CN116215620A - 一种自组网列车群组调度控制的实现方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于轨道交通技术领域，特别涉及一种自组网列车群组调度控制的实现方法和系统，通过编制列车群组计划；解析列车群组计划得到列车群组指令；执行列车群组指令并获取每个列车群组的状态信息；汇总所有的列车群组的状态信息并基于汇总结果检查列车群组指令执行是否成功；若不成功，则对列车群组计划进行调整，直至列车群组指令执行成功。本发明通过CTC系统的中心运行图，对列车群组的运行进行调度和控制，包括列车群组计划的下达、执行和反馈等相关功能，使多列车可以同时进入同一轨道设备，提高了信号设备使用效率和车站接发车能力，通过将多列车编成群组运行，减少了列车的运行间隔，提高了单位时间的铁路运输能力，提高了运输效率。

Description

一种自组网列车群组调度控制的实现方法和系统

技术领域

本发明属于轨道交通技术领域，特别涉及一种自组网列车群组调度控制的实现方法和系统。

背景技术

目前铁路运输列车运输运行方式如图1所示，图中50001和50003代表不同的列车，当列车在站内占用设备IG时，IG上只能有一列车，不能有其他列车，当列车出站时，需要独占从设备XI到SF之间的所有设备(XI和SF均为信号机)，在此范围内不能有其他列车，当列车驶出车站后，在行驶向下一个车站时，需要独占Q1G，在此期间Q1G不能有其他列车。

而在自组网列车群组运行方式下，列车不再需要对设备进行独占，如图2所示，在满足安全距离的前提下，列车无需独占设备。如此可以大幅度提高设备使用效率，提高运输效率。要实现自组网列车群组运行方式，需要通过列车间的直接通信，将多个列车编成一个群组，在同一个群组内的列车才能采用自组网列车群组运行方式进行运行。列车如何运行是由运行图来进行计划的，中心调度员需要通过调度集中系统（CTC系统）的中心运行图，对列车群组的运行进行调度和控制，这其中包括列车群组计划的下达、执行和反馈等相关功能。但目前CTC系统运行图并不具备列车群组计划相关功能，列车如何编成群组运行同样需要通过运行图来进行编制计划、执行计划、反馈执行情况、根据执行情况进行计划调整、再次执行等过程。

公开号为CN112693506A的专利中提出了一种群组列车接车方法、系统和群组计算机联锁，群组计算机联锁为群组列车办理进路并生成群组进路信息，群组列车包括要接入到同一股道不同无岔区段的多个列车；群组控制系统根据群组进路信息向群组列车的列车发送移动授权；群组控制系统向列车发送解编命令；列车根据移动授权和解编命令运行至各自对应的目标无岔区段。该专利中是关于联锁设备选排进路、发送移动授权、发送解编命令，不涉及到CTC设备的群组计划、群组指令生成，以及如何将多趟列车编成一个群组。

本发明的目的就是基于CTC系统在中心运行图上实现群组计划的编制、执行、显示等功能，来实现对列车群组的控制。

发明内容

针对上述问题，本发明基于自组网列车群组的运行方式，提出了通过CTC系统中心运行图对群组列车进行调度和控制的方法。具体的技术方案如下：本发明提出了一种自组网列车群组调度控制的实现方法，所述方法包括以下步骤：

编制列车群组计划；

解析所述列车群组计划得到列车群组指令；

执行所述列车群组指令并获取每个列车群组的状态信息；

汇总所有的列车群组的状态信息并基于汇总结果检查所述列车群组指令执行是否成功；

若所述列车群组指令执行不成功，则对列车群组计划进行调整，直至所述列车群组指令执行成功。

进一步地，所述列车群组计划包括接车计划、发车计划和通过计划。

进一步地，所述列车群组的状态信息包括每个列车群组的列车状态和列车群组指令的执行状态。

进一步地，若所述列车群组指令执行成功，则直接完成列车群组计划的编成。

进一步地，编制列车群组计划遵循以下原则：

所述接车计划、发车计划以及通过计划应分别执行；

同一股道的列车首先编成同一个列车群组；

同一股道列车受站场条件限制无法编成群组的，单列车组成列车群组；各股道列车各自编成列车群组后，在列车开始运行后，再编成同一列车群组。

进一步地，解析所述列车群组计划得到列车群组指令包括以下步骤：

对列车群组计划进行分析；

基于分析结果再结合本站站场形态和数据，将列车群组计划解析为列车群组指令。

进一步地，若所述列车群组指令执行不成功，则对列车群组计划进行调整包括以下步骤：

将编组失败的列车从列车群组中移出，并分析移出该列车后是否影响当前所在列车群组中列车的运行；

如果不影响当前所在列车群组中列车的运行，则移出编组失败的列车即可；

如果移出该列车后影响当前所在列车群组中列车的运行，则继续移出运行受影响的列车，直至移出列车后当前所在列车群组中列车均不受影响。

进一步地，对列车群组计划进行调整还包括判断移出列车群组计划的列车数量/列车比例是否超过设定阈值；

如果移出列车群组的列车数量/列车比例超过设定阈值，则重新编制列车群组计划；

如果移出列车群组的列车数量/列车比例不超过设定阈值，则根据移出后的列车群组进行编制。

另一方面，本发明提出了一种自组网列车群组调度控制的实现系统，所述系统包括：调度台终端、车站自律机和列车；

其中，

调度台终端用于编制列车群组计划；

车站自律机用于解析所述列车群组计划；

列车用于执行所述列车群组指令并获取每个列车群组的状态信息；

车站自律机汇总所有的列车群组的状态信息并基于汇总结果检查所述列车群组指令执行是否成功；若所述列车群组指令执行不成功，则对列车群组计划进行调整，直至所述列车群组指令执行成功。

进一步地，所述系统还包括群组控制器；

所述群组控制器用于接收车站自律机解析的列车群组指令并转发至列车；

所述群组控制器还用于接收每个列车群组的状态信息并转发至车站自律机。

另一方面，本发明提出了一种设有自组网列车群组调度控制的实现方法的电子设备，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器、通信接口和存储器通过通信总线完成相互间的通信；

存储器，用于存放计算机程序；

处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现所述的自组网列车群组调度控制的实现方法。

本发明还提出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时实现所述的自组网列车群组调度控制的实现方法。

本发明的有益效果：

本发明在自组网列车群组运行方式下，通过列车间的直接通信，使多个列车组成一个群组，列车群组内的列车按照一个整体进行调度和控制。通过CTC系统的中心运行图，对列车群组的运行进行调度和控制，包括列车群组计划的下达、执行和反馈等相关功能，使多列车可以同时进入同一轨道设备，提高了信号设备使用效率，提高了车站接发车能力，通过将多列车编成群组进行运行，减少了列车的运行间隔，提高了单位时间的铁路运输能力，提高了运输效率。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。

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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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示出了既有的铁路运输列车运输运行方式示意图；

图2示出了自组网列车群组运行方式示意图；

图3示出了本发明的调度系统的结构示意图；

图4示出了本发明实施例中调度系统的具体执行方式流程图；

图5示出了本发明实施例中列车编组计划中间车辆未编组成功的示意图；

图6示出了本发明实施例中列车编组计划前端车辆未编组成功的示意图；

图7示出了本发明实施例中列车编组计划后端车辆未编组成功的示意图；

图8示出了本发明实施例中自组网列车群组调度控制的实现方法流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本实施例基于中心运行图的自组网列车群组的运行方式，提出了通过CTC系统中心运行图对群组列车进行调度控制的实现方法。

要实现自组网列车群组运行方式，需要通过列车间的直接通信，将多个列车编成一个列车群组，具体的调度控制系统如图3所示，包括调度台终端、车站自律机、多个群组控制器以及每个列车编组内的多个列车。

调度台终端负责列车群组计划的编制、调整、下达、显示等功能，将列车群组计划发送给车站自律机。具体到CTC系统中，中心调度员通过CTC系统中心运行图将列车群组计划下达到车站自律机。在实际应用中，调度台终端还可以监控管辖区段范围内列车运行状况，实际运行图绘制、行车计划下达到车站、调度命令下达到车站和机车、运行图的操作与编辑修改等功能。

车站自律机负责列车群组计划的解析、执行，并将解析得到的列车群组指令发送到对应的群组控制器，并将列车状态、列车群组指令执行状态发送到调度台终端。车站自律机一般由高可靠的工业控制计算机和驱采设备组成，实现列车作业的智能控制，即按照列车计划自动排列列车进路，包括列车群组计划，列车调度计划对列车进路及调车进路进行可靠分离控制。

具体的，解析列车群组计划包括：

车站自律机通过对列车群组计划进行分析，再结合本站站场形态和数据，将列车群组计划解析为列车群组指令。

群组控制器负责接收列车群组指令发送到控制范围内的对应列车，并将列车状态和列车群组指令执行状态发送给车站自律机。

列车通过执行列车群组指令，完成列车群组的编成，并将列车状态和列车群组指令的执行状态发送给群组控制器。

本发明提出的自组网列车群组调度控制系统的具体执行过程如图4所示，具体涉及到调度台终端、车站自律机、群组控制器以及列车之间的信息传输：

S1：调度台终端根据中心运行图编制列车群组计划，并将所述列车群组计划发送到车站自律机。其中，列车群组计划包括列车的接车计划、发车计划以及通过计划；

编制列车群组计划遵循以下三个原则：

第一个原则是：所述接车计划、发车计划以及通过计划应分别执行。

第二个原则是：列车群组中在同一股道的接发车的列车应首先编成群组。

在本发明的一个实施例中，依据中心运行图将所有需要发车、接车和通过的列车分别进行编组，分为发车组、接车组和通过组；再将通过同一个股道发车、接车或通过的列车编制成不同的组别，例如通过第一股道发车的列车编制成第一发车组，通过第二股道发车的编制成第二发车组，通过第一股道接车的第一接车组，诸如此类。需要说明的是，列车的编组要基于运行图来进行，根据运行图中的各车次列车占用区间的程序，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、列车重量和长度等数据进行统一考虑。

第三个原则是：同一股道列车受站场条件限制无法编成列车群组的，可以单列车组成列车群组；各股道列车各自编成列车群组后，在列车开始运行后，再编成同一列车群组。

在实际编组过程中，会有部分列车由于站场条件的原因，无法跟同股道发车的列车进行编组，在这种特殊情况下，可以对该列车进行单一成组。

S2：车站自律机解析列车群组计划为列车群组指令，并发送列车群组指令到群组控制器。

S3：群组控制器发送列车群组指令到列车；

S4：列车执行列车群组指令，执行完列车群组指令后，判断列车群组指令完成情况，并将列车群组的状态信息发送到群组控制器；列车群组的状态信息包括列车状态和列车群组指令的执行状态。

S5：群组控制器将列车状态和列车群组指令的执行状态发送到车站自律机。

S6：车站自律机汇总各个群组控制器的列车群组的状态信息发送到调度台终端；并将反馈情况返回到中心运行图显示。

S7：调度台终端检查列车群组指令的执行状态，如果执行成功，则完成列车群组的编成，如果未能执行成功，则根据失败的具体情况进行列车群组计划的调整。

列车编组失败包括编组计划中中间车辆未编组成功、前端列车未编组成功和后端列车未编组成功或者多个列车出现编组失败这几种情况。整体遵循的调整策略是将编组失败的列车从列车编组中移出，并分析移出该列车后其是否影响当前所在列车群组的运行，如果移出群组计划的列车数量或占比达到一定比率，则建议人工重新编制列车群组计划，所述比率可以根据现场实际情况进行设定。

具体示意图如图5-7所示，列车1、2和3均属于IG股道的发车车辆，发车方向为图示箭头所指方向。

第一种情况是中间车辆未编组成功，如图5所示，其中列车2未编组成功，由于列车1无法越过列车2前进，所以列车1和列车2均将移出列车群组计划。

第二种情况是前端列车未编组成功，具体示意图如图6所示，其中，列车3未编组成功，由于该列车属于群组的第一辆列车，列车1和列车2均无法越过列车3前进，所以列车1、列车2和列车3都将移出列车群组计划

第三种情况是后端列车未编组成功，具体示意图如图7所示，其中，列车1未编组成功，但由于该列车属于群组的最后一辆列车，将其移出后，不影响列车2和列车3的前进，则在此种情形下只需将列车1移出列车群组计划即可。

从上述三种情况分析可知，可将上述情况简化成两种，即一种是属于列车群组计划中最后端车辆未编组成功，另一种情况是非最后端列车未编组成功。

S8：列车群组计划调整完成后，继续S1-S7直到列车群组计划执行成功。

基于上述系统，本发明提出了一种自组网列车群组调度控制的实现方法，如图8所示，包括以下步骤：

编制列车群组计划；所述列车群组计划包括接车计划、发车计划和通过计划；

解析所述列车群组计划得到列车群组指令；

执行所述列车群组指令并获取每个列车群组的状态信息；列车群组的状态信息包括每个列车群组的列车状态和列车群组指令的执行状态；

汇总所有的列车群组的状态信息并基于汇总结果检查所述列车群组指令执行是否成功；

若所述列车群组指令执行不成功，则对列车群组计划进行调整，直至所述列车群组指令执行成功；若所述列车群组指令执行成功，则直接完成列车群组计划的编成。

基于同一构思，本发明的另一示例性实施例提供了内设自组网列车群组调度控制的实现方法的电子设备和计算机可读存储介质，所述电子设备包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器、通信接口和存储器通过通信总线完成相互间的通信；

存储器，用于存放计算机程序；

处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现所述的自组网列车群组调度控制的实现方法。

所述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时实现所述的自组网列车群组调度控制的实现方法。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (12)

1.一种自组网列车群组调度控制的实现方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

编制列车群组计划；

解析所述列车群组计划得到列车群组指令；

执行所述列车群组指令并获取每个列车群组的状态信息；

汇总所有的列车群组的状态信息并基于汇总结果检查所述列车群组指令执行是否成功；

若所述列车群组指令执行不成功，则对列车群组计划进行调整，直至所述列车群组指令执行成功。

2.根据权利要求1所述的自组网列车群组调度控制的实现方法，其特征在于，

所述列车群组计划包括接车计划、发车计划和通过计划。

3.根据权利要求1或2所述的自组网列车群组调度控制的实现方法，其特征在于，

所述列车群组的状态信息包括每个列车群组的列车状态和列车群组指令的执行状态。

4.根据权利要求1所述的自组网列车群组调度控制的实现方法，其特征在于，

若所述列车群组指令执行成功，则直接完成列车群组计划的编成。

5.根据权利要求2所述的自组网列车群组调度控制的实现方法，其特征在于，

编制列车群组计划遵循以下原则：

所述接车计划、发车计划以及通过计划应分别执行；

同一股道的列车首先编成同一个列车群组；

同一股道列车受站场条件限制无法编成群组的，单列车组成列车群组；各股道列车各自编成列车群组后，在列车开始运行后，再编成同一列车群组。

6.根据权利要求1所述的自组网列车群组调度控制的实现方法，其特征在于，

解析所述列车群组计划得到列车群组指令包括以下步骤：

对列车群组计划进行分析；

基于分析结果再结合本站站场形态和数据，将列车群组计划解析为列车群组指令。

7.根据权利要求1所述的自组网列车群组调度控制的实现方法，其特征在于，

若所述列车群组指令执行不成功，则对列车群组计划进行调整包括以下步骤：

将编组失败的列车从列车群组中移出，并分析移出该列车后是否影响当前所在列车群组中列车的运行；

如果不影响当前所在列车群组中列车的运行，则移出编组失败的列车即可；

如果移出该列车后影响当前所在列车群组中列车的运行，则继续移出运行受影响的列车，直至移出列车后当前所在列车群组中列车均不受影响。

8.根据权利要求1或7所述的自组网列车群组调度控制的实现方法，其特征在于，

对列车群组计划进行调整还包括判断移出列车群组计划的列车数量/列车比例是否超过设定阈值；

如果移出列车群组的列车数量/列车比例超过设定阈值，则重新编制列车群组计划；

如果移出列车群组的列车数量/列车比例不超过设定阈值，则根据移出后的列车群组进行编制。

9.一种自组网列车群组调度控制的实现系统，其特征在于，所述系统包括：调度台终端、车站自律机和列车；

其中，

调度台终端用于编制列车群组计划；

车站自律机用于解析所述列车群组计划；

列车用于执行所述列车群组指令并获取每个列车群组的状态信息；

车站自律机汇总所有的列车群组的状态信息并基于汇总结果检查所述列车群组指令执行是否成功；若所述列车群组指令执行不成功，则对列车群组计划进行调整，直至所述列车群组指令执行成功。

10.根据权利要求9所述的自组网列车群组调度控制的实现系统，其特征在于，

所述系统还包括群组控制器；

所述群组控制器用于接收车站自律机解析的列车群组指令并转发至列车；

所述群组控制器还用于接收每个列车群组的状态信息并转发至车站自律机。

11.一种设有自组网列车群组调度控制的实现方法的电子设备，其特征在于，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器、通信接口和存储器通过通信总线完成相互间的通信；

存储器，用于存放计算机程序；

处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现权利要求1-8中任一项所述的自组网列车群组调度控制的实现方法。

12.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-8中任一项所述的自组网列车群组调度控制的实现方法。

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