WO2023092704A1 - 协同编队列车安全防护方法、装置、设备、系统及介质 - Google Patents

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WO2023092704A1
WO2023092704A1 PCT/CN2021/137376 CN2021137376W WO2023092704A1 WO 2023092704 A1 WO2023092704 A1 WO 2023092704A1 CN 2021137376 W CN2021137376 W CN 2021137376W WO 2023092704 A1 WO2023092704 A1 WO 2023092704A1
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WO
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moment
train
speed
safety protection
emergency braking
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Application number
PCT/CN2021/137376
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English (en)
French (fr)
Inventor
吴梦委
张蕾
王伟
郜春海
Original Assignee
交控科技股份有限公司
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L23/00—Control, warning or like safety means along the route or between vehicles or trains

Definitions

  • the present application belongs to the technical field of automatic train protection, and in particular relates to a safety protection method, device, equipment, system and medium for coordinated formation trains.
  • Train cooperative formation is a new type of train cooperative driving mode. It is based on the mobile block, through the information interaction and induction between trains, and under the condition of ensuring the safety of the trains, it realizes the flexible operation of two or more trains through virtual connection technology. The purpose of marshalling, the convergence of section speeds and the same entry and exit platforms, thereby improving the efficiency of subway operations and reducing operating costs.
  • the relative speed safety protection model can be used for safety protection.
  • the train When the train is tracking the front car, it regards the front car as an obstacle with speed, and the rear of the front car stops as the MA of the rear car.
  • the relative speed safety protection model is affected by factors such as communication delay, speed measurement and ranging error, etc., it will inevitably limit the ceiling speed of the rear vehicle, resulting in a longer parking time interval between the front vehicle and the rear vehicle, and reducing the safety of the formation queue. Inbound and outbound efficiency.
  • the purpose of the embodiment of the present application is to provide a safety protection method, device, equipment, system and medium for cooperative formation of trains, which can solve the problems of the related art that the parking time interval between the front vehicle and the rear vehicle becomes longer and the efficiency of formation trains entering and leaving the station is low. question.
  • the embodiment of the present application provides a safety protection method for coordinated train formation, the method includes: obtaining the running status information and distance information of the first train and the second train, and the possible Collision speed, wherein, the first train and the second train are two adjacent trains in the formation; when the first train is in the emergency braking phase, according to the driving phase, running status information, and distance information of the second train and collidable speed, establish a safety protection model; according to the safety protection model, determine the safety protection speed of the second train, wherein, the safety protection speed is used for the second train not to collide with the first train, or at a speed not greater than the collidable speed Collision.
  • the embodiment of the present application provides a safety protection device for coordinated train trains
  • the device includes: an acquisition module, used to acquire the running status information and distance information of the first train and the second train, and the distance information between the first train and the second train.
  • the determination module is used to determine the safety protection speed of the second train according to the safety protection model, wherein the safety protection speed is used for the second train and
  • the first train does not collide, or collides at a speed not greater than a collidable speed.
  • the embodiment of the present application provides a safety protection device for coordinated train formation, including: a processor, a memory, and a program or instruction stored in the memory and run on the processor, and the program or instruction is controlled by The processor realizes the steps of the first aspect of the safety protection method for coordinated formation trains when executed.
  • an embodiment of the present application provides a safety protection system for coordinated formation trains, including the safety protection equipment for coordinated formation trains in the third aspect.
  • the embodiment of the present application provides a computer-readable storage medium, on which computer program instructions are stored, and when the computer program instructions are executed by a processor, the steps of the first aspect of the method for safety protection of coordinated queue trains are realized .
  • the present application provides a method, device, equipment, system and storage medium for safety protection of coordinated formation trains, which acquire the running status information and distance information of the first train and the second train adjacent in the formation, as well as the first train and the second train Corresponds to the collidable speed of the formation.
  • a safety protection model can be established according to the running phase, running status information, distance information and collision-capable speed of the second train. Since the safety protection model is established based on the collidable speed, the safety protection speed determined based on the safety protection model can allow the first train and the second train to travel at a speed less than or equal to the collidable speed during the parking phase of the station.
  • Collision breaks the safety bottom line that traditional trains cannot face-to-face contact, allows trains to collide at a speed within a safe range and is considered safe, further increases the running speed of the following trains, shortens the parking time interval of trains, and improves the entry and exit of formation trains station efficiency.
  • Fig. 1 is a schematic flow chart of the safety protection method for coordinated train formation provided by the embodiment of the present application;
  • FIG. 2 is a schematic diagram of an example of a safety protection scenario for coordinated train formation provided by an embodiment of the present application
  • FIG. 3 is a schematic diagram of an example of a first scenario provided by an embodiment of the present application.
  • FIG. 4 is a schematic diagram of an example of a second scenario provided by an embodiment of the present application.
  • FIG. 5 is a schematic diagram of an example of a third scenario provided by an embodiment of the present application.
  • FIG. 6 is a schematic diagram of an example of a fourth scenario provided by an embodiment of the present application.
  • FIG. 7 is a schematic diagram of an example of a fifth scenario provided by an embodiment of the present application.
  • Fig. 8 is a schematic structural diagram of a safety protection device for coordinated train formation provided by an embodiment of the present application.
  • Fig. 9 is a schematic diagram of the hardware structure of the safety protection equipment for coordinated formation trains provided by the embodiment of the present application.
  • the relative speed safety protection model can be used for safety protection.
  • the train When the train is tracking the front car, it regards the front car as an obstacle with speed, and the rear of the front car stops as the MA of the rear car.
  • the relative speed safety protection model At the end point, fully consider the speed and braking capacity of the vehicle in front, and ensure the safety of the train based on the relative braking distance of the two vehicles.
  • the relative speed safety protection model is affected by factors such as communication delay, speed measurement and ranging error, etc., it will inevitably limit the ceiling speed of the rear vehicle, resulting in a longer parking time interval between the front vehicle and the rear vehicle, and reducing the safety of the formation queue. Inbound and outbound efficiency.
  • the embodiment of the present application provides a safety protection method for coordinated train trains, which obtains the running status information and distance information of the first train and the second train adjacent in the formation, and the first train and the second train.
  • the collidable speed of the two trains corresponding to the formation.
  • a safety protection model can be established according to the running phase, running status information, distance information, and collision speed of the second train. Since the safety protection model is established based on the collidable speed, the safety protection speed determined based on the safety protection model can allow the first train and the second train to travel at a speed less than or equal to the collidable speed during the parking phase of the station.
  • Collision breaks the safety bottom line that traditional trains cannot face-to-face contact, allows trains to collide at a speed within a safe range and is considered safe, further increases the running speed of the following trains, shortens the parking time interval of trains, and improves the entry and exit of formation trains
  • the efficiency of the station solves the problems in the related technology that the parking time interval between the front vehicle and the rear vehicle becomes longer, and the efficiency of the queue train entering and exiting the station is low.
  • Fig. 1 is a schematic flow chart of a safety protection method for a coordinated formation queue provided by an embodiment of the present application.
  • the execution subject of the safety protection method for a coordinated formation queue may be a safety protection device for a coordinated formation queue.
  • the safety protection for a coordinated formation queue will be described below Devices are collectively referred to as devices.
  • the safety protection method for coordinated formation queues provided by the embodiment of the present application may include steps 110 - 130 .
  • Step 110 acquiring the running status information and distance information of the first train and the second train, and the collidable speed of the corresponding formations of the first train and the second train.
  • first train and the second train are two adjacent trains in the formation, the first train may be the preceding train, and the second train may be the following train.
  • first train and the second train can meet the following conditions: when the first train and the second train collide based on the collidable speed, no deformation will occur, and/or no significant impact will be exerted on the passengers in the train.
  • the collidable speed may be a preset speed. Since different types of trains have different impacts when they collide, the collidable speed is related to the type of trains in the same formation.
  • the collidable speed corresponding to the formation may be determined according to the type of trains in the same formation, and the collidable speed may be the maximum speed at which the trains will not deform when a collision occurs.
  • the minimum value among the collidable speeds corresponding to all models in the formation is the corresponding collidable speed of the formation.
  • Step 120 when the first train is in the emergency braking phase, a safety protection model is established according to the running phase, running status information, distance information and collidable speed of the second train.
  • Step 130 determine the safety protection speed of the second train, wherein the safety protection speed is used for the second train not to collide with the first train, or to collide at a collidable speed.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of an example of a safety protection scenario of a coordinated formation queue provided by an embodiment of the present application.
  • curve 1 is the relationship curve between the speed and position of the first train
  • curve 2 is the curve of the second train.
  • the relationship curve between the security protection speed and the position that is, the security protection model established in the embodiment of the present application.
  • the second train can run at the emergency braking establishment (Braking Establishment, BE) stage and the emergency braking stage (Emergency Braking, EB) according to the safety protection speed corresponding to curve 2.
  • BE Emergency braking establishment
  • EB Emergency Braking stage
  • the first train and the second train can be guaranteed The two trains do not collide during the whole journey, or, after the second moment t'2 when the second train decelerates to the collidable speed, the second train collides with the first train at a speed less than or equal to the collidable speed v col . In this way, even if a collision occurs, it can be ensured that the first train and the second train will not be deformed, and on the premise of ensuring safety, the ceiling speed of the second train will be increased, and the parking time interval and distance between the trains will be shortened, making them closer to each other.
  • An idealized scenario where queues enter and exit stations synchronously.
  • the safety protection method for coordinated formation trains obtaineds the running status information and distance information of the first train and the second adjacent train in the formation, and the collidable speed of the corresponding formation of the first train and the second train.
  • a safety protection model can be established according to the running phase, running status information, distance information, and collision speed of the second train. Since the safety protection model is established based on the collidable speed, the safety protection speed determined based on the safety protection model can allow the first train and the second train to travel at a speed less than or equal to the collidable speed during the parking phase of the station.
  • Collision breaks the safety bottom line that traditional trains cannot face-to-face contact, allows trains to collide at a speed within a safe range and is considered safe, further increases the running speed of the following trains, shortens the parking time interval of trains, and improves the entry and exit of formation trains station efficiency.
  • Step 110 is involved, the running status information and distance information of the first train and the second train, and the collidable speed of the corresponding formations of the first train and the second train are acquired.
  • the safety protection equipment for the coordinated train formation may be the second train, and step 110 may include: receiving the running status information and location information of the first train sent by the first train through the virtual connection technology; obtaining the second train The running state information and position information of the second train; according to the running state information and position information of the first train and the second train, determine the distance information between the first train and the second train.
  • the running state information may include speed and acceleration
  • the device may judge the current running stage of the second train according to the speed and acceleration of the second train, and the running stage may include traction stage, coasting stage, Emergency braking establishment phase, emergency braking phase: the device can judge the current driving phase of the first train according to the speed and acceleration of the first train, and the driving phase can include the emergency braking phase and the parking phase.
  • the running phase of the second train may include the emergency braking establishment BE phase and the emergency braking EB phase
  • the running state information may include the first train at the initial stage. first initial velocity at time The second initial speed of the second train at the initial moment The first acceleration of the first train in the emergency braking phase The second acceleration of the second train in the emergency braking phase
  • the second train is in the third acceleration of the emergency brake building phase
  • the distance information includes the initial distance s 0 between the first train and the second train at the initial moment, the emergency braking distance of the first train
  • the first train is 201
  • the second train is 202
  • the second initial velocity is the speed of 202 at the initial moment
  • the initial distance s 0 is the distance between 201 and 202 at the initial moment.
  • first acceleration is the acceleration in the emergency braking phase of 201
  • the second acceleration is the acceleration of 202 in the emergency braking phase (t1-t2)
  • the third acceleration is the acceleration of 202 in the emergency braking establishment phase (0-t1).
  • emergency braking distance It may be 201 the traveling distance in the emergency braking phase.
  • the emergency braking establishment phase and the emergency braking phase shown in FIG. 2 are only for the train 202 , that is, the following vehicle.
  • Step 120 is involved.
  • a safety protection model is established according to the running phase, running status information, distance information and collidable speed of the second train.
  • the device determines whether the speed difference between the second train and the first train is less than a certain threshold according to whether the current driving stage of the second train is in the BE segment or the EB segment, combined with whether the speed of the preceding vehicle is zero, and under the premise that the collision is allowed , the upper limit of the speed of the second train, that is, the safety protection speed.
  • step 120 may specifically include: when the first train is in the emergency braking phase and the first moment is earlier than the second moment, according to the driving stage and running state of the second train Information, distance information and collidable speed, establish the first safety protection model; when the first train is in the emergency braking stage, and the second moment is earlier than the first moment, according to the driving stage and running stage of the second train State information, distance information and collidable speed, set up the second safety protection model; Wherein, the first moment t'3 is the moment when the first train decelerates to the collidable speed, and the second moment t'2 is the second train decelerates to the collidable speed The moment of collision velocity.
  • the first case there is not much difference between the braking performance of the first train and the second train. Under normal operating conditions, the first train decelerates to a collidable speed faster than the second train. Therefore, as shown in Figure 2, the first train The first time t′ 3 is earlier than the second time t′ 2 , and the first safety protection model can be established at this time; in the second case, when the braking performance of the first train is relatively poor, the second train decelerates faster than the first train to the collidable speed, so the second moment is earlier than the first moment, and a second safety protection model can be established at this time.
  • the device can calculate the emergency braking time of the first train according to the running speed and acceleration of the first train at the current moment, and determine the end time of the emergency braking phase of the first train according to the emergency braking time , that is, the third moment; calculate the emergency braking distance of the first train according to the first initial speed and the first acceleration According to the running state information of the second train, calculate the time of each driving stage of the second train from the current moment to the stop moment, for example: when the second train is in the traction stage, calculate the traction removal stage according to the current speed, acceleration, and traction removal time Similarly, calculate the time of the coasting phase, the time of the emergency braking establishment phase (t 1 -0), and the time of the emergency braking phase (t 2 -t 1 ); according to the time of the first train
  • the emergency braking time can calculate the time elapsed from the current moment of deceleration to the collidable speed, so as to determine the first moment t′ 3 of the deceleration to the collidable
  • the first safety protection model may satisfy the following conditions: the traveling distance of the first train from the initial moment to the fifth moment is greater than or equal to the traveling distance of the second train from the initial moment to the fifth moment, and the fifth The time is any time before the second time t 2 ′; the speeds of the first train and the second train at the sixth time are both less than or equal to the collidable speed, and the sixth time is the time between the second time t 2 ′ and the second train Any time between the parking time t and 2 .
  • condition can be formula (1):
  • S l (t) is the travel distance of the first train at the current time t
  • S f (t) is the travel distance of the second train at the current time t
  • v f (t) is the travel distance of the second train at the current time t
  • Traveling speed v l (t) is the traveling speed of the first train at the current moment t.
  • the traveling distance of the first train is greater than or equal to the traveling distance of the second train before the second moment when the second train decelerates to the collidable speed, it can be guaranteed that the speed of the two trains reaches the allowable speed.
  • the first train and the second train will not collide, which ensures the safety of the trains; at the same time, after the second moment when the second train decelerates to the collision speed, due to the first train and the second train
  • the speed of the trains does not exceed the collidable speed, so the two cars can collide within and only within the allowable collidable range, and the maximum ceiling speed of the second train is raised to the collidable speed, reducing the time difference between two adjacent cars entering the station and stopping .
  • the first moment, the second moment, the third moment that is, the end moment of the emergency braking phase of the first train
  • the fourth moment that is, The sequence of the start time of the emergency braking phase of the second train is different, and the present application can divide the application scenarios according to the sequence, and establish different first safety protection models based on different application scenarios.
  • step 120 may specifically include: when the first train is in the emergency braking phase and the first moment is earlier than the second moment, according to the first moment, the second moment, and the third moment , the order of the fourth moment, determine the first security protection scene corresponding to the second train; according to the driving stage, running state information, distance information and collision speed of the second train, respectively establish a corresponding first security protection scene.
  • the first safety protection model associated with the scene wherein, the third moment t3 is the end moment of the emergency braking phase of the first train, and the fourth moment t1 is the beginning moment of the emergency braking phase of the second train.
  • the first security protection model provided by the embodiment of the present application will be described in detail below through specific embodiments and application scenarios with reference to FIG. 3 to FIG. 5 .
  • curve 1 is the safety protection speed-position curve of the second train in the emergency braking establishment phase and emergency braking phase
  • curve 4 is the safety protection speed-position curve of the first train in the emergency braking phase and emergency braking phase
  • the speed-position curve of the parking stage is the safety protection speed-position curve of the second train in the inertia stage and the emergency braking stage
  • the curve 3 is the safety protection speed-position curve of the second train in the traction stage and the emergency braking stage curve.
  • FIG. 3 is a schematic diagram of the first scene provided by the embodiment of the present application.
  • the sequence is the first moment t′ 3 , the third moment t 3 , and the fourth moment
  • the first security protection scene corresponding to the second train can be the first scene
  • the first security protection model associated with the first scene can be formula (2), formula (2 ) corresponds to the curve 1 shown in Figure 3:
  • t is the current moment
  • t 1 is the fourth moment
  • t f is the duration from the initial moment to the fourth moment
  • t 2 is the stop time of the second train
  • t 3 is the third moment
  • t′ 2 is the second moment
  • v f (t) is the safety protection speed of the second train at the current moment t
  • t is the first initial velocity
  • s0 is the initial distance
  • s0 is the initial distance
  • v col is the collidable speed.
  • FIG. 4 is a schematic diagram of the second scene provided by the embodiment of the present application.
  • the sequence is the fourth moment t 1 , the first moment t′ 3 , and the third moment
  • the first security protection scene corresponding to the second train is the second scene
  • the first security protection model associated with the second scene can be formula (3), formula (3) Corresponding to the curve 1 shown in Figure 4:
  • t is the current moment
  • t 1 is the fourth moment
  • t f is the duration from the initial moment to the fourth moment
  • t 2 is the stop time of the second train
  • t 3 is the third moment
  • t′ 2 is the second moment
  • v f (t) is the safety protection speed of the second train at the current moment
  • v f (t) is the safety protection speed of the second train at the current moment
  • s0 is the initial distance
  • s0 is the initial distance
  • v col is the collidable speed.
  • FIG. 5 is a schematic diagram of the third scene provided by the embodiment of the present application.
  • the sequence is the fourth moment t 1 , the first moment t′ 3 , and the second moment
  • the first security protection scenario corresponding to the second train is the third scenario
  • the first security protection model associated with the third scenario can be formula (4), formula (4) Corresponding to the curve 1 shown in Figure 5:
  • t is the current moment
  • t 1 is the fourth moment
  • t f is the duration from the initial moment to the fourth moment
  • t 2 is the stop time of the second train
  • t′ 2 is the second moment
  • vf(t) is the first
  • the safety protection speed of the second train at the current moment is the first initial velocity
  • s 0 is the initial distance
  • v col is the collidable speed.
  • ⁇ is b 2 -4ac, where And ⁇ 0. is the second initial velocity.
  • the first security protection model associated with any of the first scenario, the second scenario, and the third scenario provided above can satisfy the security protection conditions of formula (1), so in different application scenarios, based on the association with the application scenario
  • the first safety protection model of the train determines the safety protection speed of the train, and controls the running of the second train based on the safety protection speed. If the running speed of the second train exceeds the safety protection speed, emergency braking is applied to ensure driving safety.
  • the third moment is the end moment of the emergency braking phase of the first train
  • the second safety protection model can meet the following conditions: the travel distance of the first train from the initial moment to the seventh moment is greater than or equal to the first The traveling distance of the second train from the initial moment to the seventh moment, the seventh moment is any moment before the first moment t 3 ′; the speeds of the first train and the second train at the eighth moment are both less than or equal to the collidable speed , the eighth moment is any moment between the first moment t 3 ′ and the third moment t 3 .
  • condition can be formula (5):
  • S l (t) is the travel distance of the first train at the current time t
  • S f (t) is the travel distance of the second train at the current time t
  • v f (t) is the travel distance of the second train at the current time t
  • Traveling speed v l (t) is the traveling speed of the first train at the current moment t.
  • the traveling distance of the first train is greater than or equal to the traveling distance of the second train before the first moment when the first train decelerates to the collidable speed, it can be guaranteed that the speed of the two trains reaches the allowable speed.
  • the first train and the second train will not collide, which ensures the safety of the trains; at the same time, after the first moment when the first train decelerates to the collision speed, due to The speed of the trains does not exceed the collidable speed, so the two cars can collide within and only within the allowable collidable range, and the maximum ceiling speed of the second train is raised to the collidable speed, reducing the time difference between two adjacent cars entering the station and stopping .
  • establishing the second safety protection model including: when the first train is in the emergency braking phase, and the first moment is earlier than the second moment, according to the sequence of the first moment and the second train’s stop moment, Determining the second security protection scenario corresponding to the second train; establishing a second security protection model associated with each second security protection scenario according to the driving stage, running status information, distance information and collidable speed of the second train .
  • curve 1 is the safety protection speed-position curve of the second train in the emergency braking establishment phase and emergency braking phase
  • curve 4 is the safety protection speed-position curve of the first train in the emergency braking phase and emergency braking phase
  • the speed-position curve of the parking stage is the safety protection speed-position curve of the second train in the inertia stage and the emergency braking stage
  • the curve 3 is the safety protection speed-position curve of the second train in the traction stage and the emergency braking stage curve.
  • Fig. 6 is a schematic diagram of the fourth scene provided by the embodiment of the present application.
  • the second train The corresponding second security protection scenario is the fourth scenario
  • the second security protection model associated with the fourth scenario can be formula (6), and formula (6) corresponds to the curve 1 shown in Figure 6:
  • t is the current moment
  • t1 is the fourth moment
  • the fourth moment is the start moment of the emergency braking phase of the second train
  • t f is the duration from the initial moment to the fourth moment
  • t2 is the stop of the second train Moment
  • t′ 2 is the second moment
  • t′ 3 is the first moment
  • v f (t) is the safety protection speed of the second train at the current moment
  • v f (t) is the safety protection speed of the second train at the current moment
  • v f (t) is the safety protection speed of the second train at the current moment
  • v f (t) is the safety protection speed of the second train at the current moment
  • v f (t) is the safety protection speed of the second train at the current moment
  • v f (t) is the safety protection speed of the second train at the current moment
  • v f (t) is the safety protection speed of the second train at the current moment
  • v f (t) is the safety protection speed of the
  • the sequence of each moment is: the fourth moment, the second moment, the first moment, the parking moment, and the third moment.
  • Fig. 7 is a schematic diagram of the fifth scene provided by the embodiment of the present application.
  • the second train The corresponding second security protection scenario is the fifth scenario
  • the second security protection model associated with the fifth scenario can be formula (7), and formula (7) corresponds to the curve 1 shown in Figure 7:
  • t is the current moment
  • t1 is the fourth moment
  • the fourth moment is the start moment of the emergency braking phase of the second train
  • t f is the duration from the initial moment to the fourth moment
  • t2 is the stop of the second train Moment
  • t′ 3 is the first moment
  • t′ 2 is the second moment
  • v f (t) is the safety protection speed of the second train at the current moment
  • s 0 is the initial distance
  • v col is the collidable speed.
  • the sequence of each moment is: the fourth moment, the second moment, the parking moment, the first moment, and the third moment.
  • the second security protection model associated with the fourth scenario or the fifth scenario provided above can satisfy the security protection conditions of formula (5), so in different application scenarios, it can be based on the second security protection model associated with the application scenario
  • the safety protection speed of the train is determined, and the running of the second train is controlled based on the safety protection speed. If the running speed of the second train exceeds the safety protection speed, emergency braking is applied to ensure driving safety.
  • the speed of the first train at time t3 The speed of the second train at time t1
  • a model predictive algorithm such as a model predictive control (Model Predictive Control, MPC) algorithm
  • MPC Model Predictive Control
  • ATO Automatic Train Operation
  • the current and previous train states speed, acceleration
  • the first safety protection model and the second safety protection model in the embodiment of the present application are extended, and the extended safety protection model is suitable for the safety protection of marshalling trains in multiple application scenarios.
  • the multiple application scenarios may include: the first train is in the emergency braking phase, the second train is in the traction phase or the normal braking phase; the first train is in the emergency braking phase, and the second train is in the coasting phase; the first train is in the emergency braking phase; In the braking phase, the second train is in the emergency braking establishment phase; the first train is in the emergency braking phase, and the second train is in the emergency braking phase
  • the device can base on the emergency braking time of the first train, the deceleration time of the first train to the collidable speed, the traction removal time of the second train, the coasting time of the second train, the establishment of emergency braking of the second train, the The time from the emergency braking of the second train to the collidable speed, and the time from the emergency braking of the second train to the stop, subdivide the above multiple application scenarios into different security protection scenarios.
  • the execution subject may be a safety protection device for coordinated formation queues, or the control for executing the safety protection method for coordinated formation queues in the safety protection device for coordinated formation queues module.
  • the method for implementing the safety protection of the coordinated formation train by the coordinated formation train safety protection device is taken as an example to illustrate the coordinated formation train safety protection device provided in the embodiment of the present application. The following is a detailed introduction to the safety protection device for coordinated formation trains.
  • Fig. 8 is a schematic structural diagram of a safety protection device for coordinated formation trains provided by an embodiment of the present application.
  • the safety protection device 800 for coordinated formation may include: an acquisition module 810 , an establishment module 820 , and a determination module 830 .
  • the obtaining module 810 is used to obtain the running state information and distance information of the first train and the second train, and the collidable speed of the corresponding formation of the first train and the second train, wherein the first train and the second train are a formation two adjacent trains; building module 820, used to establish safety protection according to the driving phase, running status information, distance information and collidable speed of the second train when the first train is in the emergency braking phase Model; determination module 830, used to determine the safety protection speed of the second train according to the safety protection model, wherein the safety protection speed is used for the second train not to collide with the first train, or to collide at a speed not greater than the collidable speed .
  • the running phase of the second train includes the emergency braking establishment phase and the emergency braking phase
  • the running state information includes the first initial speed of the first train at the initial moment, the initial speed of the second train at the initial The second initial speed at the moment, the first acceleration of the first train in the emergency braking phase, the second acceleration of the second train in the emergency braking phase, and the third acceleration of the second train in the emergency braking establishment phase
  • the distance information includes The initial distance between the first train and the second train at the initial moment, and the emergency braking distance of the first train.
  • the establishment module 820 when the first train is in the emergency braking phase, the establishment module 820 is specifically used for: when the first train is in the emergency braking phase, and the first moment is earlier than the second moment
  • the running state information, the distance information and the collision speed, the first safety protection model is established; when the first train is in the emergency braking stage, and the second moment is earlier than the first moment
  • the running stage of the second train the running state information, the distance information and the collidable speed
  • the second safety protection model is established; wherein, the first moment is the moment when the first train decelerates to the collidable speed, and the second The moment is the moment when the second train decelerates to the collidable speed.
  • the establishment module 820 is specifically configured to: when the first train is in the emergency braking phase, and When the first moment is earlier than the second moment, according to the order of the first moment, the second moment, the third moment, and the fourth moment, determine the first security protection scene corresponding to the second train;
  • the first security protection scene corresponding to the second train is the first scene, which is different from the first
  • the first security protection model associated with the scene includes:
  • t is the current moment
  • t 1 is the fourth moment
  • t f is the duration from the initial moment to the fourth moment
  • t 2 is the stop time of the second train
  • t 3 is the third moment
  • t′ 2 is the second moment
  • v f (t) is the safety protection speed of the second train at the current moment
  • v f (t) is the safety protection speed of the second train at the current moment
  • s 0 is the initial distance
  • s 0 is the initial distance
  • v col is the collidable speed.
  • the first security protection scene corresponding to the second train is the second scene, which is different from the second
  • the first security protection model associated with the scene includes:
  • t is the current moment
  • t 1 is the fourth moment
  • t f is the duration from the initial moment to the fourth moment
  • t 2 is the stop time of the second train
  • t 3 is the third moment
  • t′ 2 is the second moment
  • v f (t) is the safety protection speed of the second train at the current moment
  • v f (t) is the safety protection speed of the second train at the current moment
  • v f (t) is the safety protection speed of the second train at the current moment
  • v is the first initial velocity
  • s 0 is the initial distance
  • s 0 is the initial distance
  • v col is the collidable speed
  • ⁇ is c for
  • the first security protection scene corresponding to the second train is the third scene, which is different from the third
  • the first security protection model associated with the scene includes:
  • t is the current moment
  • t 1 is the fourth moment
  • t f is the duration from the initial moment to the fourth moment
  • t 2 is the stop time of the second train
  • t′ 2 is the second moment
  • v f (t) is The safety protection speed of the second train at the current moment, is the first initial velocity, is the first acceleration, is the second acceleration, is the third acceleration
  • s 0 is the initial distance
  • s 0 is the initial distance
  • v col is the collidable speed
  • ⁇ is c for
  • the first safety protection model satisfies the following conditions: the travel distance of the first train from the initial moment to the fifth moment is greater than or equal to the travel distance of the second train from the initial moment to the fifth moment, The fifth moment is any moment before the second moment; the speeds of the first train and the second train are both less than or equal to the collision speed at the sixth moment, and the sixth moment is between the second moment and the stop moment of the second train any moment.
  • the establishment module 820 when the first train is in the emergency braking phase, and the second time is earlier than the first time, is specifically configured to: when the first train is in the emergency braking phase, and When the first moment is earlier than the second moment, according to the order of the first moment and the parking time of the second train, determine the second security protection scene corresponding to the second train; The state information, the distance information and the collidable speed respectively establish a second safety protection model associated with each second safety protection scene.
  • the second security protection scenario corresponding to the second train is the fourth scenario
  • the second security protection model associated with the fourth scenario includes:
  • t is the current moment
  • t1 is the fourth moment
  • the fourth moment is the start moment of the emergency braking phase of the second train
  • t f is the duration from the initial moment to the fourth moment
  • t2 is the stop of the second train Moment
  • t′ 2 is the second moment
  • t′ 3 is the first moment
  • v f (t) is the safety protection speed of the second train at the current moment
  • v f (t) is the safety protection speed of the second train at the current moment
  • v f (t) is the safety protection speed of the second train at the current moment
  • v f (t) is the safety protection speed of the second train at the current moment
  • v f (t) is the safety protection speed of the second train at the current moment
  • v f (t) is the safety protection speed of the second train at the current moment
  • v f (t) is the safety protection speed of the second train at the current moment
  • v f (t) is the safety protection speed of the
  • the second security protection scenario corresponding to the second train is the fifth scenario
  • the second security protection model associated with the fifth scenario includes:
  • t is the current moment
  • t1 is the fourth moment
  • the fourth moment is the start moment of the emergency braking phase of the second train
  • t f is the duration from the initial moment to the fourth moment
  • t2 is the stop of the second train Moment
  • t′ 3 is the first moment
  • t′ 2 is the second moment
  • v f (t) is the safety protection speed of the second train at the current moment
  • s 0 is the initial distance
  • v col is the collidable speed.
  • the third moment is the end moment of the emergency braking phase of the first train
  • the second safety protection model satisfies the following conditions: the travel distance of the first train from the initial moment to the seventh moment is greater than or is equal to the travel distance of the second train from the initial moment to the seventh moment, and the seventh moment is any moment before the first moment; the speeds of the first train and the second train at the eighth moment are both less than or equal to the collidable speed, The eighth moment is any moment between the first moment and the third moment.
  • the coordinated formation train safety protection device provided by the embodiment of the present application can realize the various processes realized by the electronic equipment in the method embodiments in Fig. 1-Fig. 7, and can achieve the same technical effect. To avoid repetition, details are not repeated here.
  • the safety protection device for coordinated formation trains in the embodiment of the present application may be a device, or a component, an integrated circuit, or a chip in a terminal.
  • the device may be a mobile electronic device or a non-mobile electronic device.
  • the mobile electronic device may be a mobile phone, a tablet computer, a notebook computer, a handheld computer, a vehicle electronic device, a wearable device, an ultra-mobile personal computer (ultra-mobile personal computer, UMPC), a netbook or a personal digital assistant (personal digital assistant).
  • non-mobile electronic devices can be servers, network attached storage (Network Attached Storage, NAS), personal computer (personal computer, PC), television (television, TV), teller machine or self-service machine, etc., this application Examples are not specifically limited.
  • Network Attached Storage NAS
  • personal computer personal computer, PC
  • television television
  • teller machine or self-service machine etc.
  • the safety protection device for coordinated formation trains in the embodiment of the present application may be a device with an operating system.
  • the operating system may be an Android operating system, an iOS operating system, or other possible operating systems, which are not specifically limited in this embodiment of the present application.
  • the execution subject of the coordinated formation queue safety protection method provided may be the coordinated formation queue safety protection device, or the coordinated formation queue safety protection device used to perform the coordinated formation queue safety protection method's control module.
  • Fig. 9 is a schematic diagram of the hardware structure of the safety protection equipment for coordinated formation trains provided by the embodiment of the present application.
  • the safety protection device 900 for coordinated formation trains in this embodiment may include a processor 901 and a memory 902 storing computer program instructions.
  • the above-mentioned processor 901 may include a central processing unit (CPU), or a specific integrated circuit (Application Specific Integrated Circuit, ASIC), or may be configured to implement one or more integrated circuits in the embodiments of the present application.
  • CPU central processing unit
  • ASIC Application Specific Integrated Circuit
  • Memory 902 may include mass storage for data or instructions.
  • memory 902 may include a hard disk drive (Hard Disk Drive, HDD), a floppy disk drive, a flash memory, an optical disk, a magneto-optical disk, a magnetic tape, or a Universal Serial Bus (Universal Serial Bus, USB) drive or two or more Combinations of multiple of the above.
  • Storage 902 may include removable or non-removable (or fixed) media, where appropriate. Under appropriate circumstances, the storage 902 can be inside or outside the comprehensive gateway disaster recovery device.
  • memory 902 is a non-volatile solid-state memory.
  • Memory can include read-only memory (Read-Only Memory, ROM), random access memory (Random Access Memory, RAM), magnetic disk storage media devices, optical storage media devices, flash memory devices, electrical, optical or other physical/tangible memory storage device.
  • ROM read-only memory
  • RAM random access memory
  • magnetic disk storage media devices magnetic disk storage media devices
  • optical storage media devices flash memory devices
  • electrical, optical or other physical/tangible memory storage device electrical, optical or other physical/tangible memory storage device.
  • memory includes one or more tangible (non-transitory) computer-readable storage media (e.g., memory devices) encoded with software comprising computer-executable instructions, and when the software is executed (e.g., by one or multiple processors), it is operable to perform the operations described with reference to the method according to the embodiments of the present application.
  • the processor 901 reads and executes the computer program instructions stored in the memory 902 to implement any one of the safety protection methods for cooperative formation of trains in the above-mentioned embodiments.
  • the safety protection device 900 for coordinated formation trains may further include a communication interface 903 and a bus 910 .
  • a processor 901 , a memory 902 , and a communication interface 903 are connected through a bus 910 to complete mutual communication.
  • the communication interface 903 is mainly used to realize the communication between various modules, devices, units and/or devices in the embodiments of the present application.
  • the bus 910 includes hardware, software or both, and couples the components of the online data traffic charging device to each other.
  • the bus may include Accelerated Graphics Port (AGP) or other graphics bus, Enhanced Industry Standard Architecture (EISA) bus, Front Side Bus (FSB), HyperTransport (HT) interconnect, Industry Standard Architecture (ISA) Bus, Infiniband Interconnect, Low Pin Count (LPC) Bus, Memory Bus, Micro Channel Architecture (MCA) Bus, Peripheral Component Interconnect (PCI) Bus, PCI-Express (PCI-X) Bus, Serial Advanced Technology Attachment (SATA) bus, Video Electronics Standards Association Local (VLB) bus or other suitable bus or a combination of two or more of these.
  • Bus 910 may comprise one or more buses, where appropriate. Although the embodiments of this application describe and illustrate a particular bus, this application contemplates any suitable bus or interconnect.
  • the coordinated formation queue safety protection equipment provided in the embodiment of the present application can realize the various processes realized by the coordinated formation queue safety protection equipment in the method embodiments of Figures 1-7, and can achieve the same technical effect. In order to avoid repetition, in This will not be repeated here.
  • the embodiments of the present application may provide a safety protection system for coordinated formation trains, and the safety protection system for coordinated formation trains includes the safety protection equipment for coordinated formation trains in the above embodiments.
  • the safety protection equipment for coordinated train formation please refer to the relevant descriptions in the above embodiments, and details will not be repeated here.
  • the embodiments of the present application may provide a computer storage medium for implementation.
  • Computer program instructions are stored on the computer storage medium; when the computer program instructions are executed by the processor, the steps of any one of the safety protection methods for cooperative formation of trains in the above embodiments are implemented.
  • Examples of computer storage media include non-transitory storage media such as electronic circuits, semiconductor memory devices, ROM, flash memory, floppy disks, CD-ROMs, optical disks, or other physical/tangible storage media.
  • the functional blocks shown in the structural block diagrams described above may be implemented as hardware, software, firmware, or a combination thereof.
  • hardware When implemented in hardware, it may be, for example, an electronic circuit, an Application Specific Integrated Circuit (ASIC), appropriate firmware, a plug-in, a function card, and the like.
  • ASIC Application Specific Integrated Circuit
  • the elements of the present application are the programs or code segments employed to perform the required tasks.
  • Programs or code segments can be stored in machine-readable media, or transmitted over transmission media or communication links by data signals carried in carrier waves.
  • "Machine-readable medium" may include any medium that can store or transmit information.
  • machine-readable media examples include electronic circuits, semiconductor memory devices, ROM, flash memory, erasable ROM (EROM), floppy disks, CD-ROMs, optical disks, hard disks, fiber optic media, radio frequency (RF) links, and the like.
  • Code segments may be downloaded via a computer network such as the Internet, an Intranet, or the like.
  • processors may be, but are not limited to, general purpose processors, special purpose processors, application specific processors, or field programmable logic circuits. It can also be understood that each block in the block diagrams and/or flowcharts and combinations of blocks in the block diagrams and/or flowcharts can also be realized by dedicated hardware for performing specified functions or actions, or can be implemented by dedicated hardware and combination of computer instructions.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)

Abstract

一种协同编队列车安全防护方法、装置、设备、系统及介质，方法包括：获取第一列车与第二列车的运行状态信息和距离信息，以及第一列车和第二列车对应编队的可碰撞速度(110)，其中，第一列车与第二列车为编队中相邻两辆列车；在第一列车处于紧急制动阶段的情况下，根据第二列车所处的行车阶段、运行状态信息、距离信息和可碰撞速度，建立安全防护模型(120)；根据安全防护模型，确定第二列车的安全防护速度(130)，其中，安全防护速度用于第二列车与第一列车不碰撞，或者以不大于可碰撞速度的速度发生碰撞。

Description

协同编队列车安全防护方法、装置、设备、系统及介质
相关申请的交叉引用
本申请主张在2021年11月23日在中国提交的中国专利申请号202111397928.4的优先权，其全部内容通过引用包含于此。
技术领域
本申请属于列车自动防护技术领域，尤其涉及一种协同编队列车安全防护方法、装置、设备、系统及介质。
背景技术
列车协同编队是一种新型的列车合作驾驶模式，它是在移动闭塞基础上，通过列车间的信息交互与感应，在保证列车安全情况下，通过虚拟连挂技术实现两列或多列列车灵活编组，区间速度趋同以及同进同出站台的目的，从而提高地铁运营效率、降低运营成本。
相关技术中，在列车协同编队中，可以采用相对速度安全防护模型进行安全防护，列车在追踪前车时，将前车看作有速度的障碍物，前车停车车尾处作为后车的MA终点，充分考虑前车的速度和制动能力，以两车相对制动距离为基础保证列车运行安全。但是，当相对速度安全防护模型受到通信延迟、测速测距误差等因素影响时，会不可避免地限制后车的顶棚速度，导致前车与后车的停车时间间隔变长，降低了编队列车的进出站效率。
发明内容
本申请实施例的目的是提供一种协同编队列车安全防护方法、装置、设备、系统及介质，能够解决相关技术中前车与后车的停车时间间隔变长，编队列车的进出站效率低的问题。
第一方面，本申请实施例提供一种协同编队列车安全防护方法，该方法包括：获取第一列车与第二列车的运行状态信息和距离信息，以及第一列车和第二列车对应编队的可碰撞速度，其中，第一列车与第二列车为编队中相邻两辆列车；在第一列车处于紧急制动阶段的情况下，根据第二列车所处的行车阶段、运行状态信息、距离信息和可碰撞速度，建立安全防护模型；根据安全防护模型，确定第二列车的安全防护速度，其中，安全防护速度用于第二列车与第一列车不碰撞，或者以不大于可碰撞速度的速度发生碰撞。
第二方面，本申请实施例提供一种协同编队列车安全防护装置，该装置包括：获取模块，用于获取第一列车与第二列车的运行状态信息和距离信息，以及第一列车和第二列车对应编队的可碰撞速度，其中，第一列车与第二列车为编队中相邻两辆列车；建立模块，用于在第一列车处于紧急制动阶段的情况下，根据第二列车所处的行车阶段、运行状态信息、距离信息和可碰撞速度，建立安全防护模型；确定模块，用于根据安全防护模型，确定第二列车的安全防护速度，其中，安全防护速度用于第二列车与第一列车不碰撞，或者以不大于可碰撞速度的速度发生碰撞。
第三方面，本申请实施例提供一种协同编队列车安全防护设备，包括：处理器，存储器及存储在所述存储器上并在所述处理器上运行的程序或指令，所述程序或指令被所述处理器执行时实现第一方面的协同编队列车安全防护方法的步骤。
第四方面，本申请实施例提供一种协同编队列车安全防护系统，包括第三方面的协同编队列车安全防护设备。
第五方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令，计算机程序指令被处理器执行时实现第一方面的协同编队列车安全防护方法的步骤。
本申请提供一种协同编队列车安全防护方法、装置、设备、系统及存储介质，获取编队中相邻的第一列车与第二列车的运行状态信息和距离信息，以及第一列车和第二列车对应编队的可碰撞速度。在此基础上，可以在第一列车处于紧急制动阶段的情况下，根据第二列车所处的行车阶段、 运行状态信息、距离信息和可碰撞速度，建立安全防护模型。由于该安全防护模型是基于可碰撞速度建立的，因此基于该安全防护模型确定的安全防护速度，可以允许第一列车与第二列车在进站停车阶段，以小于或等于该可碰撞速度的速度发生碰撞，打破传统列车不能面对面接触的安全底线，允许列车以某个安全范围内的速度碰撞并认为是安全的，进一步提高后车的运行速度，缩短列车的停车时间间隔，提升编队列车的进出站效率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，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是本申请实施例提供的协同编队列车安全防护方法的流程示意图；
图2是本申请实施例提供的协同编队列车安全防护场景的示例的示意图；
图3是本申请实施例提供的第一场景的示例的示意图；
图4是本申请实施例提供的第二场景的示例的示意图；
图5是本申请实施例提供的第三场景的示例的示意图；
图6是本申请实施例提供的第四场景的示例的示意图；
图7是本申请实施例提供的第五场景的示例的示意图；
图8是本申请实施例提供的协同编队列车安全防护装置的结构示意图；
图9是本申请实施例提供的协同编队列车安全防护设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
下面将详细描述本申请的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本申请进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅意在解释本申请，而不是限定本申请。对于本领域技术人员来说，本申请 可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本申请的示例来提供对本申请更好的理解。
如背景技术，在列车协同编队中，可以采用相对速度安全防护模型进行安全防护，列车在追踪前车时，将前车看作有速度的障碍物，前车停车车尾处作为后车的MA终点，充分考虑前车的速度和制动能力，以两车相对制动距离为基础保证列车运行安全。但是，当相对速度安全防护模型受到通信延迟、测速测距误差等因素影响时，会不可避免地限制后车的顶棚速度，导致前车与后车的停车时间间隔变长，降低了编队列车的进出站效率。
为了解决相关技术中的问题，本申请实施例提供了一种协同编队列车安全防护方法，获取编队中相邻的第一列车与第二列车的运行状态信息和距离信息，以及第一列车和第二列车对应编队的可碰撞速度。在此基础上，可以在第一列车处于紧急制动阶段的情况下，根据第二列车所处的行车阶段、运行状态信息、距离信息和可碰撞速度，建立安全防护模型。由于该安全防护模型是基于可碰撞速度建立的，因此基于该安全防护模型确定的安全防护速度，可以允许第一列车与第二列车在进站停车阶段，以小于或等于该可碰撞速度的速度发生碰撞，打破传统列车不能面对面接触的安全底线，允许列车以某个安全范围内的速度碰撞并认为是安全的，进一步提高后车的运行速度，缩短列车的停车时间间隔，提升编队列车的进出站效率，解决了相关技术中前车与后车的停车时间间隔变长，编队列车的进出站效率低的问题。
下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的协同编队列车安全防护方法进行详细地说明。
图1是本申请实施例提供的一种协同编队列车安全防护方法的流程示意图，该协同编队列车安全防护方法的执行主体可以为协同编队列车安全防护设备，为了简洁，下面将协同编队列车安全防护设备统称为设备。
需要说明的是，上述执行主体并不构成对本申请的限定。
如图1所示，本申请实施例提供的协同编队列车安全防护方法可以包括步骤110-步骤130。
步骤110，获取第一列车与第二列车的运行状态信息和距离信息，以及第一列车和第二列车对应编队的可碰撞速度。
其中，第一列车与第二列车为编队中相邻两辆列车，第一列车可以为前车，第二列车可以为后车。
需要说明的是，在本申请实施例中，由于放宽了列车安全防护的限制，允许列车在低速下轻微碰撞，因此第一列车与第二列车之间需要具有列车车体结构强度的支撑，第一列车与第二列车的设计能够满足以下条件：第一列车与第二列车在基于可碰撞速度发生碰撞的情况下，不会发生形变，和/或不会对列车内乘客产生明显影响。
可碰撞速度可以为预设速度，由于不同类型的列车发生碰撞时产生的影响不同，因此该可碰撞速度与同一编队内列车类型相关。
具体地，可以根据同一编队内列车类型确定该编队对应的可碰撞速度，该可碰撞速度可以为发生碰撞时，列车不会产生形变的最大速度。
当同一编队内列车类型不同时，该编队中所有车型对应的可碰撞速度中数值最小的为该编队对应的可碰撞速度。
步骤120，在第一列车处于紧急制动阶段的情况下，根据第二列车所处的行车阶段、运行状态信息、距离信息和可碰撞速度，建立安全防护模型。
步骤130，根据安全防护模型，确定第二列车的安全防护速度，其中，安全防护速度用于第二列车与第一列车不碰撞，或者以可碰撞速度发生碰撞。
示例性地，图2是本申请实施例提供的协同编队列车安全防护场景的示例的示意图，如图2所示，曲线1为第一列车的速度与位置的关系曲线，曲线2为第二列车的安全防护速度与位置的关系曲线，也即本申请实施例建立的安全防护模型。第二列车可以按照曲线2对应的安全防护速度在紧急制动建立(Braking Establishment，BE)阶段和紧急制动阶段(Emergency Braking，EB)行驶，基于该安全防护速度，可以保证第一列车与第二列车在全程行驶阶段不发生碰撞，或者，在第二列车减速至可碰撞速度的第二时刻t′ 2之后，第二列车以小于或等于可碰撞速度v col的速度与 第一列车发生碰撞。这样，即使发生碰撞，也可以保证第一列车与第二列车不会发生形变，进而在保证安全的前提下，提升了第二列车的顶棚速度，缩短列车的停车时间间隔与停车距离，更加接近于编队列车同步进出站的理想化场景。
本申请实施例提供的协同编队列车安全防护方法，获取编队中相邻的第一列车与第二列车的运行状态信息和距离信息，以及第一列车和第二列车对应编队的可碰撞速度。在此基础上，可以在第一列车处于紧急制动阶段的情况下，根据第二列车所处的行车阶段、运行状态信息、距离信息和可碰撞速度，建立安全防护模型。由于该安全防护模型是基于可碰撞速度建立的，因此基于该安全防护模型确定的安全防护速度，可以允许第一列车与第二列车在进站停车阶段，以小于或等于该可碰撞速度的速度发生碰撞，打破传统列车不能面对面接触的安全底线，允许列车以某个安全范围内的速度碰撞并认为是安全的，进一步提高后车的运行速度，缩短列车的停车时间间隔，提升编队列车的进出站效率。
涉及步骤110，获取第一列车与第二列车的运行状态信息和距离信息，以及第一列车和第二列车对应编队的可碰撞速度。
在本申请的一些实施例中，协同编队列车安全防护设备可以为第二列车，步骤110可以包括：接收第一列车通过虚拟连挂技术发送的第一列车的运行状态信息和位置信息；获取第二列车的运行状态信息和位置信息；根据第一列车和第二列车的运行状态信息和位置信息，确定第一列车与第二列车的距离信息。
在本申请的一些实施例中，运行状态信息可以包括速度、加速度，设备可以根据第二列车的速度、加速度判断第二列车当前所处的行车阶段，该行车阶段可以包括牵引阶段、惰行阶段、紧急制动建立阶段、紧急制动阶段；设备可以根据第一列车的速度、加速度判断第一列车当前所处的行车阶段，该行车阶段可以包括紧急制动阶段和停车阶段。
在本申请的一些实施例中，若只考虑进站停车阶段，第二列车所处的行车阶段可以包括紧急制动建立BE阶段和紧急制动EB阶段，运行状态信息可以包括第一列车在初始时刻的第一初始速度
Figure PCTCN2021137376-appb-000001
第二列车在初始时刻 的第二初始速度
Figure PCTCN2021137376-appb-000002
第一列车处于紧急制动阶段的第一加速度
Figure PCTCN2021137376-appb-000003
第二列车处于紧急制动阶段的第二加速度
Figure PCTCN2021137376-appb-000004
第二列车处于紧急制动建立阶段的第三加速度
Figure PCTCN2021137376-appb-000005
距离信息包括第一列车与第二列车在初始时刻的初始距离s 0、第一列车的紧急制动距离
Figure PCTCN2021137376-appb-000006
示例性地，如图2所示，第一列车为201，第二列车为202，第一初始速度
Figure PCTCN2021137376-appb-000007
为201在初始时刻(t＝0)的速度，第二初始速度
Figure PCTCN2021137376-appb-000008
为202在初始时刻的速度，初始距离s 0为在初始时刻时201与202之间的距离。第一加速度
Figure PCTCN2021137376-appb-000009
为201处于紧急制动阶段的加速度，第二加速度
Figure PCTCN2021137376-appb-000010
为202处于紧急制动阶段(t1-t2)的加速度，第三加速度
Figure PCTCN2021137376-appb-000011
为202处于紧急制动建立阶段(0-t1)的加速度。紧急制动距离
Figure PCTCN2021137376-appb-000012
可以为201在紧急制动阶段的行驶距离。
需要说明的是，图2所示的紧急制动建立阶段和紧急制动阶段仅针对列车202，即后车。
涉及步骤120，在第一列车处于紧急制动阶段的情况下，根据第二列车所处的行车阶段、运行状态信息、距离信息和可碰撞速度，建立安全防护模型。
当第一列车与第二列车进入进站停车阶段，考虑最不利情况，第一列车经历紧急制动阶段和停止阶段，第二列车经历紧急制动建立阶段和紧急制动阶段。设备根据第二列车当前所处行车阶段是BE段还是EB段，结合前车速度是否为零的状态，在允许碰撞的前提下，确定第二列车与第一列车的速度差小于某个阈值时，第二列车的速度上限值，即安全防护速度。
在本申请的一些实施例中，步骤120可以具体包括：在第一列车处于紧急制动阶段，且第一时刻早于第二时刻的情况下，根据第二列车所处的行车阶段、运行状态信息、距离信息和可碰撞速度，建立第一安全防护模型；在第一列车处于紧急制动阶段，且第二时刻早于第一时刻的情况下，根据第二列车所处的行车阶段、运行状态信息、距离信息和可碰撞速度，建立第二安全防护模型；其中，第一时刻t′ 3为第一列车减速至可碰撞速度的时刻，第二时刻t′ 2为第二列车减速至可碰撞速度的时刻。
具体地，第一种情况，第一列车与第二列车制动性能差异不大，正常运行状态下，第一列车比第二列车更快减速至可碰撞速度，因此如图2所 示，第一时刻t′ 3早于第二时刻t′ 2，此时可以建立第一安全防护模型；第二种情况，当第一列车制动性能比较差时，第二列车比第一列车更快减速至可碰撞速度，因此第二时刻早于第一时刻，此时可以建立第二安全防护模型。
在一个实施例中，设备可以根据第一列车在当前时刻的运行速度、加速度计算第一列车的紧急制动时间，并根据该紧急制动时间确定第一列车的的紧急制动阶段的结束时刻，即第三时刻；根据第一初始速度和第一加速度计算第一列车的紧急制动距离
Figure PCTCN2021137376-appb-000013
根据第二列车的运行状态信息计算第二列车从当前时刻至停车时刻的各行车阶段所处时间，例如：当第二列车处于牵引阶段，则根据当前速度、加速度、牵引切除时间计算牵引切除阶段的所处时间，同理计算惰行阶段所处时间、紧急制动建立阶段所处时间(t 1-0)、紧急制动阶段的所处时间(t 2-t 1)；根据第一列车的紧急制动时间，可计算从当前时刻减速至可碰撞速度所经历的时间，从而确定减速至可碰撞速度的第一时刻t′ 3；根据第二列车从当前时刻至停车时刻的各行车阶段所处时间，可计算从当前时刻减速至可碰撞速度所经历的时间，从而确定减速至可碰撞速度的第二时刻t′ 2。
在一个实施例中，第一安全防护模型可以满足以下条件：第一列车从初始时刻行驶至第五时刻的行驶距离大于或等于第二列车从初始时刻行驶至第五时刻的行驶距离，第五时刻为第二时刻t 2′之前的任意时刻；第一列车和第二列车在第六时刻的行驶速度均小于或等于可碰撞速度，第六时刻为第二时刻t 2′至第二列车的停车时刻t 2之间的任意时刻。
具体地，该条件可以为公式(1)：
Figure PCTCN2021137376-appb-000014
其中，S l(t)为第一列车在当前时刻t的行驶距离，S f(t)为第二列车在当前时刻t的行驶距离；v f(t)为第二列车在当前时刻t的行驶速度，v l(t)为第一列车在当前时刻t的行驶速度。
在本申请实施例中，由于在第二列车减速至可碰撞速度的第二时刻之前，第一列车的行驶距离大于或等于第二列车的行驶距离，因此能够保证在两车速度均达到可允许碰撞速度时刻之前的任意时刻，第一列车与第二列车不会发生碰撞，保证了列车的安全；同时，在第二列车减速至可碰撞速度的第二时刻之后，由于第一列车与第二列车的行驶速度均不超过可碰 撞速度，因此两车可以在且仅在允许可碰撞范围内发生碰撞，将第二列车的最高顶棚速度提升至可碰撞速度，降低相邻两车进站停车时间差。
需要说明的是，基于第一列车与第二列车的性能和状态不同，第一时刻、第二时刻、第三时刻(即第一列车的紧急制动阶段的结束时刻)、第四时刻(即第二列车的紧急制动阶段的开始时刻)的先后顺序不同，本申请可以按照该先后顺序进行应用场景划分，基于不同应用场景建立不同的第一安全防护模型。
在本申请的一些实施例中，步骤120可以具体包括：在第一列车处于紧急制动阶段，且第一时刻早于第二时刻的情况下，根据第一时刻、第二时刻、第三时刻、第四时刻的先后顺序，确定第二列车对应的第一安全防护场景；根据第二列车所处的行车阶段、运行状态信息、距离信息和可碰撞速度，分别建立与每个第一安全防护场景关联的第一安全防护模型；其中，第三时刻t 3为第一列车的紧急制动阶段的结束时刻，第四时刻t 1为第二列车的紧急制动阶段的开始时刻。
下面结合图3至图5，通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的第一安全防护模型进行详细地说明。
需要说明的是，在图3至图5中，曲线①为第二列车在紧急制动建立阶段和紧急制动阶段的安全防护速度-位置曲线，曲线④为第一列车在紧急制动阶段和停车阶段的速度-位置曲线，曲线②为第二列车在惰性阶段和紧急制动阶段的安全防护速度-位置曲线，曲线③为第二列车在牵引阶段和紧急制动阶段的安全防护速度-位置曲线。
在本申请的一些实施例中，图3是本申请实施例提供的第一场景的示意图，如图3所示，在先后顺序为第一时刻t′ 3、第三时刻t 3、第四时刻t 1、第二时刻t′ 2的情况下，第二列车对应的第一安全防护场景可以为第一场景，与第一场景关联的第一安全防护模型可以为公式(2)，公式(2)与图3所示曲线①相对应：
Figure PCTCN2021137376-appb-000015
其中，t为当前时刻，t 1为第四时刻，t f为初始时刻至第四时刻的时长，t 2为第二列车的停车时刻，t 3为第三时刻，t′ 2为第二时刻，v f(t)为第二列车在当前时刻t的安全防护速度，
Figure PCTCN2021137376-appb-000016
为第一初始速度，
Figure PCTCN2021137376-appb-000017
为第一加速度，
Figure PCTCN2021137376-appb-000018
为第二加速度，
Figure PCTCN2021137376-appb-000019
为第三加速度，s0为初始距离，
Figure PCTCN2021137376-appb-000020
为紧急制动距离，v col为可碰撞速度。
在本申请的一些实施例中，图4是本申请实施例提供的第二场景的示意图，如图4所示，在先后顺序为第四时刻t 1、第一时刻t′ 3、第三时刻t 3、第二时刻t′ 2的情况下，第二列车对应的第一安全防护场景为第二场景，与第二场景关联的第一安全防护模型可以为公式(3)，公式(3)与图4所示曲线①相对应：
Figure PCTCN2021137376-appb-000021
其中，t为当前时刻，t 1为第四时刻，t f为初始时刻至第四时刻的时长，t 2为第二列车的停车时刻，t 3为第三时刻，t′ 2为第二时刻，v f(t)为第二列车在当前时刻的安全防护速度，
Figure PCTCN2021137376-appb-000022
为第一初始速度，
Figure PCTCN2021137376-appb-000023
为第一加速度，
Figure PCTCN2021137376-appb-000024
为第二加速度，
Figure PCTCN2021137376-appb-000025
为第三加速度，s0为初始距离，
Figure PCTCN2021137376-appb-000026
为紧急制动距离，v col为可碰撞速度。
在本申请的一些实施例中，图5是本申请实施例提供的第三场景的示 意图，如图5所示，在先后顺序为第四时刻t 1、第一时刻t′ 3、第二时刻t′ 2、第三时刻t 3的情况下，第二列车对应的第一安全防护场景为第三场景，与第三场景关联的第一安全防护模型可以为公式(4)，公式(4)与图5所示曲线①相对应：
Figure PCTCN2021137376-appb-000027
其中，t为当前时刻，t 1为第四时刻，t f为初始时刻至第四时刻的时长，t 2为第二列车的停车时刻，t′ 2为第二时刻，vf(t)为第二列车在当前时刻的安全防护速度，
Figure PCTCN2021137376-appb-000028
为第一初始速度，
Figure PCTCN2021137376-appb-000029
为第一加速度，
Figure PCTCN2021137376-appb-000030
为第二加速度，
Figure PCTCN2021137376-appb-000031
为第三加速度，s 0为初始距离，
Figure PCTCN2021137376-appb-000032
为紧急制动距离，v col为可碰撞速度。Δ为b 2-4ac，其中
Figure PCTCN2021137376-appb-000033
Figure PCTCN2021137376-appb-000034
且Δ≥0。
Figure PCTCN2021137376-appb-000035
为第二初始速度。
以上提供与第一场景、第二场景、第三场景中任意场景关联的第一安全防护模型均可以满足公式(1)的安全防护条件，因此在不同应用场景下，可以基于与该应用场景关联的第一安全防护模型确定列车安全防护速度，基于该安全防护速度控制第二列车行驶，若第二列车运行速度超过安全防护速度，则施加紧急制动，保证行车安全。
在一个实施例中，第三时刻为第一列车的紧急制动阶段的结束时刻，第二安全防护模型可以满足以下条件：第一列车从初始时刻行驶至第七时刻的行驶距离大于或等于第二列车从初始时刻行驶至第七时刻的行驶距离，第七时刻为第一时刻t 3′之前的任意时刻；第一列车和第二列车在第八时刻的行驶速度均小于或等于可碰撞速度，第八时刻为第一时刻t 3′至第三时刻t 3之间的任意时刻。
具体地，该条件可以为公式(5)：
Figure PCTCN2021137376-appb-000036
其中，S l(t)为第一列车在当前时刻t的行驶距离，S f(t)为第二列车在当前时刻t的行驶距离；v f(t)为第二列车在当前时刻t的行驶速度，v l(t)为第一列车在当前时刻t的行驶速度。
在本申请实施例中，由于在第一列车减速至可碰撞速度的第一时刻之前，第一列车的行驶距离大于或等于第二列车的行驶距离，因此能够保证在两车速度均达到可允许碰撞速度时刻之前的任意时刻，第一列车与第二列车不会发生碰撞，保证了列车的安全；同时，在第一列车减速至可碰撞速度的第一时刻之后，由于第一列车与第二列车的行驶速度均不超过可碰撞速度，因此两车可以在且仅在允许可碰撞范围内发生碰撞，将第二列车的最高顶棚速度提升至可碰撞速度，降低相邻两车进站停车时间差。
需要说明的是，基于第一列车与第二列车的性能和状态不同，第一时刻与第二列车的停车时刻存在先后顺序，本申请可以按照该先后顺序进行应用场景划分，基于不同应用场景建立不同的第二安全防护模型。
在本申请的一些实施例中，在第一列车处于紧急制动阶段，且第二时刻早于第一时刻的情况下，根据第二列车所处的行车阶段、运行状态信息、距离信息和可碰撞速度，建立第二安全防护模型，包括：在第一列车处于紧急制动阶段，且第一时刻早于第二时刻的情况下，根据第一时刻与第二列车的停车时刻的先后顺序，确定第二列车对应的第二安全防护场景；根据第二列车所处的行车阶段、运行状态信息、距离信息和可碰撞速度，分别建立与每个第二安全防护场景关联的第二安全防护模型。
下面结合图6和图7，通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的第二安全防护模型进行详细地说明。
需要说明的是，在图6和图7中，曲线①为第二列车在紧急制动建立阶段和紧急制动阶段的安全防护速度-位置曲线，曲线④为第一列车在紧急制动阶段和停车阶段的速度-位置曲线，曲线②为第二列车在惰性阶段和紧急制动阶段的安全防护速度-位置曲线，曲线③为第二列车在牵引阶段和紧急制动阶段的安全防护速度-位置曲线。
在本申请的一些实施例中，图6是本申请实施例提供的第四场景的示意图，如图6所示，在第一时刻t′ 3早于停车时刻t 2的情况下，第二列车对应的第二安全防护场景为第四场景，与第四场景关联的第二安全防护模型可以为公式(6)，公式(6)与图6所示曲线①相对应：
Figure PCTCN2021137376-appb-000037
其中，t为当前时刻，t 1为第四时刻，第四时刻为第二列车的紧急制动阶段的开始时刻，t f为初始时刻至第四时刻的时长，t 2为第二列车的停车时刻，t′ 2为第二时刻，t′ 3为第一时刻，v f(t)为第二列车在当前时刻的安全防护速度，
Figure PCTCN2021137376-appb-000038
为第一初始速度，
Figure PCTCN2021137376-appb-000039
为第一加速度，
Figure PCTCN2021137376-appb-000040
为第二加速度，
Figure PCTCN2021137376-appb-000041
为第三加速度，s 0为初始距离，
Figure PCTCN2021137376-appb-000042
为紧急制动距离，v col为可碰撞速度。
在一个实施例中，在第四场景中，各个时刻的先后顺序为：第四时刻、第二时刻、第一时刻、停车时刻、第三时刻。
在本申请的一些实施例中，图7是本申请实施例提供的第五场景的示意图，如图7所示，在停车时刻t 2早于第一时刻t′ 3的情况下，第二列车对应的第二安全防护场景为第五场景，与第五场景关联的第二安全防护模型可以为公式(7)，公式(7)与图7所示曲线①相对应：
Figure PCTCN2021137376-appb-000043
其中，t为当前时刻，t 1为第四时刻，第四时刻为第二列车的紧急制动阶段的开始时刻，t f为初始时刻至第四时刻的时长，t 2为第二列车的停车时刻，t′ 3为第一时刻，t′ 2为第二时刻，v f(t)为第二列车在当前时刻的安全防护速度，
Figure PCTCN2021137376-appb-000044
为第一初始速度，
Figure PCTCN2021137376-appb-000045
为第一加速度，
Figure PCTCN2021137376-appb-000046
为第二加速度，
Figure PCTCN2021137376-appb-000047
为第三加速度，s 0为初始距离，
Figure PCTCN2021137376-appb-000048
为紧急制动距离，v col为可碰撞速度。
在一个实施例中，在第五场景中，各个时刻的先后顺序为：第四时刻、第二时刻、停车时刻、第一时刻、第三时刻。
以上提供的与第四场景或第五场景关联的第二安全防护模型均可以满足公式(5)的安全防护条件，因此在不同应用场景下，可以基于与该应用场景关联的第二安全防护模型确定列车安全防护速度，基于该安全防护速度控制第二列车行驶，若第二列车运行速度超过安全防护速度，则施加紧急制动，保证行车安全。
在一个实施例中，在第一场景至第五场景中，第一列车在t3时刻的速度
Figure PCTCN2021137376-appb-000049
第二列车在t1时刻的速度
Figure PCTCN2021137376-appb-000050
在本申请的一些实施例中，模型预测算法，例如模型预测控制(Model Predictive Control，MPC)算法可实现某时间域内的对象状态的滚动预测，因此设备可以基于MPC的列车自动运行(Automatic Train Operation，ATO)控制算法或其他可预测算法，以及当前和前几个周期的列车状态(速度、加速度)预测未来若干周期内的状态变化，根据所预测的状态变化判断列车所处的实际行车阶段；基于列车所处的实际行车阶段，对本申请实施例的第一安全防护模型和第二安全防护模型进行扩展，扩展 后的安全防护模型适应于多个应用场景的编组列车的安全防护。该多个应用场景可以包括：第一列车处于紧急制动阶段，第二列车处于牵引阶段或常用制动阶段；第一列车处于紧急制动阶段，第二列车处于惰行阶段；第一列车处于紧急制动阶段，第二列车处于紧急制动建立阶段；第一列车处于紧急制动阶段，第二列车处于紧急制动阶段
针对以上多个应用场景，设备可以根据第一列车紧急制动时间、第一列车减速至可碰撞速度时间、第二列车牵引切除时间、第二列车惰行时间、第二列车紧急制动建立、第二列车紧急制动减速至可碰撞速度的时间、第二列车紧急制动至停车时间，将以上多个应用场景细分为不同的安全防护场景。
需要说明的是，本申请实施例提供的协同编队列车安全防护方法，执行主体可以为协同编队列车安全防护装置，或者该协同编队列车安全防护装置中的用于执行协同编队列车安全防护方法的控制模块。本申请实施例中以协同编队列车安全防护装置执行协同编队列车安全防护的方法为例，说明本申请实施例提供的协同编队列车安全防护装置。下面对协同编队列车安全防护装置进行详细介绍。
图8是本申请实施例提供的协同编队列车安全防护装置的结构示意图。如图8所示，该协同编队列车安全防护装置800可以包括：获取模块810、建立模块820、确定模块830。
其中，获取模块810，用于获取第一列车与第二列车的运行状态信息和距离信息，以及第一列车和第二列车对应编队的可碰撞速度，其中，第一列车与第二列车为编队中相邻两辆列车；建立模块820，用于在第一列车处于紧急制动阶段的情况下，根据第二列车所处的行车阶段、运行状态信息、距离信息和可碰撞速度，建立安全防护模型；确定模块830，用于根据安全防护模型，确定第二列车的安全防护速度，其中，安全防护速度用于第二列车与第一列车不碰撞，或者以不大于可碰撞速度的速度发生碰撞。
在本申请的一些实施例中，第二列车所处的行车阶段包括紧急制动建立阶段和紧急制动阶段，运行状态信息包括第一列车在初始时刻的第一初 始速度、第二列车在初始时刻的第二初始速度、第一列车处于紧急制动阶段的第一加速度、第二列车处于紧急制动阶段的第二加速度、第二列车处于紧急制动建立阶段的第三加速度，距离信息包括第一列车与第二列车在初始时刻的初始距离、第一列车的紧急制动距离。
在本申请的一些实施例中，在第一列车处于紧急制动阶段的情况下，建立模块820具体用于：在第一列车处于紧急制动阶段，且第一时刻早于第二时刻的情况下，根据第二列车所处的行车阶段、运行状态信息、距离信息和可碰撞速度，建立第一安全防护模型；在第一列车处于紧急制动阶段，且第二时刻早于第一时刻的情况下，根据第二列车所处的行车阶段、运行状态信息、距离信息和可碰撞速度，建立第二安全防护模型；其中，第一时刻为第一列车减速至可碰撞速度的时刻，第二时刻为第二列车减速至可碰撞速度的时刻。
在本申请的一些实施例中，在第一列车处于紧急制动阶段，且第一时刻早于第二时刻的情况下，建立模块820具体用于：在第一列车处于紧急制动阶段，且第一时刻早于第二时刻的情况下，根据第一时刻、第二时刻、第三时刻、第四时刻的先后顺序，确定第二列车对应的第一安全防护场景；根据第二列车所处的行车阶段、运行状态信息、距离信息和可碰撞速度，分别建立与每个第一安全防护场景关联的第一安全防护模型；其中，第三时刻为第一列车的紧急制动阶段的结束时刻，第四时刻为第二列车的紧急制动阶段的开始时刻。
在本申请的一些实施例中，在先后顺序为第一时刻、第三时刻、第四时刻、第二时刻的情况下，第二列车对应的第一安全防护场景为第一场景，与第一场景关联的第一安全防护模型包括：
Figure PCTCN2021137376-appb-000051
其中，t为当前时刻，t 1为第四时刻，t f为初始时刻至第四时刻的时长，t 2为第二列车的停车时刻，t 3为第三时刻，t′ 2为第二时刻，v f(t)为第二列车在当前时刻的安全防护速度，
Figure PCTCN2021137376-appb-000052
为第一初始速度，
Figure PCTCN2021137376-appb-000053
为第一加速度，
Figure PCTCN2021137376-appb-000054
为第二加速度，
Figure PCTCN2021137376-appb-000055
为第三加速度，s 0为初始距离，
Figure PCTCN2021137376-appb-000056
为紧急制动距离，v col为可碰撞速度。
在本申请的一些实施例中，在先后顺序为第四时刻、第一时刻、第三时刻、第二时刻的情况下，第二列车对应的第一安全防护场景为第二场景，与第二场景关联的第一安全防护模型包括：
Figure PCTCN2021137376-appb-000057
其中，t为当前时刻，t 1为第四时刻，t f为初始时刻至第四时刻的时长，t 2为第二列车的停车时刻，t 3为第三时刻，t′ 2为第二时刻，v f(t)为第二列车在当前时刻的安全防护速度，
Figure PCTCN2021137376-appb-000058
为第一初始速度，
Figure PCTCN2021137376-appb-000059
为第一加速度，
Figure PCTCN2021137376-appb-000060
为第二加速度，
Figure PCTCN2021137376-appb-000061
为第三加速度，s 0为初始距离，
Figure PCTCN2021137376-appb-000062
为紧急制动距离，v col为可碰撞速度，Δ为
Figure PCTCN2021137376-appb-000063
c为
Figure PCTCN2021137376-appb-000064
Figure PCTCN2021137376-appb-000065
在本申请的一些实施例中，在先后顺序为第四时刻、第一时刻、第二时刻、第三时刻的情况下，第二列车对应的第一安全防护场景为第三场景，与第三场景关联的第一安全防护模型包括：
Figure PCTCN2021137376-appb-000066
其中，t为当前时刻，t 1为第四时刻，t f为初始时刻至第四时刻的时长，t 2为第二列车的停车时刻，t′ 2为第二时刻，v f(t)为第二列车在当前时刻的安全防护速度，
Figure PCTCN2021137376-appb-000067
为第一初始速度，
Figure PCTCN2021137376-appb-000068
为第一加速度，
Figure PCTCN2021137376-appb-000069
为第二加速度，
Figure PCTCN2021137376-appb-000070
为第三加速度，s 0为初始距离，
Figure PCTCN2021137376-appb-000071
为紧急制动距离，v col为可碰撞速度，Δ为
Figure PCTCN2021137376-appb-000072
c为
Figure PCTCN2021137376-appb-000073
在本申请的一些实施例中，第一安全防护模型满足以下条件：第一列车从初始时刻行驶至第五时刻的行驶距离大于或等于第二列车从初始时刻行驶至第五时刻的行驶距离，第五时刻为第二时刻之前的任意时刻；第一列车和第二列车在第六时刻的行驶速度均小于或等于可碰撞速度，第六时刻为第二时刻至第二列车的停车时刻之间的任意时刻。
在本申请的一些实施例中，在第一列车处于紧急制动阶段，且第二时刻早于第一时刻的情况下，建立模块820具体用于：在第一列车处于紧急制动阶段，且第一时刻早于第二时刻的情况下，根据第一时刻与第二列车的停车时刻的先后顺序，确定第二列车对应的第二安全防护场景；根据第二列车所处的行车阶段、运行状态信息、距离信息和可碰撞速度，分别建立与每个第二安全防护场景关联的第二安全防护模型。
在本申请的一些实施例中，在第一时刻早于停车时刻的情况下，第二列车对应的第二安全防护场景为第四场景，与第四场景关联的第二安全防护模型包括：
Figure PCTCN2021137376-appb-000074
其中，t为当前时刻，t 1为第四时刻，第四时刻为第二列车的紧急制动阶段的开始时刻，t f为初始时刻至第四时刻的时长，t 2为第二列车的停车时刻，t′ 2为第二时刻，t′ 3为第一时刻，v f(t)为第二列车在当前时刻的安全防护速度，
Figure PCTCN2021137376-appb-000075
为第一初始速度，
Figure PCTCN2021137376-appb-000076
为第一加速度，
Figure PCTCN2021137376-appb-000077
为第二加速度，
Figure PCTCN2021137376-appb-000078
为第三加速度，s 0为初始距离，
Figure PCTCN2021137376-appb-000079
为紧急制动距离，v col为可碰撞速度。
在本申请的一些实施例中，在停车时刻早于第一时刻的情况下，第二列车对应的第二安全防护场景为第五场景，与第五场景关联的第二安全防护模型包括：
Figure PCTCN2021137376-appb-000080
其中，t为当前时刻，t 1为第四时刻，第四时刻为第二列车的紧急制动阶段的开始时刻，t f为初始时刻至第四时刻的时长，t 2为第二列车的停车时刻，t′ 3为第一时刻，t′ 2为第二时刻，v f(t)为第二列车在当前时刻的安全防护速度，
Figure PCTCN2021137376-appb-000081
为第一初始速度，
Figure PCTCN2021137376-appb-000082
为第一加速度，
Figure PCTCN2021137376-appb-000083
为第二加速度，
Figure PCTCN2021137376-appb-000084
为第三加速度，s 0为初始距离，
Figure PCTCN2021137376-appb-000085
为紧急制动距离，v col为可碰撞速度。
在本申请的一些实施例中，第三时刻为第一列车的紧急制动阶段的结束时刻，第二安全防护模型满足以下条件：第一列车从初始时刻行驶至第七时刻的行驶距离大于或等于第二列车从初始时刻行驶至第七时刻的行驶距离，第七时刻为第一时刻之前的任意时刻；第一列车和第二列车在第八时刻的行驶速度均小于或等于可碰撞速度，第八时刻为第一时刻至第三时刻之间的任意时刻。
本申请实施例提供的协同编队列车安全防护装置能够实现图1-图7的方法实施例中电子设备所实现的各个过程，并能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。
本申请实施例中的协同编队列车安全防护装置可以是装置，也可以是终端中的部件、集成电路、或芯片。该装置可以是移动电子设备，也可以为非移动电子设备。示例性的，移动电子设备可以为手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、车载电子设备、可穿戴设备、超级移动个人计算机(ultra-mobile personal computer，UMPC)、上网本或者个人数字助理(personal digital assistant，PDA)等，非移动电子设备可以为服务器、网络附属存储器(Network Attached Storage，NAS)、个人计算机(personal computer，PC)、电视机(television，TV)、柜员机或者自助机等，本申请实施例不作具体限定。
本申请实施例中的协同编队列车安全防护装置可以为具有操作系统的装置。该操作系统可以为安卓(Android)操作系统，可以为iOS操作系统，还可以为其他可能的操作系统，本申请实施例不作具体限定。
需要说明的是，本申请实施例第一方面提供的协同编队列车安全防护方法，执行主体可以为协同编队列车安全防护设备，或者该协同编队列车安全防护设备中的用于执行协同编队列车安全防护方法的控制模块。
图9是本申请实施例提供的协同编队列车安全防护设备的硬件结构示意图。
如图9所示，本实施例中的协同编队列车安全防护设备900可以包括处理器901以及存储有计算机程序指令的存储器902。
具体地，上述处理器901可以包括中央处理器(CPU)，或者特定集 成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)，或者可以被配置成实施本申请实施例的一个或多个集成电路。
存储器902可以包括用于数据或指令的大容量存储器。举例来说而非限制，存储器902可包括硬盘驱动器(Hard Disk Drive，HDD)、软盘驱动器、闪存、光盘、磁光盘、磁带或通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)驱动器或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下，存储器902可包括可移除或不可移除(或固定)的介质。在合适的情况下，存储器902可在综合网关容灾设备的内部或外部。在特定实施例中，存储器902是非易失性固态存储器。存储器可包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)，随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，磁盘存储介质设备，光存储介质设备，闪存设备，电气、光学或其他物理/有形的存储器存储设备。因此，通常，存储器包括一个或多个编码有包括计算机可执行指令的软件的有形(非暂态)计算机可读存储介质(例如，存储器设备)，并且当该软件被执行(例如，由一个或多个处理器)时，其可操作来执行参考根据本申请实施例的方法所描述的操作。
处理器901通过读取并执行存储器902中存储的计算机程序指令，以实现上述实施例中的任意一种协同编队列车安全防护方法。
在一个示例中，协同编队列车安全防护设备900还可以包括通信接口903和总线910。其中，如图9所示，处理器901、存储器902、通信接口903通过总线910连接并完成相互间的通信。
通信接口903，主要用于实现本申请实施例中各模块、装置、单元和/或设备之间的通信。
总线910包括硬件、软件或两者，将在线数据流量计费设备的部件彼此耦接在一起。举例来说而非限制，总线可包括加速图形端口(AGP)或其他图形总线、增强工业标准架构(EISA)总线、前端总线(FSB)、超传输(HT)互连、工业标准架构(ISA)总线、无限带宽互连、低引脚数(LPC)总线、存储器总线、微信道架构(MCA)总线、外围组件互连(PCI)总线、PCI-Express(PCI-X)总线、串行高级技术附件(SATA)总线、视频电子标准协会局部(VLB)总线或其他合适的总线或者两个或 更多个以上这些的组合。在合适的情况下，总线910可包括一个或多个总线。尽管本申请实施例描述和示出了特定的总线，但本申请考虑任何合适的总线或互连。
本申请实施例提供的协同编队列车安全防护设备，能够实现图1-图7的方法实施例中协同编队列车安全防护设备所实现的各个过程，并能达到相同的技术效果，为避免重复，在此不再赘述。
结合上述实施例中的协同编队列车安全防护方法，本申请实施例可提供一种协同编队列车安全防护系统，该协同编队列车安全防护系统包括上述实施例中的协同编队列车安全防护设备。协同编队列车安全防护设备的具体内容可参见上述实施例中的相关说明，在此不再赘述。
另外，结合上述实施例中的协同编队列车安全防护方法，本申请实施例可提供一种计算机存储介质来实现。该计算机存储介质上存储有计算机程序指令；该计算机程序指令被处理器执行时实现上述实施例中的任意一种协同编队列车安全防护方法的步骤。计算机存储介质的示例包括非暂态存储介质，如电子电路、半导体存储器设备、ROM、闪存、软盘、CD-ROM、光盘、或其他物理/有形的存储介质。
需要明确的是，本申请并不局限于上文所描述并在图中示出的特定配置和处理。为了简明起见，这里省略了对已知方法的详细描述。在上述实施例中，描述和示出了若干具体的步骤作为示例。但是，本申请的方法过程并不限于所描述和示出的具体步骤，本领域的技术人员可以在领会本申请的精神后，做出各种改变、修改和添加，或者改变步骤之间的顺序。
以上所述的结构框图中所示的功能块可以实现为硬件、软件、固件或者它们的组合。当以硬件方式实现时，其可以例如是电子电路、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、适当的固件、插件、功能卡等等。当以软件方式实现时，本申请的元素是被用于执行所需任务的程序或者代码段。程序或者代码段可以存储在机器可读介质中，或者通过载波中携带的数据信号在传输介质或者通信链路上传送。“机器可读介质”可以包括能够存储或传输信息的任何介质。机器可读介质的例子包括电子电路、半导体存储器设备、ROM、闪存、可擦除ROM(EROM)、 软盘、CD-ROM、光盘、硬盘、光纤介质、射频(RF)链路，等等。代码段可以经由诸如因特网、内联网等的计算机网络被下载。
还需要说明的是，本申请中提及的示例性实施例，基于一系列的步骤或者装置描述一些方法或系统。但是，本申请不局限于上述步骤的顺序，也就是说，可以按照实施例中提及的顺序执行步骤，也可以不同于实施例中的顺序，或者若干步骤同时执行。
上面参考根据本公开的实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本公开的各方面。应当理解，流程图和/或框图中的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合可以由计算机程序指令实现。这些计算机程序指令可被提供给通用计算机、专用计算机、或其它可编程数据处理装置的处理器，以产生一种机器，使得经由计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行的这些指令使能对流程图和/或框图的一个或多个方框中指定的功能/动作的实现。这种处理器可以是但不限于是通用处理器、专用处理器、特殊应用处理器或者现场可编程逻辑电路。还可理解，框图和/或流程图中的每个方框以及框图和/或流程图中的方框的组合，也可以由执行指定的功能或动作的专用硬件来实现，或可由专用硬件和计算机指令的组合来实现。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的系统、模块和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。应理解，本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本申请的保护范围之内。

Claims (27)

  1. 一种协同编队列车安全防护方法，包括：
    获取第一列车与第二列车的运行状态信息和距离信息，以及所述第一列车和第二列车对应编队的可碰撞速度，其中，所述第一列车与所述第二列车为所述编队中相邻两辆列车；
    在所述第一列车处于紧急制动阶段的情况下，根据所述第二列车所处的行车阶段、所述运行状态信息、距离信息和所述可碰撞速度，建立安全防护模型；
    根据所述安全防护模型，确定所述第二列车的安全防护速度，其中，所述安全防护速度用于所述第二列车与所述第一列车不碰撞，或者以不大于所述可碰撞速度的速度发生碰撞。
  2. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二列车所处的行车阶段包括紧急制动建立阶段和紧急制动阶段，所述运行状态信息包括所述第一列车在初始时刻的第一初始速度、所述第二列车在所述初始时刻的第二初始速度、第一列车处于紧急制动阶段的第一加速度、第二列车处于紧急制动阶段的第二加速度、所述第二列车处于紧急制动建立阶段的第三加速度，所述距离信息包括所述第一列车与所述第二列车在初始时刻的初始距离、所述第一列车的紧急制动距离。
  3. 根据权利要求2所述的方法，其中，在所述第一列车处于紧急制动阶段的情况下，根据所述第二列车所处的行车阶段、所述运行状态信息、距离信息和所述可碰撞速度，建立安全防护模型，包括：
    在所述第一列车处于紧急制动阶段，且第一时刻早于第二时刻的情况下，根据所述第二列车所处的行车阶段、所述运行状态信息、距离信息和所述可碰撞速度，建立第一安全防护模型；
    在所述第一列车处于紧急制动阶段，且所述第二时刻早于所述第一时刻的情况下，根据所述第二列车所处的行车阶段、所述运行状态信息、距离信息和所述可碰撞速度，建立第二安全防护模型，
    其中，所述第一时刻为所述第一列车减速至所述可碰撞速度的时刻，所述第二时刻为所述第二列车减速至所述可碰撞速度的时刻。
  4. 根据权利要求3所述的方法，其中，在所述第一列车处于紧急制动阶段，且第一时刻早于第二时刻的情况下，根据所述第二列车所处的行车阶段、所述运行状态信息、距离信息和所述可碰撞速度，建立第一安全防护模型，包括：
    在所述第一列车处于紧急制动阶段，且第一时刻早于第二时刻的情况下，根据所述第一时刻、所述第二时刻、第三时刻、第四时刻的先后顺序，确定所述第二列车对应的第一安全防护场景；
    根据所述第二列车所处的行车阶段、所述运行状态信息、距离信息和所述可碰撞速度，分别建立与每个所述第一安全防护场景关联的第一安全防护模型，
    其中，所述第三时刻为所述第一列车的紧急制动阶段的结束时刻，所述第四时刻为所述第二列车的紧急制动阶段的开始时刻。
  5. 根据权利要求4所述的方法，其中，在所述先后顺序为第一时刻、第三时刻、第四时刻、第二时刻的情况下，所述第二列车对应的第一安全防护场景为第一场景，与所述第一场景关联的第一安全防护模型包括：
    Figure PCTCN2021137376-appb-100001
    其中，t为当前时刻，t 1为所述第四时刻，t f为所述初始时刻至所述第四时刻的时长，t 2为所述第二列车的停车时刻，t 3为所述第三时刻，t′ 2为所述第二时刻，v f(t)为所述第二列车在当前时刻的安全防护速度，
    Figure PCTCN2021137376-appb-100002
    为所述第一初始速度，
    Figure PCTCN2021137376-appb-100003
    为所述第一加速度，
    Figure PCTCN2021137376-appb-100004
    为所述第二加速度，
    Figure PCTCN2021137376-appb-100005
    为所述第三加速度，s 0为所述初始距离，
    Figure PCTCN2021137376-appb-100006
    为所述紧急制动距离，v col为所述可碰撞速度。
  6. 根据权利要求4所述的方法，其中，在所述先后顺序为第四时刻、第一时刻、第三时刻、第二时刻的情况下，所述第二列车对应的第一安全 防护场景为第二场景，与所述第二场景关联的第一安全防护模型包括：
    Figure PCTCN2021137376-appb-100007
    其中，t为当前时刻，t 1为所述第四时刻，t f为所述初始时刻至所述第四时刻的时长，t 2为所述第二列车的停车时刻，t 3为所述第三时刻，t′ 2为所述第二时刻，v f(t)为所述第二列车在当前时刻的安全防护速度，
    Figure PCTCN2021137376-appb-100008
    为所述第一初始速度，
    Figure PCTCN2021137376-appb-100009
    为所述第一加速度，
    Figure PCTCN2021137376-appb-100010
    为所述第二加速度，
    Figure PCTCN2021137376-appb-100011
    为所述第三加速度，s 0为所述初始距离，
    Figure PCTCN2021137376-appb-100012
    为所述紧急制动距离，v col为所述可碰撞速度。
  7. 根据权利要求4所述的方法，其中，在所述先后顺序为第四时刻、第一时刻、第二时刻、第三时刻的情况下，所述第二列车对应的第一安全防护场景为第三场景，与所述第三场景关联的第一安全防护模型包括：
    Figure PCTCN2021137376-appb-100013
    其中，t为当前时刻，t 1为所述第四时刻，t f为所述初始时刻至所述第 四时刻的时长，t 2为所述第二列车的停车时刻，t′ 2为所述第二时刻，v f(t)为所述第二列车在当前时刻的安全防护速度，
    Figure PCTCN2021137376-appb-100014
    为所述第一初始速度，
    Figure PCTCN2021137376-appb-100015
    为所述第一加速度，
    Figure PCTCN2021137376-appb-100016
    为所述第二加速度，
    Figure PCTCN2021137376-appb-100017
    为所述第三加速度，s 0为所述初始距离，
    Figure PCTCN2021137376-appb-100018
    为所述紧急制动距离，v col为所述可碰撞速度，Δ为
    Figure PCTCN2021137376-appb-100019
  8. 根据权利要求5-7任意一项所述的方法，其中，所述第一安全防护模型满足以下条件：
    所述第一列车从初始时刻行驶至第五时刻的行驶距离大于或等于所述第二列车从初始时刻行驶至第五时刻的行驶距离，所述第五时刻为所述第二时刻之前的任意时刻；
    所述第一列车和所述第二列车在第六时刻的行驶速度均小于或等于所述可碰撞速度，所述第六时刻为所述第二时刻至所述第二列车的停车时刻之间的任意时刻。
  9. 根据权利要求4所述的方法，其中，在所述第一列车处于紧急制动阶段，且所述第二时刻早于所述第一时刻的情况下，根据所述第二列车所处的行车阶段、所述运行状态信息、距离信息和所述可碰撞速度，建立第二安全防护模型，包括：
    在所述第一列车处于紧急制动阶段，且第一时刻早于第二时刻的情况下，根据所述第一时刻与第二列车的停车时刻的先后顺序，确定所述第二列车对应的第二安全防护场景；
    根据所述第二列车所处的行车阶段、所述运行状态信息、距离信息和所述可碰撞速度，分别建立与每个所述第二安全防护场景关联的第二安全防护模型。
  10. 根据权利要求9所述的方法，其中，在所述第一时刻早于所述停车时刻的情况下，所述第二列车对应的第二安全防护场景为第四场景，与所述第四场景关联的第二安全防护模型包括：
    Figure PCTCN2021137376-appb-100020
    其中，t为当前时刻，t 1为第四时刻，所述第四时刻为所述第二列车的紧急制动阶段的开始时刻，t f为所述初始时刻至所述第四时刻的时长，t 2为所述第二列车的停车时刻，t′ 2为所述第二时刻，t′ 3为所述第一时刻，v f(t)为所述第二列车在当前时刻的安全防护速度，
    Figure PCTCN2021137376-appb-100021
    为所述第一初始速度，
    Figure PCTCN2021137376-appb-100022
    为所述第一加速度，
    Figure PCTCN2021137376-appb-100023
    为所述第二加速度，
    Figure PCTCN2021137376-appb-100024
    为所述第三加速度，s 0为所述初始距离，
    Figure PCTCN2021137376-appb-100025
    为所述紧急制动距离，v col为所述可碰撞速度。
  11. 根据权利要求9所述的方法，其中，在所述停车时刻早于所述第一时刻的情况下，所述第二列车对应的第二安全防护场景为第五场景，与所述第五场景关联的第二安全防护模型包括：
    Figure PCTCN2021137376-appb-100026
    其中，t为当前时刻，t 1为第四时刻，所述第四时刻为所述第二列车的紧急制动阶段的开始时刻，t f为所述初始时刻至所述第四时刻的时长，t 2为所述第二列车的停车时刻，t′ 3为所述第一时刻，t′ 2为所述第二时刻，v f(t)为所述第二列车在当前时刻的安全防护速度，
    Figure PCTCN2021137376-appb-100027
    为所述第一初始速度，
    Figure PCTCN2021137376-appb-100028
    为所述第一加速度，
    Figure PCTCN2021137376-appb-100029
    为所述第二加速度，
    Figure PCTCN2021137376-appb-100030
    为所述第三加速度，s 0为所述初始距离，
    Figure PCTCN2021137376-appb-100031
    为所述紧急制动距离，v col为所述可碰撞速度。
  12. 根据权利要求9-11任意一项所述的方法，其中，所述第三时刻为所述第一列车的紧急制动阶段的结束时刻，所述第二安全防护模型满足以下条件：
    所述第一列车从初始时刻行驶至第七时刻的行驶距离大于或等于所述第二列车从初始时刻行驶至第七时刻的行驶距离，所述第七时刻为所述第一时刻之前的任意时刻；
    所述第一列车和所述第二列车在第八时刻的行驶速度均小于或等于所述可碰撞速度，所述第八时刻为所述第一时刻至所述第三时刻之间的任意时刻。
  13. 一种协同编队列车安全防护装置，包括：
    获取模块，用于获取第一列车与第二列车的运行状态信息和距离信息，以及所述第一列车和第二列车对应编队的可碰撞速度，其中，所述第一列车与所述第二列车为所述编队中相邻两辆列车；
    建立模块，用于在所述第一列车处于紧急制动阶段的情况下，根据所述第二列车所处的行车阶段、所述运行状态信息、距离信息和所述可碰撞速度，建立安全防护模型；
    确定模块，用于根据所述安全防护模型，确定所述第二列车的安全防护速度，其中，所述安全防护速度用于所述第二列车与所述第一列车不碰撞，或者以不大于所述可碰撞速度的速度发生碰撞。
  14. 根据权利要求13所述的装置，其中，所述第二列车所处的行车阶段包括紧急制动建立阶段和紧急制动阶段，所述运行状态信息包括所述第一列车在初始时刻的第一初始速度、所述第二列车在所述初始时刻的第二初始速度、第一列车处于紧急制动阶段的第一加速度、第二列车处于紧急制动阶段的第二加速度、所述第二列车处于紧急制动建立阶段的第三加速度，所述距离信息包括所述第一列车与所述第二列车在初始时刻的初始距离、所述第一列车的紧急制动距离。
  15. 根据权利要求14所述的装置，其中，所述建立模块具体用于：
    在所述第一列车处于紧急制动阶段，且第一时刻早于第二时刻的情况下，根据所述第二列车所处的行车阶段、所述运行状态信息、距离信息和所述可碰撞速度，建立第一安全防护模型；
    在所述第一列车处于紧急制动阶段，且所述第二时刻早于所述第一时刻的情况下，根据所述第二列车所处的行车阶段、所述运行状态信息、距离信息和所述可碰撞速度，建立第二安全防护模型，
    其中，所述第一时刻为所述第一列车减速至所述可碰撞速度的时刻，所述第二时刻为所述第二列车减速至所述可碰撞速度的时刻。
  16. 根据权利要求15所述的装置，其中，所述建立模块具体用于：
    在所述第一列车处于紧急制动阶段，且第一时刻早于第二时刻的情况下，根据所述第一时刻、所述第二时刻、第三时刻、第四时刻的先后顺序，确定所述第二列车对应的第一安全防护场景；
    根据所述第二列车所处的行车阶段、所述运行状态信息、距离信息和所述可碰撞速度，分别建立与每个所述第一安全防护场景关联的第一安全防护模型，
    其中，所述第三时刻为所述第一列车的紧急制动阶段的结束时刻，所述第四时刻为所述第二列车的紧急制动阶段的开始时刻。
  17. 根据权利要求16所述的装置，其中，在所述先后顺序为第一时刻、第三时刻、第四时刻、第二时刻的情况下，所述第二列车对应的第一安全防护场景为第一场景，与所述第一场景关联的第一安全防护模型包括：
    Figure PCTCN2021137376-appb-100032
    其中，t为当前时刻，t 1为所述第四时刻，t f为所述初始时刻至所述第四时刻的时长，t 2为所述第二列车的停车时刻，t 3为所述第三时刻，t′ 2为所述第二时刻，v f(t)为所述第二列车在当前时刻的安全防护速度，
    Figure PCTCN2021137376-appb-100033
    为所 述第一初始速度，
    Figure PCTCN2021137376-appb-100034
    为所述第一加速度，
    Figure PCTCN2021137376-appb-100035
    为所述第二加速度，
    Figure PCTCN2021137376-appb-100036
    为所述第三加速度，s 0为所述初始距离，
    Figure PCTCN2021137376-appb-100037
    为所述紧急制动距离，v col为所述可碰撞速度。
  18. 根据权利要求16所述的装置，其中，在所述先后顺序为第四时刻、第一时刻、第三时刻、第二时刻的情况下，所述第二列车对应的第一安全防护场景为第二场景，与所述第二场景关联的第一安全防护模型包括：
    Figure PCTCN2021137376-appb-100038
    其中，t为当前时刻，t 1为所述第四时刻，t f为所述初始时刻至所述第四时刻的时长，t 2为所述第二列车的停车时刻，t 3为所述第三时刻，t′ 2为所述第二时刻，v f(t)为所述第二列车在当前时刻的安全防护速度，
    Figure PCTCN2021137376-appb-100039
    为所述第一初始速度，
    Figure PCTCN2021137376-appb-100040
    为所述第一加速度，
    Figure PCTCN2021137376-appb-100041
    为所述第二加速度，
    Figure PCTCN2021137376-appb-100042
    为所述第三加速度，s 0为所述初始距离，
    Figure PCTCN2021137376-appb-100043
    为所述紧急制动距离，v col为所述可碰撞速度。
  19. 根据权利要求16所述的装置，其中，在所述先后顺序为第四时刻、第一时刻、第二时刻、第三时刻的情况下，所述第二列车对应的第一安全防护场景为第三场景，与所述第三场景关联的第一安全防护模型包括：
    Figure PCTCN2021137376-appb-100044
    其中，t为当前时刻，t 1为所述第四时刻，t f为所述初始时刻至所述第四时刻的时长，t 2为所述第二列车的停车时刻，t′ 2为所述第二时刻，v f(t)为所述第二列车在当前时刻的安全防护速度，
    Figure PCTCN2021137376-appb-100045
    为所述第一初始速度，
    Figure PCTCN2021137376-appb-100046
    为所述第一加速度，
    Figure PCTCN2021137376-appb-100047
    为所述第二加速度，
    Figure PCTCN2021137376-appb-100048
    为所述第三加速度，s 0为所述初始距离，
    Figure PCTCN2021137376-appb-100049
    为所述紧急制动距离，v col为所述可碰撞速度，Δ为
    Figure PCTCN2021137376-appb-100050
  20. 根据权利要求17-19任意一项所述的装置，其中，所述第一安全防护模型满足以下条件：
    所述第一列车从初始时刻行驶至第五时刻的行驶距离大于或等于所述第二列车从初始时刻行驶至第五时刻的行驶距离，所述第五时刻为所述第二时刻之前的任意时刻；
    所述第一列车和所述第二列车在第六时刻的行驶速度均小于或等于所述可碰撞速度，所述第六时刻为所述第二时刻至所述第二列车的停车时刻之间的任意时刻。
  21. 根据权利要求16所述的装置，其中，所述建立模块具体用于：
    在所述第一列车处于紧急制动阶段，且第一时刻早于第二时刻的情况下，根据所述第一时刻与第二列车的停车时刻的先后顺序，确定所述第二列车对应的第二安全防护场景；
    根据所述第二列车所处的行车阶段、所述运行状态信息、距离信息和所述可碰撞速度，分别建立与每个所述第二安全防护场景关联的第二安全 防护模型。
  22. 根据权利要求21所述的装置，其中，在所述第一时刻早于所述停车时刻的情况下，所述第二列车对应的第二安全防护场景为第四场景，与所述第四场景关联的第二安全防护模型包括：
    Figure PCTCN2021137376-appb-100051
    其中，t为当前时刻，t 1为第四时刻，所述第四时刻为所述第二列车的紧急制动阶段的开始时刻，t f为所述初始时刻至所述第四时刻的时长，t 2为所述第二列车的停车时刻，t′ 2为所述第二时刻，t′ 3为所述第一时刻，v f(t)为所述第二列车在当前时刻的安全防护速度，
    Figure PCTCN2021137376-appb-100052
    为所述第一初始速度，
    Figure PCTCN2021137376-appb-100053
    为所述第一加速度，
    Figure PCTCN2021137376-appb-100054
    为所述第二加速度，
    Figure PCTCN2021137376-appb-100055
    为所述第三加速度，s 0为所述初始距离，
    Figure PCTCN2021137376-appb-100056
    为所述紧急制动距离，v col为所述可碰撞速度。
  23. 根据权利要求21所述的装置，其中，在所述停车时刻早于所述第一时刻的情况下，所述第二列车对应的第二安全防护场景为第五场景，与所述第五场景关联的第二安全防护模型包括：
    Figure PCTCN2021137376-appb-100057
    其中，t为当前时刻，t 1为第四时刻，所述第四时刻为所述第二列车的紧急制动阶段的开始时刻，t f为所述初始时刻至所述第四时刻的时长，t 2为所述第二列车的停车时刻，t′ 3为所述第一时刻，t′ 2为所述第二时刻，v f(t)为所述第二列车在当前时刻的安全防护速度，
    Figure PCTCN2021137376-appb-100058
    为所述第一初始速度，
    Figure PCTCN2021137376-appb-100059
    为所述第一加速度，
    Figure PCTCN2021137376-appb-100060
    为所述第二加速度，
    Figure PCTCN2021137376-appb-100061
    为所述第三加速度，s 0为所述初始距离，
    Figure PCTCN2021137376-appb-100062
    为所述紧急制动距离，v col为所述可碰撞速度。
  24. 根据权利要求21-23中任意一项所述的装置，其中，所述第三时刻为所述第一列车的紧急制动阶段的结束时刻，所述第二安全防护模型满足以下条件：
    所述第一列车从初始时刻行驶至第七时刻的行驶距离大于或等于所述第二列车从初始时刻行驶至第七时刻的行驶距离，所述第七时刻为所述第一时刻之前的任意时刻；
    所述第一列车和所述第二列车在第八时刻的行驶速度均小于或等于所述可碰撞速度，所述第八时刻为所述第一时刻至所述第三时刻之间的任意时刻。
  25. 一种协同编队列车安全防护设备，包括处理器，存储器及存储在所述存储器上并在所述处理器上运行的程序或指令，所述程序或指令被所述处理器执行时实现如权利要求1-12任意一项所述的协同编队列车安全防护方法的步骤。
  26. 一种协同编队列车安全防护系统，包括如权利要求14所述的协同编队列车安全防护设备。
  27. 一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器执行时实现如权利要求1-12任意一项所述的协同编队列车安全防护方法的步骤。
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