶。
Description
技术领域
本发明涉及一种轨道交通的调度方法，具体涉及一种PRT (Personal Ra pidTransit，个人快速公交)车辆在单轨道上的避让调度方法、系统及装置。
背景技术
PRT(Personal Rapid Transit，个人快速公交)车辆是一种由计算机智能控制、无人驾驶、在专用封闭的轨道网络上运行的个性化交通工具，是一种城市轻型轨道的新型交通工具。建设单轨可显著的降低项目成本，但单轨上对向车辆的避让调度必将成为难题。
针对现有专利1：单轨双行城市地铁及其调度方法（申请号 200810116574 .X），该发明的缺点是无车路协同式通信机制。
针对现有专利2：一种轨道车辆智能调度控制方法和系统（申请号202110398476.5），该发明的缺点是仅根据车辆运行状态关系进行调整，车辆与轨道资源分配之间无主动决策能力。
发明内容
本发明针对单线轨道车辆的对向车辆避让问题，采取了如下方法。在轨道预设的避让位置建设避让港，主轨与避让港的交汇处设置了道闸机构，通过控制控制道闸机构的开合，在适当时机控制目标车辆进入避让港避让主轨上对向来车，来实现对向行驶车辆的错车，从而保证车辆正常行驶。
作为第一方面，本发明提供了一种轨道车辆的避让调度方法，所述方法步骤如下：
步骤1，判断到达预设决策点的车辆是否达到优先使用主轨资源条件，作出相应的避让决策；如达到，则执行步骤11，如未达到，则执行步骤21；
步骤11，锁定车辆的主轨资源优先使用权，并判断车辆是否已占用主轨，如已占用，则执行步骤111，如未占用，则执行步骤121；
步骤111，车辆在主轨上向对向预设决策点行驶，当通过对向预设决策点时执行步骤3；
步骤121，当车辆锁定主轨资源优先使用权且未占用主轨时，则判定车辆处于避让港的避让轨道上，则通过出口道岔换轨，将避让轨道接通主轨；
步骤122，车辆启动，车辆通过出口道岔由避让轨道驶入主轨，车辆在主轨上向对向预设决策点行驶，当通过对向预设决策点时执行步骤3；
步骤21，判断车辆是否已占用主轨，如已占用，则执行步骤211，如未占用，则执行步骤214；
步骤211，车辆请求避让，通过入口道岔换轨，将主轨接通避让轨道；
步骤212，车辆启动，车辆通过入口道岔由主轨驶入避让港的避让轨道；
步骤213，车辆驶入避让港后停车等待，通过出口道岔换轨，将避让轨道接通主轨，
延迟30S后再次执行步骤1；
步骤214，车辆停车等待，延迟30S后再次执行步骤1；
步骤3，车辆通过对向预设决策点后，释放车辆当前所占用的主轨资源优先使用
权，等待下一车辆执行步骤1。
进一步的，在第一方面可能的任意情况下的其中一种情况为：所述预设决策点与入口道岔之间设置有决策距离段，决策距离段用于保证车辆行驶至入口道岔或出口道岔之前，相应道岔完成换轨操作。
进一步的，在第一方面可能的任意情况下的其中一种情况为：所述优先使用主轨资源条件为：至少需要相邻两个避让港及其之间的主轨上没有对向车辆；或轨道起点与第一个避让港及其之间的主轨上没有对向车辆；或轨道终点与最后一个避让港及其之间的主轨上没有对向车辆。该系统中会在整个轨道线路上设置至少一个避让港，车辆从起点出发至终点会经历至少一个避让港。
进一步的，在第一方面可能的任意情况下的其中一种情况为：所述优先使用主轨资源条件为：至少需要包含决策距离段的相邻两个避让港及其之间的主轨上没有对向车辆；或轨道起点与包含决策距离段的第一个避让港及其之间的主轨上没有对向车辆；或轨道终点与包含决策距离段的最后一个避让港及其之间的主轨上没有对向车辆。
作为第二方面，本发明公开了一种轨道车辆的避让调度系统，所述避让调度系统包括总控制平台、运营控制平台、车辆调度平台，道岔控制系统；其中，
所述总控制平台，用于对运营控制平台进行控制，从而对车辆调度平台，道岔控制系统进行控制，实现车辆之间的避让调度；
所述运营控制平台，所述的一种轨道车辆的避让调度方法对车
辆调度平台，道岔控制系统进行控制，实现车辆之间的避让调度；
所述车辆调度平台，用于对车辆行驶进行调度控制；
所述道岔控制系统，用于对轨道转换进行控制。
进一步的，在第二方面可能的任意情况下的其中一种情况为：所述总控制平台包括总调度平台和车站调度平台，总调度平台用于对轨道交通系统中所有车辆的管理，车站调度平台用于对站内车辆的管理。
作为第三方面，本发明公开了一种轨道车辆的避让调度装置，所述调度装置包括总控制装置、轨道车辆、道岔控制装置、避让港，其中，总控制装置通过有线或无线的数据通信线路与轨道车辆、道岔控制装置进行通信连接，依据第一方面所述的一种轨道车辆的避让调度方法对轨道车辆、道岔控制装置进行控制；
避让港由一段主轨及一段避让轨组成局部复线结构，避让港的入口处设置有入口
道岔控制装置进行主轨与避让轨之间的切换，避让港的出口处设置有出口道岔控制装置进行主轨与避让轨之间的切换；
轨道车辆放置于所述主轨或避让轨上进行行驶。
进一步的，在第三方面可能的任意情况下的其中一种情况为：所述总控制装置通过5G无线方式与轨道车辆进行通信连接，所述总控制装置通过有线方式与道岔控制装置进行通信连接。
作为第四方面，本发明公开了一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有一个或多个程序指令，所述程序指令被处理器执行时，完成第一方面的任意一项方法。
作为第五方面，本发明公开了一种计算机，所述计算机包括中央处理器、计算机可读存储器、数据总线，其特征在于：所述中央处理器同所述计算机可读存储器通过数据总线进行数据连接，所述中央处理器根据计算机可读存储器存储的操作指令执行完成第一方面的任意一项方法。
本发明的有益效果是：
1、提供了车路协同式通信机制；
2、车辆与轨道资源分配之间增加了主动决策能力。
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性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为避让逻辑流程示意图；
图2为轨道及避让港示意图；
图3为进出避让港的决策距离的示意图；
图4为主轨资源分配的示意图；
图5为轨道车辆控制系统网络拓扑图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的部分实施例。
实施例1：
如图1所示，本发明提供了一种轨道车辆的避让调度方法，所述方法步骤如下：
步骤1，判断到达预设决策点的车辆是否达到优先使用主轨资源条件，作出相应的避让决策；如达到，则执行步骤11，如未达到，则执行步骤21；
步骤11，锁定车辆的主轨资源优先使用权，并判断车辆是否已占用主轨，如已占用，则执行步骤111，如未占用，则执行步骤121；
步骤111，车辆在主轨上向对向预设决策点行驶，当通过对向预设决策点时执行步骤3；
步骤121，当车辆锁定主轨资源优先使用权且未占用主轨时，则判定车辆处于避让港的避让轨道上，则通过出口道岔换轨，将避让轨道接通主轨；
步骤122，车辆启动，车辆通过出口道岔由避让轨道驶入主轨，车辆在主轨上向对向预设决策点行驶，当通过对向预设决策点时执行步骤3；
步骤21，判断车辆是否已占用主轨，如已占用，则执行步骤211，如未占用，则执行步骤214；
步骤211，车辆请求避让，通过入口道岔换轨，将主轨接通避让轨道；
步骤212，车辆启动，车辆通过入口道岔由主轨驶入避让港的避让轨道；
步骤213，车辆驶入避让港后停车等待，通过出口道岔换轨，将避让轨道接通主轨，延迟30S后再次执行步骤1；
步骤214，车辆停车等待，延迟30S后再次执行步骤1；
步骤3，车辆通过对向预设决策点后，释放车辆当前所占用的主轨资源优先使用
权，等待下一车辆执行步骤1。
其中，所述预设决策点与入口道岔之间设置有决策距离段，决策距离段用于保证车辆行驶至入口道岔或出口道岔之前，相应道岔完成换轨操作。
其中，所述优先使用主轨资源条件为：至少需要包含决策距离段的相邻两个避让港及其之间的主轨上没有对向车辆；或轨道起点与包含决策距离段的第一个避让港及其之间的主轨上没有对向车辆；或轨道终点与包含决策距离段的最后一个避让港及其之间的主轨上没有对向车辆。
本发明是基于一种车-路协同的网络开展的。车辆通过无线网络与控制中心连接，道闸通过有线专网与控制中心，可实现车辆与轨道资源分配之间的主动决策能力。
如图2所示，整个轨道线路上修建的n座避让港将全线路划分成n+1个区间。车辆在每个区间内均需要根据上述方法进行避让决策，以确定是否需要进入避让港进行避让。
如图3所示，其中每个区间依据行车方向包括预设的决策点，用于启动上述方法。
预设的决策点与避让港的入口道闸之间设置有决策距离，保证车辆在该距离内行驶所花费的时间能使系统完成避让决策，并控制入口道岔完成主轨与避让轨之间的轨道切换，保证避让过程中的车辆安全。
本发明采用的是单线式轨道，只有双向车辆共用主轨行驶，通过在预定的错车点增设的避让港，并且避让港区间内的主轨与避让轨之间形成局部复线结构，从而为车辆的避让提供避让空间。
车辆避让结束后，通过控制出口道岔完成主轨与避让轨之间的轨道切换，车辆驶出避让港，向下一个预设的对象决策点行驶，完成此区间的避让调度。
如图4所示，从资源抢点的角度，通过避让港的设立将运营线路会划分成若干个主轨资源。车辆到达控制决策点时，便开始抢占当前避让港区间内的主轨资源（即主轨资源优先使用权）。车辆通过上述方法在决策点抢占到主轨资源决定直行时，至少需要2座避让港(含决策距离)及其之间的主轨上没有对向车辆；或轨道起点与包含决策距离段的第一个避让港及其之间的主轨上没有对向车辆；或轨道终点与包含决策距离段的最后一个避让港及其之间的主轨上没有对向车辆。如不能满足，则意味着未抢占到主轨资源，则根据上述方法 驶进避让港进行避让。
实施例2
如图5所示，在实施例1的基础上，本发明提供了一种轨道车辆的避让调度系统，所述避让调度系统包括总控制平台、运营控制平台、车辆调度平台，道岔控制系统；其中，所述总控制平台，用于对运营控制平台进行控制，从而对车辆调度平台，道岔控制系统进行控制，实现车辆之间的避让调度；
所述运营控制平台，依据所述的一种轨道车辆的避让调度方法对车辆调度平台，
道岔控制系统进行控制，实现车辆之间的避让调度；
所述车辆调度平台，用于对车辆行驶进行调度控制；
所述道岔控制系统，用于对轨道转换进行控制；
其中所述总控制平台包括总调度平台和车站调度平台，总调度平台用于对轨道交
通系统中所有车辆的管理，车站调度平台用于对站内车辆的管理。
总调度室与车站调度室通过数据专线（光纤）与控制平台进行通信连接，对接所述的轨道车辆的避让调度系统。
运营控制平台通过设立有防火墙的互联网专线与车辆调度平台进行通信连接，车辆调度平台通过互联网优选路线，利用5G无线网络与轨道车辆进行通信连接。在保证网络安全的前提下，实现对系统内的所有轨道车辆进行调度控制。
另外，运营控制平台通过数据专线（光纤）与道岔控制系统进行通信连接，道岔控制系统通过有线通信连接方式与避让港处的道岔控制装置进行控制连接，实现对每个避让港处的道岔控制装置进行控制，完成避让港处的出入口的主轨与避让轨直接的转换。
实施例3
在实施例2的基础上，本发明提供了一种轨道车辆的避让调度装置，所述调度装置包括总控制装置、轨道车辆、道岔控制装置、避让港，其中，所述总控制装置通过5G无线方式与轨道车辆进行通信连接，所述总控制装置通过有线方式与道岔控制装置进行通信连接。依据所述的一种轨道车辆的避让调度方法对轨道车辆、道岔控制装置进行控制；避让港由一段主轨及一段避让轨组成局部复线结构，避让港的入口处设置有入口道岔控制装置进行主轨与避让轨之间的切换，避让港的出口处设置有出口道岔控制装置进行主轨与避让轨之间的切换；
轨道车辆放置于所述主轨或避让轨上进行行驶。
实施例4
本发明提供了一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，所述计算机可读
存储介质存储有一个或多个程序指令，所述程序指令被处理器执行时，完成所述的一种轨
道车辆的避让调度方法。
实施例5
本发明提供了一种计算机，所述计算机包括中央处理器、计算机可读存储器、数据总线，所述中央处理器同所述计算机可读存储器通过数据总线进行数据连接，所述中央处理器根据计算机可读存储器存储的操作指令执行所述的一种轨道车辆的避让调度方法。
应理解，上述实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解为在阅读本发明的内容后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动和修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
Claims (8)
1.一种轨道车辆的避让调度方法，其特征在于，所述方法步骤如下：
步骤1，判断到达预设决策点的车辆是否达到优先使用主轨资源条件，所述优先使用主轨资源条件为：至少需要包含决策距离段的相邻两个避让港及其之间的主轨上没有对向车辆；或轨道起点与包含决策距离段的第一个避让港及其之间的主轨上没有对向车辆或轨道终点与包含决策距离段的最后一个避让港及其之间的主轨上没有对向车辆，至少需要相邻两个避让港及其之间的主轨上没有对向车辆或轨道起点与第一个避让港及其之间的主轨上没有对向车辆或轨道终点与最后一个避让港及其之间的主轨上没有对向车辆，作出相应的避让决策；如达到，则执行步骤11，如未达到，则执行步骤21；
步骤11，锁定车辆的主轨资源优先使用权，并判断车辆是否已占用主轨，如已占用，则执行步骤111，如未占用，则执行步骤121；
步骤111，车辆在主轨上向对向预设决策点行驶，当通过对向预设决策点时执行步骤3；
步骤121，当车辆锁定主轨资源优先使用权且未占用主轨时，则判定车辆处于避让港的避让轨道上，则通过出口道岔换轨，将避让轨道接通主轨；
步骤122，车辆启动，车辆通过出口道岔由避让轨道驶入主轨，车辆在主轨上向对向预设决策点行驶，当通过对向预设决策点时执行步骤3；
步骤21，判断车辆是否已占用主轨，如已占用，则执行步骤211，如未占用，则执行步骤214；
步骤211，车辆请求避让，通过入口道岔换轨，将主轨接通避让轨道；
步骤212，车辆启动，车辆通过入口道岔由主轨驶入避让港的避让轨道；
步骤213，车辆驶入避让港后停车等待，通过出口道岔换轨，将避让轨道接通主轨，延迟至预设时间后再次执行步骤1；
步骤214，车辆停车等待，延迟至预设时间后再次执行步骤1；
步骤3，车辆通过对向预设决策点后，释放车辆当前所占用的主轨资源优先使用权，等待下一车辆执行步骤1。
2.根据权利要求1所述的轨道车辆的避让调度方法，其特征在于：所述预设决策点与入口道岔之间设置有决策距离段，决策距离段用于保证车辆行驶至入口道岔或出口道岔之前，相应道岔完成换轨操作。
3.一种轨道车辆的避让调度系统，其特征在于，所述避让调度系统包括总控制平台、运营控制平台、车辆调度平台，道岔控制系统；其中，
所述总控制平台，用于对运营控制平台进行控制，从而对车辆调度平台，道岔控制系统进行控制，实现车辆之间的避让调度；
所述运营控制平台，依据权利要求1—2任一项所述的一种轨道车辆的避让调度方法对车辆调度平台，道岔控制系统进行控制，实现车辆之间的避让调度；
所述车辆调度平台，用于对车辆行驶进行调度控制；
所述道岔控制系统，用于对轨道转换进行控制。
4.根据权利要求3所述的轨道车辆的避让调度系统，其特征在于，所述总控制平台包括总调度平台和车站调度平台，总调度平台用于对轨道交通系统中所有车辆的管理，车站调度平台用于对站内车辆的管理。
5.一种轨道车辆的避让调度装置，其特征在于，所述调度装置包括总控制装置、轨道车辆、道岔控制装置、避让港，其中，
总控制装置通过有线或无线的数据通信线路与轨道车辆、道岔控制装置进行通信连接，依据权利要求1—2任一项所述的一种轨道车辆的避让调度方法对轨道车辆、道岔控制装置进行控制；
避让港由一段主轨及一段避让轨组成局部复线结构，避让港的入口处设置有入口道岔控制装置进行主轨与避让轨之间的切换，避让港的出口处设置有出口道岔控制装置进行主轨与避让轨之间的切换；
轨道车辆放置于所述主轨或避让轨上进行行驶。
6.根据权利要求5所述的轨道车辆的避让调度装置，其特征在于，所述总控制装置通过5G无线方式与轨道车辆进行通信连接，所述总控制装置通过有线方式与道岔控制装置进行通信连接。
7.一种存储一个或多个程序的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一个或多个程序指令，所述程序指令被处理器执行时，完成权利要求1至2中的任意一项方法。
8.一种计算机，所述计算机包括中央处理器、计算机可读存储器、数据总线，其特征在于：所述中央处理器同所述计算机可读存储器通过数据总线进行数据连接，所述中央处理器根据计算机可读存储器存储的操作指令执行权利要求1至2中的任意一项方法。
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