專利名稱：一種城市軌道交通列車運行優(yōu)化控制模擬方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及城市軌道交通列車運行信號控制技術(shù)。更具體地，本發(fā)明涉及在移動閉塞條件下的城市軌道交通列車運行優(yōu)化控制模擬方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
近年來，隨著城市規(guī)模的不斷擴大，城市交通能源消耗問題變得越來越突出。作為一種大運量、低能耗、高準(zhǔn)時性的城市軌道交通，其重要性日益凸顯。在提升城市軌道交通運營能力的同時，相應(yīng)的節(jié)能技術(shù)，如列車節(jié)能運行控制和再生制動等也受到了極大關(guān)注。現(xiàn)階段，有關(guān)列車節(jié)能控制系統(tǒng)的研究在理論上已有一定的積累，且以單車節(jié)能操縱的內(nèi)容居多，基于優(yōu)化速度曲線的列車運行優(yōu)化控制較為少見。在移動閉塞信號控制條件下，相鄰兩列同向列車中的后繼列車自動調(diào)整追蹤距離，使得追蹤列車間保持一定的安全距離。該控制模式能夠最大限度地縮小列車之間的間隔距離，從而在保證通行安全的基礎(chǔ)上提高了區(qū)間內(nèi)的行車密度，進(jìn)而提高區(qū)段的通過能力。由于移動閉塞中列車運行的復(fù)雜性，借助于計算機對列車追蹤運行與操縱優(yōu)化進(jìn)行模擬研究是一種比較切實可行的方法。目前，基于計算機的模擬方法主要有基于基本模型的模擬方法、基于時間模型的模擬方法以及基于事件模型的模擬方法。使用基本模型，當(dāng)路軌導(dǎo)電環(huán)長度較小時，模擬出的連續(xù)制動曲線與實際的較為吻合?；跁r間的方法，模擬模型的設(shè)計和建立較為容易，但相應(yīng)的計算量較大?；谑录姆椒軌驕p少計算量，節(jié)省計算的內(nèi)存，但其模擬精度在某種程度上被降低了。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供一種城市軌道交通列車運行優(yōu)化控制模擬方法和系統(tǒng)，以實現(xiàn)列車運行的低能耗和準(zhǔn)時性。具體的技術(shù)方案如下:一種城市軌道交通列車運行優(yōu)化控制模擬方法，包括以下步驟:檢測列車的當(dāng)前時間步速度和當(dāng)前時間步位置；確定列車與追蹤目標(biāo)之間的距離；根據(jù)速度優(yōu)化算法計算列車的最優(yōu)目標(biāo)速度；計算并更新列車的加速度、下一時間步速度和下一時間步位置。進(jìn)一步地，所述速度優(yōu)化算法包括:如果追蹤距離，小于等于剎車距離時，所述最優(yōu)目標(biāo)速度為保證列車準(zhǔn)確停在剎車停止點位置的速度；如果列車追蹤距離大于剎車距離時，所述最優(yōu)目標(biāo)速度為巡航速度。所述根據(jù)速度優(yōu)化算法計算列車的最優(yōu)目標(biāo)速度進(jìn)一步包括:步驟I確定計劃行駛時間T。。，并且T。。彡Tcomin
步驟2計算巡航速度Vra:1I
權(quán)利要求
1.一種城市軌道交通列車運行優(yōu)化控制模擬方法，其特征在于，包括以下步驟: 檢測列車的當(dāng)前時間步速度和當(dāng)前時間步位置； 確定列車與追蹤目標(biāo)之間的距離； 根據(jù)速度優(yōu)化算法計算列車的最優(yōu)目標(biāo)速度； 計算并更新列車的加速度、下一時間步速度和下一時間步位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的城市軌道交通列車運行優(yōu)化控制模擬方法，其特征在于， 所述速度優(yōu)化算法包括: 如果追蹤距離，小于等于剎車距離時，所述最優(yōu)目標(biāo)速度為保證列車準(zhǔn)確停在剎車停止點位置的速度； 如果列車追蹤距離大于剎車距離時，所述最優(yōu)目標(biāo)速度為巡航速度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的城市軌道交通列車運行優(yōu)化控制模擬方法，其特征在于， 所述根據(jù)速度優(yōu)化算法計算列車的最優(yōu)目標(biāo)速度進(jìn)一步包括: 步驟I確定計劃行駛時間τ。。，并且
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的城市軌道交通列車運行優(yōu)化控制模擬方法，其特征在于， 所述計算并更新列車的加速度、下一時間步速度和下一時間步位置進(jìn)一步包括: 步驟4:計算加速度元(O:
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的城市軌道交通列車運行優(yōu)化控制模擬方法的速度優(yōu)化模塊，用于根據(jù)所述速度優(yōu)化算法優(yōu)化目標(biāo)速度。
6.—種包括權(quán)利要求5的速度優(yōu)化模塊的列車自動駕駛系統(tǒng)。
7.一種城市軌道交通列車運行優(yōu)化控制模擬系統(tǒng)，其特征在于，包括: 車載設(shè)備，該車載設(shè)備包 含如權(quán)利要求6所述的列車自動駕駛系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種城市軌道交通列車運行優(yōu)化控制模擬方法和系統(tǒng)，方法包括包括檢測列車的當(dāng)前時間步速度和當(dāng)前時間步位置；確定列車與追蹤目標(biāo)之間的距離；根據(jù)速度優(yōu)化算法計算列車的最優(yōu)目標(biāo)速度；計算并更新列車的加速度、下一時間步速度和下一時間步位置。系統(tǒng)包括車載設(shè)備，該車載設(shè)備具有用于根據(jù)速度優(yōu)化算法計算列車的最優(yōu)目標(biāo)速度的子系統(tǒng)。本發(fā)明用來優(yōu)化列車的運行速度曲線,實現(xiàn)列車運行的低能耗和準(zhǔn)時性。
文檔編號G06F17/50GK103235843SQ201310116378
公開日2013年8月7日 申請日期2013年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月3日
發(fā)明者李克平, 葉晶晶, 李想, 徐小明 申請人:北京交通大學(xué)