列車調(diào)度優(yōu)化方法以及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鐵路調(diào)度技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種列車調(diào)度優(yōu)化方法以及一種列車調(diào)度優(yōu)化系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有技術(shù)中，鐵路列車調(diào)度方法(例如重載鐵路列車調(diào)度方法)，在編制列車計劃所采用的基本要素(例如區(qū)間運行時分等)時，主要采用依靠人工查定行車記錄數(shù)據(jù)或人工跟車記錄，這種做法簡單原始，準(zhǔn)確度不高，運輸效率不好。此外，沒有考慮牽引能源利用效率，造成能源浪費。即現(xiàn)有技術(shù)中缺少一種能夠自動地、準(zhǔn)確地、智能地對列車調(diào)度進行優(yōu)化的方法和/或系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在人工列車調(diào)度方法簡單、準(zhǔn)確度不高等問題，本發(fā)明提供一種列車調(diào)度優(yōu)化方法，該方法包括:列車離開一站或經(jīng)過一站時，獲取下一站的狀態(tài)信息；根據(jù)所述下一站的狀態(tài)信息、列車狀態(tài)信息，獲取運行至下一站的區(qū)間通通時間數(shù)據(jù)；以及根據(jù)所述區(qū)間通通時間與列車調(diào)度優(yōu)化指標(biāo)之間的關(guān)系，確定運行至下一站的最優(yōu)區(qū)間運行時分。
[0004]相應(yīng)地，本發(fā)明還提供了一種列車調(diào)度優(yōu)化系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:車載設(shè)備，安裝于列車上，用于采集列車狀態(tài)信息并根據(jù)調(diào)度中心的調(diào)度控制列車運行;調(diào)度中心，用于采集下一站的狀態(tài)信息;根據(jù)所述下一站的狀態(tài)信息、列車狀態(tài)信息獲取運行至下一站的區(qū)間通通時間數(shù)據(jù)；以及根據(jù)所述區(qū)間通通時間與列車調(diào)度優(yōu)化指標(biāo)之間的關(guān)系，確定運行至下一站的最優(yōu)區(qū)間運行時分并將該最優(yōu)區(qū)間運行時分通過無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給所述列車的車載設(shè)備。
[0005]采用本發(fā)明提供的列車調(diào)度優(yōu)化方法以及系統(tǒng)，通過首先列車離開一站或經(jīng)過一站時，獲取下一站的狀態(tài)信息，之后根據(jù)所述下一站的狀態(tài)信息、列車狀態(tài)信息，獲取運行至下一站的區(qū)間通通時間數(shù)據(jù)，以及根據(jù)所述區(qū)間通通時間與列車調(diào)度優(yōu)化指標(biāo)之間的關(guān)系，確定運行至下一站的最優(yōu)區(qū)間運行時分，能夠?qū)崿F(xiàn)根據(jù)列車調(diào)度優(yōu)化指標(biāo)實時地、自動地、精確地確定最優(yōu)列車運行時分，在確保安全運行的同時大大提高了鐵路運輸效率并節(jié)約了能源。
[0006]本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的【具體實施方式】部分予以詳細(xì)說明。
【附圖說明】
[0007]附圖是用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的【具體實施方式】一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中:
[0008]圖1是根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式的列車調(diào)度優(yōu)化系統(tǒng)的示例結(jié)構(gòu)圖。
[0009]圖2A-C是根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式的區(qū)間通通時間與列車調(diào)度優(yōu)化指標(biāo)之間的關(guān)系圖。
[0010]圖3是根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式的列車調(diào)度優(yōu)化方法的示例流程圖。
[0011]附圖標(biāo)記說明
[0012]100車載設(shè)備200調(diào)度中心
【具體實施方式】
[0013]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】進行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的【具體實施方式】僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0014]下面將舉例說明本發(fā)明的思想，但應(yīng)當(dāng)理解的這些示例為非局限性示例，本發(fā)明的保護范圍不限于此:
[0015]為了更加清楚地說明本發(fā)明的思想，以示例列車調(diào)度優(yōu)化系統(tǒng)執(zhí)行列車調(diào)度優(yōu)化為例進行詳細(xì)地說明。
[0016]圖1是根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式的列車調(diào)度優(yōu)化系統(tǒng)的示例結(jié)構(gòu)圖，如圖1所示，該系統(tǒng)可以包括:車載設(shè)備100，安裝于列車上，用于采集列車狀態(tài)信息并根據(jù)調(diào)度中心200的調(diào)度控制列車運行;調(diào)度中心200，用于采集下一站的狀態(tài)信息;根據(jù)所述下一站的狀態(tài)信息、列車狀態(tài)信息獲取運行至下一站的區(qū)間通通時間數(shù)據(jù)(例如最小值、最大值、默認(rèn)值等)；以及根據(jù)所述區(qū)間通通時間與列車調(diào)度優(yōu)化指標(biāo)之間的關(guān)系，確定運行至下一站的最優(yōu)區(qū)間運行時分并將該最優(yōu)區(qū)間運行時分通過無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給所述列車的車載設(shè)備。
[0017]具體來說，為了實現(xiàn)調(diào)度優(yōu)化，需要采集大量與列車相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)，例如包括但不局限于以下數(shù)據(jù)中的一者或多者:
[0018](1)基礎(chǔ)線路數(shù)據(jù):線路的速度、坡度、曲線半徑、閉塞分區(qū)的長度、橋梁信息、隧道信息、供電接觸網(wǎng)相關(guān)信息等；
[0019](2)裝備數(shù)據(jù):機車及車輛裝備數(shù)據(jù)主要包括機車牽引特性、機車電機特性、機車制動特性、黏著特性、車輛的黏著特性、載重特性、空氣動力學(xué)特性、強度特性等；
[0020](3)初始條件:不同機車類型和編組形式，對應(yīng)不同的初始化條件參數(shù);初始化條件參數(shù)具體包括列車運行的通通時分標(biāo)準(zhǔn)、列車運行的起停附加時分標(biāo)準(zhǔn)、機車折返作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)時間標(biāo)準(zhǔn)、追蹤列車時間標(biāo)準(zhǔn)、列車臨時慢行附加時分標(biāo)準(zhǔn)、列車機車作業(yè)時間標(biāo)準(zhǔn)、機車途中換班換掛時間標(biāo)準(zhǔn)以及列車技術(shù)檢查時間標(biāo)準(zhǔn)；
[0021](4)節(jié)能、運輸效率數(shù)據(jù):通通時分與能耗節(jié)能關(guān)系、通通時分與運輸效率關(guān)系；以及
[0022](5)實時數(shù)據(jù):線路運行狀況數(shù)據(jù);列車位置、速度、時刻、工況;臨時限速數(shù)據(jù)。
[0023]這些數(shù)據(jù)信息可以由車載設(shè)備100、調(diào)度中心200以及其他相關(guān)設(shè)備采集，采集過程與現(xiàn)有技術(shù)相似，為了不混淆本發(fā)明的保護范圍，在此不再贅述。
[0024]針對確定最優(yōu)區(qū)間運行時分而言，所述列車下一站的狀態(tài)信息包括下一站數(shù)據(jù)和站停情況，以及所述列車狀態(tài)信息包括列車機車類型和編組形成。所述列車調(diào)度優(yōu)化指標(biāo)包括節(jié)能數(shù)據(jù)和/或運輸效率數(shù)據(jù)。
[0025]具體地，所述調(diào)度中心200可以在所述列車調(diào)度優(yōu)化指標(biāo)包括節(jié)能數(shù)據(jù)和運輸效率數(shù)據(jù)的情況下，將節(jié)能數(shù)據(jù)與所述區(qū)間通通時間之間的關(guān)系曲線和運輸效率數(shù)據(jù)與所述區(qū)間通通時間之間的關(guān)系曲線進行加權(quán)，以確定所述最優(yōu)區(qū)間運行時分。
[0026]例如，圖2A-C是根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式的區(qū)間通通時間與列車調(diào)度優(yōu)化指標(biāo)之間的關(guān)系圖，其中圖2A示出了節(jié)能數(shù)據(jù)與所述區(qū)間通通時間之間的關(guān)系曲線(Tmin和t’分別對應(yīng)節(jié)能最低值和峰值)，圖2B示出了運輸效率數(shù)據(jù)與所述區(qū)間通通時間之間的關(guān)系曲線(Tmin和Tmax分別對應(yīng)效率最高值和低值)，圖2C示出了對節(jié)能數(shù)據(jù)和運輸效率數(shù)據(jù)進行加權(quán)后的關(guān)系曲線。如圖2C所示，調(diào)度中心200可以根據(jù)加權(quán)后的曲線確定運行至下一站的最優(yōu)區(qū)間運行時分T”并將該最優(yōu)區(qū)間運行時分T”通過無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給所述列車的車載設(shè)備100。之后，車載設(shè)備100將根據(jù)該最優(yōu)區(qū)間運行時分控制列車運行，從而實現(xiàn)實時地、自動地、精確地確定平衡了節(jié)能與效率的最優(yōu)列車運行時分，在確保安全運行的同時大大提高了鐵路運輸效率并節(jié)約了能源。
[0027]進一步地，本發(fā)明還提供了對列車的運行過程中的運行目標(biāo)點的計算方法，從而實現(xiàn)更加全面的列車調(diào)度優(yōu)化。在這種實施方式中，車載設(shè)備100還可以采集列車位置和方向信息；以及所述調(diào)度中心200還可以采集線路運行狀況，之后執(zhí)行以下步驟以確定列車運行的目標(biāo)點:
[0028]步驟1，根據(jù)列車位置和方向信息以及線路運行狀況，確定列車所在軌道區(qū)段是否為該列車的開放進路，即執(zhí)行步驟2;
[0029]步驟2，在確定列車所在軌道區(qū)段為該列車的開放進路的情況下，確定與列車所在軌道區(qū)段相鄰的前方軌道區(qū)段是否為該列車的開放進路，即執(zhí)行步驟3;反之，執(zhí)行步驟5，即在確定列車所在軌道區(qū)段不是該列車的開放進路的情況下，確定所述列車運行的目標(biāo)點為空；
[0030]步驟3，在確定與列車所在軌道區(qū)段相鄰的前方軌道區(qū)段為該列車的開放進路的情況下，確定該前方區(qū)段是否被其他列車占用，即執(zhí)行步驟4;反之，執(zhí)行步驟6，即在確定與列車所在軌道區(qū)段相鄰的前方軌道區(qū)段不是該列車的開放進路的情況下，確定所述列車運行的目標(biāo)點為列車所在軌道區(qū)段的終點；
[0031]步驟4，在確定所述前方區(qū)段未被其他列車占用的情況下，確定所述前方軌道區(qū)段為列車運行的目標(biāo)點。反之，執(zhí)行步驟7，即在確定所述前方區(qū)段被其他列車占用的情況下，確定所述列車所在軌道區(qū)段與所述前方軌道區(qū)段之間的邊界為列車運行的目標(biāo)點。
[0032]采用這樣的實施方式，可以精確地計算列車的運行目標(biāo)點，從而更進一步的優(yōu)化列車調(diào)度。此外，采用這樣的實施方式還可以記錄列車到運行目標(biāo)點之間臨時限速、線路工況等信息，將列車運行目標(biāo)點、前方工況等信息發(fā)送給車載設(shè)備100，用于提示司機。
[0033]圖3是