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原文传递一种高铁区间可达最大通过能力计算方法及系统

专利名称：	一种高铁区间可达最大通过能力计算方法及系统
摘要：	本发明涉及一种高铁区间可达最大通过能力计算方法及系统，所述方法基于CTC数据计算高铁区间可达最大通过能力，主要适用于行车延误场景，在不改变行车次序和停站方案下，基于计算得到的可达最大通过能力行车赶点，能尽快恢复至图定计划行车。所述方法包括以下步骤：通过CTC数据获取区间内各类型列车的最短平均行程时间，以及区间内所有列车间隔类型的列车组合在区间出发站及到达站的最小车头时距；基于所述最小车头时距和最短平均行程时间，对实际行车序列进行压缩，得到可达最大通过能力。与现有技术相比，以京沪高速铁路徐州至南京区段为例，本发明计算得到的高铁区间可达最大通过能力相比于当前的已使用通过能力提高了67％‑116％。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	上海;31
申请人：	同济大学
发明人：	施莉娟;司继盛;张雷
专利状态：	有效
申请日期：	2022-09-30T00:00:00+0800
发布日期：	2022-12-06T00:00:00+0800
申请号：	CN202211218158.7
公开号：	CN115432037A
代理机构：	上海科盛知识产权代理有限公司
代理人：	陈金星
分类号：	B61L27/10;B61L27/60;B61L27/20;B61L27/40;G06F30/15;G06F30/20;B;G;B61;G06;B61L;G06F;B61L27;G06F30;B61L27/10;B61L27/60;B61L27/20;B61L27/40;G06F30/15;G06F30/20
申请人地址：	200092 上海市杨浦区四平路1239号
主权项：	1.一种高铁区间可达最大通过能力计算方法，其特征在于，包括以下步骤：确定区间内的列车类型；确定区间内各个列车之间的列车间隔类型；基于CTC系统的历史数据，获取区间内各类型列车的最短平均行程时间，对应计算出的区间平均速度为称为的最大运行速度；基于CTC系统的历史数据，获取区间内所有列车间隔类型的列车组合在区间出发站及到达站的最小车头时距，记为已知最小车头时距；对于前后列车类型相同的情况，即相同类型的前行列车与追踪列车，基于所述最短平均行程时间及已知最小车头时距进行压缩；对于前后列车类型不相同的情况，首先对列车按所述最短平均行程时间对运行图优化，再按已知最小车头时距进行压缩；基于经上述规则压缩后的运行图，计算出区间可达最大通过能力。 2.根据权利要求1所述的一种高铁区间可达最大通过能力计算方法，其特征在于，所述的列车类型划分依据包括列车停站方案和列车运行速度。 3.根据权利要求1所述的一种高铁区间可达最大通过能力计算方法，其特征在于，区间内列车分为前行列车与追踪列车，若前行列车与追踪列车类型相同，则前行列车与追踪列车的压缩最小车头时距计算公式为：其中，x表示前行列车与追踪列车的列车类型，x-x表示列车间隔类型；表示前行列车与追踪列车在车站A的已知最小车头时距，表示前行列车与追踪列车在车站B的已知最小车头时距。 4.根据权利要求3所述的一种高铁区间可达最大通过能力计算方法，其特征在于，前行列车与追踪列车类型相同时，则前行列车与追踪列车基于最短平均行程时间以最大运行速度运行。 5.根据权利要求1所述的一种高铁区间可达最大通过能力计算方法，其特征在于，区间内列车分为前行列车与追踪列车，若前行列车与追踪列车类型不相同，将前行列车与追踪列车的压缩最小车头时距记为hx-y,min，其计算包括以下步骤：令且前行列车与追踪列车均以各自的最大运行速度运行，则前行列车与追踪列车在车站B的车头时距为：前行列车与追踪列车在车站B的压缩最小车头时距为：前行列车与追踪列车在车站A的压缩最小车头时距为：从而得到前行列车与追踪列车的压缩最小车头时距为：其中，x表示前行列车的列车类型，y表示追踪列车的列车类型，且x≠y；x-y表示列车间隔类型；表示前行列车与追踪列车在车站A的已知最小车头时距，表示前行列车与追踪列车在车站B的已知最小车头时距；vx表示前行列车在区间内的最大运行速度，vy表示追踪列车在区间内的最大运行速度；s表示区间长度。 6.根据权利要求5所述的一种高铁区间可达最大通过能力计算方法，其特征在于，具有以下约束条件： 7.根据权利要求6所述的一种高铁区间可达最大通过能力计算方法，其特征在于，在给定T时段内所有列车经压缩后实际占用区间的时间Tmin的计算公式为：其中，j表示列车间隔类型，n2表示列车间隔类型总数，j∈{1,2,…,n2}；kj表示第j种列车间隔类型出现的次数。 8.根据权利要求7所述的一种高铁区间可达最大通过能力计算方法，其特征在于，基于所述压缩后列车实际占用区间的时间Tmin，T时间段内区间可达最大通过能力Nmax的计算公式为： Nmax＝T/Tmin×n 其中，n表示所述经压缩后列车实际占用区间的时间Tmin内区间的列车通行数量。 9.一种高铁区间可达最大通过能力计算系统，其特征在于，包括：数据获取模块，用于访问CTC系统中的历史数据，通过统计分析获取区间内各类型列车的最短平均行程时间以及区间内所有列车间隔类型的列车组合在区间出发站及到达站的最小车头时距；计算模块，用于计算高铁区间可达最大通过能力；对比模块，基于UIC406的铁路通过能力的定义和压缩原理，计算高铁区间的实际通过能力、已使用通过能力，并与计算模块计算得到的可达最大通过能力相比，得到在可达最大通过能力情况下高铁区间使用能力的提高情况。 10.根据权利要求9所述的一种高铁区间可达最大通过能力计算系统，其特征在于，所述计算模块使用如权利要求1至8任一所述的一种高铁区间可达最大通过能力计算方法，计算高铁区间可达最大通过能力。