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一种列车区间运行实时调整系统及方法
| 专利名称： | 一种列车区间运行实时调整系统及方法 |
| 摘要： | 本发明公开了一种列车区间运行实时调整系统及方法。该系统包括数据输入模块、列车运行模拟仿真模块和通信接口模块，其中数据输入模块提供初始参数，列车运行模拟仿真模块预测列车下一区间的运行时间和牵引能耗，通信接口模块将ATS中的信息发送至列车运行模拟仿真模块进行计算，并将列车运行模拟仿真模块的计算结果发送给ATS。方法为：ATS系统根据延误情况确定下一区间运行时间范围；以延误时间为调整裕量，对下一区间运行时间进行划分并仿真；选择列车牵引能耗最小情况下所对应的运行曲线和时间；ATO控制列车按照所选速度曲线运行。本发明在满足运营要求的条件下协助ATS选择节能的运行等级，降低了列车牵引能耗，提高了运营服务准点率。 |
| 专利类型： | 发明专利 |
| 国家地区组织代码： | 江苏;32 |
| 申请人： | 南京理工大学 |
| 发明人： | 胡文斌;褚蓄;哈进兵;吕建国;丁义帅;朱玉成 |
| 专利状态： | 有效 |
| 申请日期： | 2019-02-28T00:00:00+0800 |
| 发布日期： | 2019-05-17T00:00:00+0800 |
| 申请号： | CN201910150097.7 |
| 公开号： | CN109760721A |
| 代理机构： | 南京理工大学专利中心 |
| 代理人： | 薛云燕 |
| 分类号： | B61L27/00(2006.01);B;B61;B61L;B61L27 |
| 申请人地址： | 210094 江苏省南京市玄武区孝陵卫200号 |
| 主权项： | 1.一种列车区间运行实时调整系统，其特征在于，包括数据输入模块、列车运行模拟仿真模块和通信接口模块； 所述数据输入模块，为列车运行模拟仿真模块提供初始参数，并根据通信接口模块的控制信号对初始参数进行操作； 所述列车运行模拟仿真模块，根据初始参数与控制信号，获取列车当前运行区间、线路信息以及列车属性，进行动力学和电学运算，预测列车下一区间的运行时间和牵引能耗； 所述通信接口模块，根据延误信息，将ATS中下一区间运行时间范围发送至列车运行模拟仿真模块，并将列车运行模拟仿真模块计算所得的列车下一区间运行时间与预测能耗发送给ATS。 2.根据权利要求1所述的列车区间运行实时调整系统，其特征在于，所述数据输入模块，包括线路数据模块、列车属性数据模块、标准速度数据模块和操作接口模块，其中： 线路数据模块，提供线路站点位置列表和坡道弯道列表数据； 列车属性数据模块，提供列车运行的基本运行参数，包括列车编组、载客量、基本阻力参数、逆变器效率、牵引电机特性参数； 标准速度数据模块提供列车区间标准运行速度和加速度数据，步长为0.1秒； 操作接口模块，一方面提供对线路数据和列车属性数据进行删除、增加、修改的操作接口，另一方面通过接收通信接口模块的控制信号对标准速度数据进行调整，对区间运行时间进行等级划分。 3.根据权利要求1所述的列车区间运行实时调整系统，其特征在于，所述列车运行模拟仿真模块，包括列车牵引制动特性模型、列车阻力计算模型、列车运动计算模型和列车电学计算模型，其中： 列车牵引制动特性模型，根据列车的速度和牵引制动状态划分不同的运行特性区间，对ATO/ATP给出的牵引制动力进行限制，将所得牵引制动力的值传给列车运动计算模型； 列车阻力计算模型，阻力包括基本阻力和附加阻力，根据列车在线路中的位置以及速度计算当前的阻力信息，阻力计算采用多质点的方法，并将所得阻力信息的值传给列车运动计算模型； 列车运动计算模型，根据上述获取的牵引制动力、阻力和输入的速度信息，以固定时间间隔进行动力学运算，确定列车当前时刻的轮周牵引力和电机牵引力，并将所得牵引力信息的值传递给列车电学计算模型； 列车电学计算模型，根据列车的轮周牵引力和电机牵引力，进行电学计算，得到列车区间运行能耗、电机牵引电流以及牵引变流器电流。 4.根据权利要求1所述的列车区间运行实时调整系统，其特征在于，所述通信接口模块，包括ATS接口和ATO接口。 5.一种列车区间运行实时调整方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤1：通信接口模块获取ATS控制指令； 步骤2：ATS系统根据列车实际出发时间和计划出发时间的关系，确定下一区间运行的时间范围； 步骤3：通过通信接口模块将列车下一区间运行的时间范围发送至列车运行模拟仿真模块； 步骤4：数据输入模块将相关参数发送至列车运行模拟仿真模块； 步骤5：列车运行模拟仿真模块根据列车位置和延误信息条件，以延误时间为调整裕量，对下一区间运行时间进行划分并仿真； 步骤6：选择列车牵引能耗最小情况下所对应的运行时间； 步骤7：通信接口模块将计算所得的下一区间运行时间发送至ATS系统； 步骤8：ATS系统发送下一区间运行指令至ATO，控制列车下一区间运行。 6.根据权利要求5所述的列车区间运行实时调整方法，其特征在于，步骤1中所述的ATS控制指令，包括列车当前位置、运行区间和上下行信息。 7.根据权利要求5所述的列车区间运行实时调整方法，其特征在于，步骤4中所述的相关参数，包括列车牵引特性、站点信息、弯道数据和坡道数据。 8.根据权利要求5所述的列车区间运行实时调整方法，其特征在于，步骤5所述的列车运行模拟仿真模块根据列车位置和延误信息条件，以延误时间为调整裕量，对下一区间运行时间进行划分并仿真，具体如下： 步骤5.1、根据列车进站停稳的时刻及计划停站时间，计算时刻表偏移后发车时间t1； 步骤5.2、根据列车时刻表，获得当前车次该站的计划发车时间t2和下一站计划到站时间t3； 步骤5.3、根据实际发车时间和计划发车时间，计算获得列车延误时间△t＝t1-t2，区间计划运行时间t4＝t3-t2； 步骤5.4、根据区间计划运行时间t4、列车延误时间△t、区间最长运行时间t5、区间最短运行时间t6，计算推荐区间运行时间t7，具体如下： 若△t<0，且t4-△t>t5，则t4 |
| 所属类别： | 发明专利 |
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