CN115476898B - 一种磁浮线路运控分区划分方法 - Google Patents

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CN115476898B CN202211297318.1A CN202211297318A CN115476898B CN 115476898 B CN115476898 B CN 115476898B CN 202211297318 A CN202211297318 A CN 202211297318A CN 115476898 B CN115476898 B CN 115476898B
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Abstract

本发明公开了一种磁浮线路运控分区划分方法，包括以下步骤：获取预设的目标追踪间隔时间T和目标参数并以此计算正向运行时的各分区长度；根据各分区长度和目标参数计算反向运行时各分区的追踪间隔时间TB；若存在大于目标追踪间隔时间T的追踪间隔时间TB，减小目标追踪间隔时间T后执行计算正向运行时的各分区长度的步骤，直到各分区的追踪间隔时间TB均小于目标追踪间隔时间T；若各分区的追踪间隔时间TB均小于目标追踪间隔时间T，根据各分区长度生成分区划分数据链表。本发明通过计算各分区反向运行的追踪间隔时间验证分区划分结果，并且进行迭代计算，最终消除了各分区正向和反向运行时的追踪间隔时间偏差。

Description

一种磁浮线路运控分区划分方法
技术领域
本发明涉及磁浮交通领域，尤其涉及一种磁浮线路运控分区划分方法。
背景技术
在磁浮交通领域中，磁浮线路运控分区的划分对于列车运行的控制、安全防护、自动运行及管理调度等任务具有重要意义。相对应的，对于磁浮线路运控分区划分的研究也产生了许多成果，其中一种方案是采用整体分布优化算法进行闭塞分区的划分，设计了两种划分方式，分别对应列车通过效率最高以及经济成本最低两种情况，另一种方案建立了以供电分区划分数量最少为目标的供电分区划分优化0-1规划模型，能够求解在受到线路限速及坡度影响下的供电分区划分问题，减少线路供电分区的划分数量，节省线路建设及运营成本。
但是现有的运控分区划分过程中，仅对于正向运行的情况进行划分，从而可能导致列车按照正向运行的划分结果反向运行时，实际追踪间隔时间与目标追踪间隔时间存在偏差，不能满足最小追踪间隔要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种磁浮线路运控分区划分方法，使得列车按照正向运行的划分结果反向运行时也能够满足最小追踪间隔要求。
为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：
一种磁浮线路运控分区划分方法，包括以下步骤：
获取预设的目标追踪间隔时间T和目标参数；
根据所述目标追踪间隔时间T和目标参数计算正向运行时的各分区长度；
根据各分区长度和目标参数计算反向运行时各分区的追踪间隔时间TB，比较反向运行时各分区的追踪间隔时间TB与目标追踪间隔时间T的大小；
若存在大于目标追踪间隔时间T的追踪间隔时间TB，减小目标追踪间隔时间T后执行根据所述目标追踪间隔时间T和目标参数计算正向运行时的各分区长度的步骤，直到各分区的追踪间隔时间TB均小于目标追踪间隔时间T；
若各分区的追踪间隔时间TB均小于目标追踪间隔时间T，根据各分区长度生成迭代优化后的分区划分数据链表。
进一步的，根据所述目标追踪间隔时间T和目标参数计算正向运行时的各分区长度的步骤具体包括：
更新分区终点公里标X为首个车站分区的终点的公里标，所述首个车站分区的位置和长度均为定值；
将终点公里标X作为起点，根据目标追踪间隔时间T和目标参数计算新的离去分区长度，根据所述起点和离去分区长度计算所述离去分区的终点的公里标，更新分区终点公里标X为所述离去分区的终点的公里标；
若分区终点公里标X超过下一个车站的中心公里标，将所述下一个车站与其之前相邻车站之间的分区作为新的车站分区，更新分区终点公里标X为所述下一个车站的中心公里标，若分区终点公里标X到达终点站，执行根据各分区长度和目标参数计算反向运行时各分区的追踪间隔时间TB的步骤，若分区终点公里标X未到达终点站，执行将终点公里标X作为起点，根据目标追踪间隔时间T和目标参数计算新的离去分区长度的步骤；
若分区终点公里标X未超过下一个车站的中心公里标，将终点公里标X作为起点，根据目标追踪间隔时间T和目标参数计算新的正线分区长度，根据所述起点和正线分区长度计算所述正线分区的终点的公里标，更新分区终点公里标X为所述正线分区的终点的公里标；
若分区终点公里标X与下一个车站的中心公里标之间距离超过预设阈值，执行将终点公里标X作为起点，根据目标追踪间隔时间T和目标参数计算新的正线分区长度的步骤，若分区终点公里标X与下一个车站的中心公里标之间距离小于预设阈值，将终点公里标X作为起点，根据目标追踪间隔时间T和目标参数计算新的车站分区长度，根据所述起点和车站分区长度计算所述车站分区的终点的公里标，更新分区终点公里标X为所述车站分区的终点的公里标；
若分区终点公里标X到达终点站，执行根据各分区长度和目标参数计算反向运行时各分区的追踪间隔时间TB的步骤，若分区终点公里标X未到达终点站，执行将终点公里标X作为起点，根据目标追踪间隔时间T和目标参数计算新的离去分区长度的步骤。
进一步的，根据所述目标追踪间隔时间T和目标参数计算正向运行时的各分区长度包括根据目标追踪间隔时间T和目标参数计算新的离去分区长度，步骤包括：
计算加速曲线与制动曲线交点VY、离去区段运行时间tUW以及从出岔限速到正常运行速度所需时间ta，表达式如下：
VY 2/2ba1+VY 2/2bb1＝车站停车区终点-停站位置
上式中，T为目标追踪间隔时间，加速最大加速度ba1＝1.0m/s2+i*g，制动最大减速度bb1＝0.9m/s2+i*g，i为正向运行的制动地段平均坡度千分数，g为重力加速度，Vst为列车出岔限速，VB为正常运行速度，LA为保护区段长度，TD为系统延时，TR为制动反应时间；
根据离去区段运行时间tUW以及从出岔限速到正常运行速度所需时间ta的大小关系，计算不同情况下离去分区长度，表达式如下：
上式中，加速最大加速度ba1＝1.0m/s2+i*g，制动最大减速度bb1＝0.9m/s2+i*g，i为正向运行的制动地段平均坡度千分数，g为重力加速度，Vst为列车出岔限速，VB为正常运行速度。
进一步的，根据各分区长度和目标参数计算反向运行时各分区的追踪间隔时间TB包括根据离去分区长度和目标参数计算反向运行时离去分区的追踪间隔时间TB，步骤包括：
计算从出岔限速到正常运行速度所需时间ta，根据时间ta、离去分区长度LUW和目标参数计算离去区段运行时间tUW，表达式如下：
上式中，加速最大加速度ba2＝1.0m/s2+i'*g，制动最大减速度bb2＝0.9m/s2+i'*g，i'为反向运行的制动地段平均坡度千分数，g为重力加速度，Vst为列车出岔限速，VB为正常运行速度；
根据离去区段运行时间tUW计算反向运行时离去分区的追踪间隔时间TB，表达式如下：
VY 2/2ba2+VY 2/2bb2＝车站停车区终点-停站位置
上式中，加速最大加速度ba2＝1.0m/s2+i'*g，制动最大减速度bb2＝0.9m/s2+i'*g，i'为反向运行的制动地段平均坡度千分数，g为重力加速度，Vst为列车出岔限速，VB为正常运行速度，LA为保护区段长度，TD为系统延时，TR为制动反应时间。
进一步的，根据所述目标追踪间隔时间T和目标参数计算正向运行时的各分区长度包括根据目标追踪间隔时间T和目标参数计算新的正线分区长度，步骤包括：
计算正常制动距离LB和制动反应距离LR，表达式如下：
LB＝VB 2/2bb1
LR＝VB·TR
上式中，VB为正常运行速度，TR为制动反应时间，制动最大减速度bb1＝0.9m/s2+i*g，i为正向运行的制动地段平均坡度千分数，g为重力加速度；
计算正常制动距离LB和制动反应距离LR之和得到最小有效制动距离，根据最小有效制动距离、目标追踪间隔时间T计算正线分区长度，表达式如下：
上式中，T为目标追踪间隔时间，TD为系统延时，制动最大减速度bb1＝0.9m/s2+i*gi为正向运行的制动地段平均坡度千分数，g为重力加速度，VT为正线分区速度，VB为正常运行速度，LA为保护区段长度，LB为正常制动距离，LR为制动反应距离，Lz为列车长度。
进一步的，根据各分区长度和目标参数计算反向运行时各分区的追踪间隔时间TB包括根据正线分区长度和目标参数计算反向运行时正线分区的追踪间隔时间TB，步骤包括：
计算正常制动距离LB和制动反应距离LR，表达式如下：
LB＝VB 2/2bb2
LR＝VB·TR
上式中，VB为正常运行速度，TR为制动反应时间，制动最大减速度bb2＝0.9m/s2+i'*g，i'为反向运行的制动地段平均坡度千分数，g为重力加速度；
计算正常制动距离LB和制动反应距离LR之和得到最小有效制动距离，根据最小有效制动距离、正线分区长度LUW和目标参数计算反向运行时正线分区的追踪间隔时间TB，表达式如下：
上式中，LUW为正线分区长度，VT为正线分区速度，VB为正常运行速度，LA为保护区段长度，LB为正常制动距离，LR为制动反应距离，Lz为列车长度，TD为系统延时。
进一步的，根据所述目标追踪间隔时间T和目标参数计算正向运行时的各分区长度包括根据目标追踪间隔时间T和目标参数计算新的车站分区长度，步骤包括：
计算正常制动距离LB，表达式如下：
LB＝VB 2/2bb1
VB为正常运行速度，制动最大减速度bb1＝0.9m/s2+i*g，i为正向运行的制动地段平均坡度千分数，g为重力加速度；
根据正常制动距离LB、目标追踪间隔时间T和目标参数计算车站分区长度，表达式如下：
上式中，T为目标追踪间隔时间，TR为制动反应时间，TH为停站时间，LA为保护区段长度，LB为正常制动距离，Lz为列车长度，VB为正常运行速度，加速最大加速度ba1＝1.0m/s2+i*g，i为正向运行的制动地段平均坡度千分数，g为重力加速度。
进一步的，根据各分区长度和目标参数计算反向运行时各分区的追踪间隔时间TB包括根据车站分区长度和目标参数计算反向运行时车站分区的追踪间隔时间TB，步骤包括：
计算正常制动距离LB，表达式如下：
LB＝VB 2/2bb2
VB为正常运行速度，制动最大减速度bb2＝0.9m/s2+i'*g，i'为反向运行的制动地段平均坡度千分数，g为重力加速度；
根据正常制动距离LB、车站分区长度LUW和目标参数计算反向运行时车站分区的追踪间隔时间TB，表达式如下：
上式中，TR为制动反应时间，TH为停站时间，LA为保护区段长度，LB为正常制动距离，Lz为列车长度，LUW为车站分区长度，VB为正常运行速度，加速最大加速度ba2＝1.0m/s2+i'*g，i'为反向运行的制动地段平均坡度千分数，g为重力加速度。
进一步的，根据所述目标追踪间隔时间T和目标参数计算正向运行时的各分区长度之前还包括：获取始发车站中心公里标和站台长度，将始发车站中心公里标作为首个车站分区的起点，将所述站台长度作为首个车站分区的长度，根据首个车站分区的起点和长度计算首个车站分区的终点的公里标。
进一步的，减小目标追踪间隔时间T具体包括：将目标追踪间隔时间T减去预设步长得到新的目标追踪间隔时间T。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明在对于正向运行情况进行运控分区划分后，计算各分区中反向运行的追踪间隔时间，并判断是否满足要求，不满足要求的情况下，减小目标追踪间隔时间，并迭代进行上述过程来重新进行运控分区划分，直到反向运行的追踪间隔时间满足要求，并且对于运控分区划分及反向验证的计算过程中引入制动地段坡度这一参数，从而消除了正向、反向运行时因坡度、限速等不同而造成的实际追踪间隔不一致的偏差，使得最终的运控分区划分结果更加准确。
附图说明
图1为本发明实施例的技术路线图。
图2为本发明实施例的运控分区划分步骤的流程图。
图3为本发明实施例的离去分区长度计算示意图。
图4为本发明实施例的正线分区长度计算示意图。
图5为本发明实施例的车站分区长度计算示意图。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。
在详述本发明具体实施例之前，有必要对具体实施例中涉及相关概念和前提假设事先声明如下：
追踪间隔：追踪间隔是同向任意相邻两列车在轨道上同一地点的最小时间间隔，以使后车不受前车的干扰。
保护区段：是从安全制动速度曲线与里程交点(危险点)到目标制动速度曲线与里程交点(目标点)之间的安全停车区段。
车站分区：包含车站站台的分区，分区终点为站台终点后加一个保护区段的长度
离去分区：车站分区的下一分区
正线分区：从离去分区终点到车站分区起点，中间区域划分的分区称为正线分区
磁浮列车分区划分，与列车追踪间隔时间有密切关系。高速磁浮列车运行时，同一时刻在同一牵引分区中只允许运行一列磁浮列车，且要求前行列车和后续列车之间必须保持一定的安全距离，属于目标-距离式闭塞方式中的准移动闭塞，因此，本实施例提出一种磁浮线路运控分区划分方法，主要采用正向迭代优化计算、反向验证计算的方式划分线路分区，如图1所示，包括以下步骤：
S1)加载参数：获取预设的目标追踪间隔时间T和目标参数，目标参数主要包括线路参数、车辆参数、系统响应时间等参数；
S2)运控分区划分：根据所述目标追踪间隔时间T和目标参数计算A线(正向运行)的各分区长度，包括正线分区、离去分区和车站分区，得到A线分区划分数据链表，并由此生成B线(反向运行)分区划分数据链表，A线分区划分数据链表与B线分区划分数据链表的分区一一对应，但互相对应的分区起点和终点互为反向；
S3)反向验证计算：根据B线分区划分数据链表的各分区长度和目标参数计算反向运行时各分区的追踪间隔时间TB，比较反向运行时各分区的追踪间隔时间TB与目标追踪间隔时间T的大小；
S4)迭代优化计算：若存在大于目标追踪间隔时间T的追踪间隔时间TB，减小目标追踪间隔时间T后执行步骤S2)的运控分区划分的步骤，直到各分区的追踪间隔时间TB均小于目标追踪间隔时间T，减小目标追踪间隔时间T可以用目标追踪间隔时间T减去预设的固定步长(如1s)，从而得到新的目标追踪间隔时间T来参与下一次迭代；
S5)数据输出：若各分区的追踪间隔时间TB均小于目标追踪间隔时间T，根据各分区长度生成迭代优化后的分区划分数据链表。
通过上述步骤，本实施例在对于正向运行情况进行运控分区划分后，计算各分区中反向运行的追踪间隔时间，并判断是否满足要求，不满足要求的情况下，减小目标追踪间隔时间，并迭代进行上述过程来重新进行运控分区划分，直到反向运行的追踪间隔时间满足要求，并且对于运控分区划分及反向验证的计算过程中引入制动地段坡度这一参数，从而消除了正向、反向运行时因坡度、限速等不同而造成的实际追踪间隔不一致的偏差，使得最终的运控分区划分结果更加准确。
本实施例的步骤S2)中，在计算分区长度时，需要知道当前计算分区的起点位置X(也就是上一分区的终点位置)，用于查找线路数据，确定该点在线路所在位置以及获取坡度等线路元素；因此，在步骤S2)之前，需要计算分区终点公里标X的初始值，具体步骤包括：获取始发车站中心公里标和站台长度，将始发车站中心公里标作为首个车站分区的起点，将所述站台长度作为首个车站分区的长度，根据首个车站分区的起点和长度计算首个车站分区的终点的公里标，首个车站分区的终点的公里标即为分区终点公里标X的初始值。
计算分区终点公里标X的初始值之后，如图2所示，步骤S2)通过多次循环计算，对正向运行的始发站以及终点站之间的线路进行运控分区划分，具体步骤包括：
S21)更新分区终点公里标X为首个车站分区的终点的公里标，如前所述，首个车站分区的位置和长度均为定值；
S22)将终点公里标X作为起点，根据目标追踪间隔时间T和目标参数计算新的离去分区长度，根据所述起点和离去分区长度计算所述离去分区的终点的公里标，更新分区终点公里标X为所述离去分区的终点的公里标；
S23)若分区终点公里标X超过下一个车站的中心公里标，跳转步骤S24)，若分区终点公里标X未超过下一个车站的中心公里标，跳转步骤S25)；
S24)将所述下一个车站与其之前相邻车站之间的分区作为新的车站分区，更新分区终点公里标X为所述下一个车站的中心公里标，跳转步骤S28)；
S25)将终点公里标X作为起点，根据目标追踪间隔时间T和目标参数计算新的正线分区长度，根据所述起点和正线分区长度计算所述正线分区的终点的公里标，更新分区终点公里标X为所述正线分区的终点的公里标；
S26)若分区终点公里标X与下一个车站的中心公里标之间距离超过预设阈值，本实施例中，预设阈值为最小制动距离的2倍，跳转步骤S25)，若分区终点公里标X与下一个车站的中心公里标之间距离小于预设阈值，跳转步骤S27)；
S27)将终点公里标X作为起点，根据目标追踪间隔时间T和目标参数计算新的车站分区长度，根据所述起点和车站分区长度计算所述车站分区的终点的公里标，更新分区终点公里标X为所述车站分区的终点的公里标；
S28)若分区终点公里标X到达终点站，跳转步骤S3)执行根据各分区长度和目标参数计算反向运行时各分区的追踪间隔时间TB的步骤，若分区终点公里标X未到达终点站，跳转步骤S22)执行将终点公里标X作为起点，根据目标追踪间隔时间T和目标参数计算新的离去分区长度的步骤。
本实施例中，对于离去分区长度计算，如图3所示，所需目标参数包括：线路数据(主要是坡度和道岔类型)、列车出岔限速Vst、正常运行速度VB、车辆参数(车长Lz、制动最大减速度bb、加速最大加速度ba、制动反应时间TR)、列车追踪间隔时间T、系统延时TD、保护区段长度LA，考虑舒适性，制动最大加速度bb取0.9m/s2+i*g(i为制动地段平均坡度，根据离去分区起点匹配线路数据得到，g为重力加速度)；系统延时TD(无道岔分区为系统处理时间+余量；有道岔分区为系统处理时间+系统选排进路时间+道岔动作时间[30s：正向侧向；45s：侧向侧向]+余量)；根据经验，保护区段LA的长度一般取300m。
基于上述目标参数，离去分区长度计算的具体步骤包括：
首先，计算加速曲线与制动曲线交点VY、离去区段运行时间tUW以及从出岔限速到正常运行速度所需时间ta，表达式如下：
VY 2/2ba1+VY 2/2bb1＝车站停车区终点-停站位置(1)
上式中，T为目标追踪间隔时间，加速最大加速度ba1＝1.0m/s2+i*g，制动最大减速度bb1＝0.9m/s2+i*g，i为正向运行的制动地段平均坡度千分数，根据离去分区起点匹配线路数据得到，g为重力加速度，Vst为列车出岔限速，VB为正常运行速度，LA为保护区段长度，TD为系统延时，TR为制动反应时间；
然后，根据离去区段运行时间tUW以及从出岔限速到正常运行速度所需时间ta的大小关系，计算不同情况下离去分区长度，表达式如下：
对于图3中曲线1，有：
对于图3中曲线2，有：
上式中，加速最大加速度ba1＝1.0m/s2+i*g，制动最大减速度bb1＝0.9m/s2+i*g，i为正向运行的制动地段平均坡度千分数，根据离去分区起点匹配线路数据得到，g为重力加速度，Vst为列车出岔限速，VB为正常运行速度。
相对应的，本实施例中，根据各分区长度和目标参数计算反向运行时各分区的追踪间隔时间TB也包括了根据离去分区长度和目标参数计算反向运行时离去分区的追踪间隔时间TB，具体步骤包括：
首先，根据式(3)计算从出岔限速到正常运行速度所需时间ta，根据式(4)和式(5)，由时间ta、离去分区长度LUW和目标参数计算离去区段运行时间tUW，需要指出的是，在本步骤中，加速最大加速度ba2＝1.0m/s2+i'*g，制动最大减速度bb2＝0.9m/s2+i'*g，i'为反向运行的制动地段平均坡度千分数，但是由于本步骤是计算反向运行时离去分区的情况，因此起点和终点互为反向，是由对应离去分区正向运行的终点匹配线路数据得到，由此i'和i是对应相反的坡度；
根据离去区段运行时间tUW计算反向运行时离去分区的追踪间隔时间TB，表达式如下：
(6)
上式中，VY 2/2ba2+VY 2/2bb2＝车站停车区终点-停站位置，加速最大加速度ba2＝1.0m/s2+i'*g，制动最大减速度bb2＝0.9m/s2+i'*g，i'为反向运行的制动地段平均坡度千分数，由对应离去分区正向运行的终点匹配线路数据得到，g为重力加速度，Vst为列车出岔限速，VB为正常运行速度，LA为保护区段长度，TD为系统延时，TR为制动反应时间。
本实施例中，对于正线分区长度计算，如图4所示，所需目标参数包括：线路数据(主要是坡度和道岔类型)、正常运营速度(含正线分区速度VT、正常运行速度VB)、车辆参数(车长Lz、制动最大减速度bb、制动反应时间TR)、系统延时TD、保护区段长度LA，考虑舒适性，制动最大加速度bb取0.9m/s2+i*g(i为制动地段平均坡度，根据正线分区起点匹配线路数据得到，g为重力加速度)；系统延时TD(无道岔分区为系统处理时间+余量；有道岔分区为系统处理时间+系统选排进路时间+道岔动作时间[30s：正向侧向；45s：侧向侧向]+余量)；根据经验，保护区段LA的长度一般取300m。
基于上述目标参数，正线分区长度计算的具体步骤包括：
首先，计算正常制动距离LB和制动反应距离LR，表达式如下：
LB＝VB 2/2bb1
(7)
LR＝VB·TR (8)
上式中，VB为正常运行速度，TR为制动反应时间，制动最大减速度bb1＝0.9m/s2+i*g，i为正向运行的制动地段平均坡度千分数，根据正线分区起点匹配线路数据得到，g为重力加速度；
计算正常制动距离LB和制动反应距离LR之和得到最小有效制动距离，根据最小有效制动距离、目标追踪间隔时间T计算正线分区长度，表达式如下：
(9)
上式中，T为目标追踪间隔时间，TD为系统延时，制动最大减速度bb1＝0.9m/s2+i*g，i为正向运行的制动地段平均坡度千分数，根据正线分区起点匹配线路数据得到，g为重力加速度，VT为正线分区速度，VB为正常运行速度，LA为保护区段长度，LB为正常制动距离，LR为制动反应距离，Lz为列车长度。
相对应的，本实施例中，根据各分区长度和目标参数计算反向运行时各分区的追踪间隔时间TB也包括根据正线分区长度和目标参数计算反向运行时正线分区的追踪间隔时间TB，具体步骤包括：
首先，根据式(7)和式(8)分别计算正常制动距离LB和制动反应距离LR，需要指出的是，在本步骤中，制动最大减速度bb2＝0.9m/s2+i'*g，i'为反向运行的制动地段平均坡度千分数，g为重力加速度，但是由于本步骤是计算反向运行时正线分区的情况，因此起点和终点互为反向，是由对应正线分区正向运行的终点匹配线路数据得到，由此i'和i是对应相反的坡度；
其次，计算正常制动距离LB和制动反应距离LR之和得到最小有效制动距离，根据最小有效制动距离、正线分区长度LUW和目标参数计算反向运行时正线分区的追踪间隔时间TB，表达式如下：
上式中，LUW为正线分区长度，VT为正线分区速度，VB为正常运行速度，LA为保护区段长度，LB为正常制动距离，LR为制动反应距离，Lz为列车长度，TD为系统延时。
本实施例中，对于首个车站分区以外的其余车站分区长度计算，如图5所示，所需目标参数包括：线路数据(主要是坡度和道岔类型)、正常运行速度VB、车辆参数(车长Lz、制动最大减速度bb、加速最大加速度ba、制动反应时间TR)、系统延时TD、停站时间TH、保护区段长度LA，考虑舒适性，制动最大加速度bb取0.9m/s2+i*g(i为制动地段平均坡度，根据车站分区起点匹配线路数据得到，g为重力加速度)；系统延时TD(无道岔分区为系统处理时间+余量；有道岔分区为系统处理时间+系统选排进路时间+道岔动作时间[30s：正向侧向；45s：侧向侧向]+余量)；根据经验，保护区段LA的长度一般取300m。
基于上述目标参数，首个车站分区以外的其余车站分区长度计算步骤包括：
首先，根据式(7)计算正常制动距离LB，需要说明的是，本步骤中，制动最大减速度bb1＝0.9m/s2+i*g，i为正向运行的制动地段平均坡度千分数，根据车站分区起点匹配线路数据得到，g为重力加速度；
然后，根据正常制动距离LB、目标追踪间隔时间T和目标参数计算车站分区长度，表达式如下：
(11)
上式中，T为目标追踪间隔时间，TR为制动反应时间，TH为停站时间，LA为保护区段长度，LB为正常制动距离，Lz为列车长度，VB为正常运行速度，加速最大加速度ba1＝1.0m/s2+i*g，i为正向运行的制动地段平均坡度千分数，根据车站分区起点匹配线路数据得到，g为重力加速度。
相对应的，本实施例中，根据各分区长度和目标参数计算反向运行时各分区的追踪间隔时间TB也包括根据车站分区长度和目标参数计算反向运行时车站分区的追踪间隔时间TB，具体步骤包括：
首先，根据式(7)计算正常制动距离LB，需要指出的是，在本步骤中，制动最大减速度bb2＝0.9m/s2+i'*g，i'为反向运行的制动地段平均坡度千分数，g为重力加速度，但是由于本步骤是计算反向运行时车站分区的情况，因此起点和终点互为反向，是由对应车站分区正向运行的终点匹配线路数据得到，由此i'和i是对应相反的坡度；
然后，根据正常制动距离LB、车站分区长度LUW和目标参数计算反向运行时车站分区的追踪间隔时间TB，表达式如下：
上式中，TR为制动反应时间，TH为停站时间，LA为保护区段长度，LB为正常制动距离，Lz为列车长度，LUW为车站分区长度，VB为正常运行速度，加速最大加速度ba2＝1.0m/s2+i'*g，i'为反向运行的制动地段平均坡度千分数，由对应车站分区正向运行的终点匹配线路数据得到，g为重力加速度。
通过上述步骤，本实施例正向计算完成线路分区后，计算反向运行时的追踪间隔，可消除正向运行的A线和反向运行的B线因坡度不同而造成的实际追踪间隔不一致的偏差，使得最终的分区划分结果更加准确。此外，本实施例的正向计算以及反向计算的复杂度低，计算效率高，对于长度1000km的正线分区划分，从开始计算到结果输出运行时间不超过5s。
上述只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种磁浮线路运控分区划分方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取预设的目标追踪间隔时间T和目标参数，目标参数包括线路参数、车辆参数、系统响应时间；
根据所述目标追踪间隔时间T和目标参数计算正向运行时的各分区长度，各分区的长度包括正线分区、离去分区和车站分区，所述车站分区为包含车站站台的分区，分区终点为站台终点后加一个保护区段的长度，所述离去分区为车站分区的下一分区，所述正线分区为从离去分区终点到车站分区起点的中间区域划分的分区，所述保护区段是从安全制动速度曲线与里程交点到目标制动速度曲线与里程交点之间的安全停车区段；
将正向运行时的分区起点和终点互为反向，得到反向运行时的各分区长度，根据反向运行时的各分区长度和目标参数计算反向运行时各分区的追踪间隔时间TB，比较反向运行时各分区的追踪间隔时间TB与目标追踪间隔时间T的大小；
若存在大于目标追踪间隔时间T的追踪间隔时间TB，减小目标追踪间隔时间T后，执行根据所述目标追踪间隔时间T和目标参数计算正向运行时的各分区长度，将正向运行时的分区起点和终点互为反向，得到反向运行时的各分区长度，根据反向运行时的各分区长度和目标参数计算反向运行时各分区的追踪间隔时间TB，比较反向运行时各分区的追踪间隔时间TB与目标追踪间隔时间T的大小的步骤，直到各分区的追踪间隔时间TB均小于目标追踪间隔时间T；
若各分区的追踪间隔时间TB均小于目标追踪间隔时间T，根据各分区长度生成迭代优化后的分区划分数据链表。
2.根据权利要求1所述的磁浮线路运控分区划分方法，其特征在于，根据所述目标追踪间隔时间T和目标参数计算正向运行时的各分区长度的步骤具体包括：
更新分区终点公里标X为首个车站分区的终点的公里标，所述首个车站分区的位置和长度均为定值；
将终点公里标X作为起点，根据目标追踪间隔时间T和目标参数计算新的离去分区长度，根据所述起点和离去分区长度计算所述离去分区的终点的公里标，更新分区终点公里标X为所述离去分区的终点的公里标；
若分区终点公里标X超过下一个车站的中心公里标，将所述下一个车站与其之前相邻车站之间的分区作为新的车站分区，更新分区终点公里标X为所述下一个车站的中心公里标，若分区终点公里标X到达终点站，执行根据各分区长度和目标参数计算反向运行时各分区的追踪间隔时间TB的步骤，若分区终点公里标X未到达终点站，执行将终点公里标X作为起点，根据目标追踪间隔时间T和目标参数计算新的离去分区长度的步骤；
若分区终点公里标X未超过下一个车站的中心公里标，将终点公里标X作为起点，根据目标追踪间隔时间T和目标参数计算新的正线分区长度，根据所述起点和正线分区长度计算所述正线分区的终点的公里标，更新分区终点公里标X为所述正线分区的终点的公里标；
若分区终点公里标X与下一个车站的中心公里标之间距离超过预设阈值，执行将终点公里标X作为起点，根据目标追踪间隔时间T和目标参数计算新的正线分区长度的步骤，若分区终点公里标X与下一个车站的中心公里标之间距离小于预设阈值，将终点公里标X作为起点，根据目标追踪间隔时间T和目标参数计算新的车站分区长度，根据所述起点和车站分区长度计算所述车站分区的终点的公里标，更新分区终点公里标X为所述车站分区的终点的公里标；
若分区终点公里标X到达终点站，执行根据各分区长度和目标参数计算反向运行时各分区的追踪间隔时间TB的步骤，若分区终点公里标X未到达终点站，执行将终点公里标X作为起点，根据目标追踪间隔时间T和目标参数计算新的离去分区长度的步骤。
3.根据权利要求1所述的磁浮线路运控分区划分方法，其特征在于，根据所述目标追踪间隔时间T和目标参数计算正向运行时的各分区长度包括根据目标追踪间隔时间T和目标参数计算新的离去分区长度，步骤包括：
计算加速曲线与制动曲线交点VY、离去区段运行时间tUW以及从出岔限速到正常运行速度所需时间ta，表达式如下：
VY 2/2ba1+VY 2/2bb1＝车站停车区终点-停站位置
上式中，T为目标追踪间隔时间，加速最大加速度ba1＝1.0m/s2+i*g，制动最大减速度bb1＝0.9m/s2+i*g，i为正向运行的制动地段平均坡度千分数，g为重力加速度，Vst为列车出岔限速，VB为正常运行速度，LA为保护区段长度，TD为系统延时，TR为制动反应时间；
根据离去区段运行时间tUW以及从出岔限速到正常运行速度所需时间ta的大小关系，计算不同情况下离去分区长度，表达式如下：
上式中，加速最大加速度ba1＝1.0m/s2+i*g，制动最大减速度bb1＝0.9m/s2+i*g，i为正向运行的制动地段平均坡度千分数，g为重力加速度，Vst为列车出岔限速，VB为正常运行速度。
4.根据权利要求3所述的磁浮线路运控分区划分方法，其特征在于，根据各分区长度和目标参数计算反向运行时各分区的追踪间隔时间TB包括根据离去分区长度和目标参数计算反向运行时离去分区的追踪间隔时间TB，步骤包括：
计算从出岔限速到正常运行速度所需时间ta，根据时间ta、离去分区长度LUW和目标参数计算离去区段运行时间tUW，表达式如下：
上式中，加速最大加速度ba2＝1.0m/s2+i'*g，制动最大减速度bb2＝0.9m/s2+i'*g，i'为反向运行的制动地段平均坡度千分数，g为重力加速度，Vst为列车出岔限速，VB为正常运行速度；
根据离去区段运行时间tUW计算反向运行时离去分区的追踪间隔时间TB，表达式如下：
VY 2/2ba2+VY 2/2bb2＝车站停车区终点-停站位置
上式中，加速最大加速度ba2＝1.0m/s2+i'*g，制动最大减速度bb2＝0.9m/s2+i'*g，i'为反向运行的制动地段平均坡度千分数，g为重力加速度，Vst为列车出岔限速，VB为正常运行速度，LA为保护区段长度，TD为系统延时，TR为制动反应时间。
5.根据权利要求1所述的磁浮线路运控分区划分方法，其特征在于，根据所述目标追踪间隔时间T和目标参数计算正向运行时的各分区长度包括根据目标追踪间隔时间T和目标参数计算新的正线分区长度，步骤包括：
计算正常制动距离LB和制动反应距离LR，表达式如下：
LB＝VB 2/2bb1
LR＝VB·TR
上式中，VB为正常运行速度，TR为制动反应时间，制动最大减速度bb1＝0.9m/s2+i*g，i为正向运行的制动地段平均坡度千分数，g为重力加速度；
计算正常制动距离LB和制动反应距离LR之和得到最小有效制动距离，根据最小有效制动距离、目标追踪间隔时间T计算正线分区长度，表达式如下：
上式中，T为目标追踪间隔时间，TD为系统延时，制动最大减速度bb1＝0.9m/s2+i*g i为正向运行的制动地段平均坡度千分数，g为重力加速度，VT为正线分区速度，VB为正常运行速度，LA为保护区段长度，LB为正常制动距离，LR为制动反应距离，Lz为列车长度。
6.根据权利要求5所述的磁浮线路运控分区划分方法，其特征在于，根据各分区长度和目标参数计算反向运行时各分区的追踪间隔时间TB包括根据正线分区长度和目标参数计算反向运行时正线分区的追踪间隔时间TB，步骤包括：
计算正常制动距离LB和制动反应距离LR，表达式如下：
LB＝VB 2/2bb2
LR＝VB·TR
上式中，VB为正常运行速度，TR为制动反应时间，制动最大减速度bb2＝0.9m/s2+i'*g，i'为反向运行的制动地段平均坡度千分数，g为重力加速度；
计算正常制动距离LB和制动反应距离LR之和得到最小有效制动距离，根据最小有效制动距离、正线分区长度LUW和目标参数计算反向运行时正线分区的追踪间隔时间TB，表达式如下：
上式中，LUW为正线分区长度，VT为正线分区速度，VB为正常运行速度，LA为保护区段长度，LB为正常制动距离，LR为制动反应距离，Lz为列车长度，TD为系统延时。
7.根据权利要求1所述的磁浮线路运控分区划分方法，其特征在于，根据所述目标追踪间隔时间T和目标参数计算正向运行时的各分区长度包括根据目标追踪间隔时间T和目标参数计算新的车站分区长度，步骤包括：
计算正常制动距离LB，表达式如下：
LB＝VB 2/2bb1
VB为正常运行速度，制动最大减速度bb1＝0.9m/s2+i*g，i为正向运行的制动地段平均坡度千分数，g为重力加速度；
根据正常制动距离LB、目标追踪间隔时间T和目标参数计算车站分区长度，表达式如下：
上式中，T为目标追踪间隔时间，TR为制动反应时间，TH为停站时间，LA为保护区段长度，LB为正常制动距离，Lz为列车长度，VB为正常运行速度，加速最大加速度ba1＝1.0m/s2+i*g，i为正向运行的制动地段平均坡度千分数，g为重力加速度。
8.根据权利要求7所述的磁浮线路运控分区划分方法，其特征在于，根据各分区长度和目标参数计算反向运行时各分区的追踪间隔时间TB包括根据车站分区长度和目标参数计算反向运行时车站分区的追踪间隔时间TB，步骤包括：
计算正常制动距离LB，表达式如下：
LB＝VB 2/2bb2
VB为正常运行速度，制动最大减速度bb2＝0.9m/s2+i'*g，i'为反向运行的制动地段平均坡度千分数，g为重力加速度；
根据正常制动距离LB、车站分区长度LUW和目标参数计算反向运行时车站分区的追踪间隔时间TB，表达式如下：
上式中，TR为制动反应时间，TH为停站时间，LA为保护区段长度，LB为正常制动距离，Lz为列车长度，LUW为车站分区长度，VB为正常运行速度，加速最大加速度ba2＝1.0m/s2+i'*g，i'为反向运行的制动地段平均坡度千分数，g为重力加速度。
9.根据权利要求1所述的磁浮线路运控分区划分方法，其特征在于，根据所述目标追踪间隔时间T和目标参数计算正向运行时的各分区长度之前还包括：获取始发车站中心公里标和站台长度，将始发车站中心公里标作为首个车站分区的起点，将所述站台长度作为首个车站分区的长度，根据首个车站分区的起点和长度计算首个车站分区的终点的公里标。
10.根据权利要求1所述的磁浮线路运控分区划分方法，其特征在于，减小目标追踪间隔时间T具体包括：将目标追踪间隔时间T减去预设步长得到新的目标追踪间隔时间T。
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Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06219282A (ja) * 1993-01-27 1994-08-09 Hitachi Ltd 列車運転計画方法
JPH07327302A (ja) * 1994-05-30 1995-12-12 Toshiba Corp 自動列車運転システム
DE10147459A1 (de) * 2001-09-17 2005-06-30 Siemens Ag Verfahren und Anordnung zur Positionierung der Gleisabschnittsgrenzen von Streckenabschnitten schienengebundener Verkehrssysteme sowie ein entsprechendes Computerprogramm-Erzeugnis und ein entsprechendes computerlesbares Speichermedium
WO2017021175A1 (de) * 2015-07-31 2017-02-09 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur fahrkurvenoptimierung für schienenfahrzeuge
JP2018192922A (ja) * 2017-05-17 2018-12-06 東邦電機工業株式会社 制御区間長測定装置
CN109784530A (zh) * 2018-12-10 2019-05-21 北京交通大学 基于中速磁浮线路通过能力的供电分区优化设置方法
WO2019159578A1 (ja) * 2018-02-16 2019-08-22 株式会社 東芝 運転曲線作成装置、運転支援装置および運転制御装置
CN111422226A (zh) * 2020-06-10 2020-07-17 北京和利时系统工程有限公司 一种闭塞分区设置方法、装置及存储介质
CN113371040A (zh) * 2021-07-13 2021-09-10 卡斯柯信号(成都)有限公司 一种地铁cbtc系统线路区段划分方法及工具
CN113779700A (zh) * 2021-09-17 2021-12-10 北京交通大学 一种超高速磁悬浮列车闭塞分区设计方法
CN114655249A (zh) * 2022-03-15 2022-06-24 北京全路通信信号研究设计院集团有限公司 一种车辆控制方法、装置、设备以及存储介质
CN114889677A (zh) * 2022-06-02 2022-08-12 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 一种磁浮分区划分方式确定方法、装置、介质

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06219282A (ja) * 1993-01-27 1994-08-09 Hitachi Ltd 列車運転計画方法
JPH07327302A (ja) * 1994-05-30 1995-12-12 Toshiba Corp 自動列車運転システム
DE10147459A1 (de) * 2001-09-17 2005-06-30 Siemens Ag Verfahren und Anordnung zur Positionierung der Gleisabschnittsgrenzen von Streckenabschnitten schienengebundener Verkehrssysteme sowie ein entsprechendes Computerprogramm-Erzeugnis und ein entsprechendes computerlesbares Speichermedium
WO2017021175A1 (de) * 2015-07-31 2017-02-09 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur fahrkurvenoptimierung für schienenfahrzeuge
JP2018192922A (ja) * 2017-05-17 2018-12-06 東邦電機工業株式会社 制御区間長測定装置
WO2019159578A1 (ja) * 2018-02-16 2019-08-22 株式会社 東芝 運転曲線作成装置、運転支援装置および運転制御装置
CN109784530A (zh) * 2018-12-10 2019-05-21 北京交通大学 基于中速磁浮线路通过能力的供电分区优化设置方法
CN111422226A (zh) * 2020-06-10 2020-07-17 北京和利时系统工程有限公司 一种闭塞分区设置方法、装置及存储介质
CN113371040A (zh) * 2021-07-13 2021-09-10 卡斯柯信号(成都)有限公司 一种地铁cbtc系统线路区段划分方法及工具
CN113779700A (zh) * 2021-09-17 2021-12-10 北京交通大学 一种超高速磁悬浮列车闭塞分区设计方法
CN114655249A (zh) * 2022-03-15 2022-06-24 北京全路通信信号研究设计院集团有限公司 一种车辆控制方法、装置、设备以及存储介质
CN114889677A (zh) * 2022-06-02 2022-08-12 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 一种磁浮分区划分方式确定方法、装置、介质

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
中速磁浮列车追踪间隔时间计算方法及供电分区划分优化研究;丁文亮;中国优秀硕士学位论文全文数据库（电子期刊）工程科技Ⅱ辑(第1期);全文 *
基于CTCS2级列车最小间隔的影响因素分析;李力;彭其渊;李昕;;铁道运输与经济(04);全文 *

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