一種基于模型驅(qū)動的城市軌道交通運行仿真方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于模型驅(qū)動的城市軌道交通運行仿真方法及系統(tǒng)，該方案將機車車輛因素作為外部條件輸入，同時按信號系統(tǒng)的不利性原則考慮其它影響因素，從而簡化仿真的復(fù)雜度的效果；其次，突出信號系統(tǒng)控車模型在列車運行仿真中的作用，考慮ATP超速防護模型及ATO速度控制模型的結(jié)合，高度擬合信號系統(tǒng)的控車效果，使仿真結(jié)果盡可能貼近實際情況，達到保證仿真精度的目標；最后，仿真平臺以信號系統(tǒng)控制下的列車運行仿真為核心，將信號系統(tǒng)工程設(shè)計相關(guān)的追蹤間隔、折返間隔、閉塞設(shè)計、系統(tǒng)參數(shù)計算等相關(guān)參數(shù)在同一仿真平臺上生成，同時具備對運營相關(guān)的運行時間、旅行速度指標的計算和分析功能，保證了數(shù)據(jù)的一致性并實現(xiàn)了功能的高度集成化。
【專利說明】
一種基于模型驅(qū)動的城市軌道交通運行仿真方法及系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及軌道交通技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于模型驅(qū)動的城市軌道交通運行仿真方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著城市軌道交通和信息技術(shù)的快速發(fā)展，基于通信的列車控制系統(tǒng)(簡稱CBTC)在城市軌道交通信號系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。CBTC系統(tǒng)的大量應(yīng)用，有效的縮短了列車的追蹤間隔，提高了軌道交通的運行效率。而CBTC系統(tǒng)投入工程應(yīng)用需要解決一系列工程相關(guān)的設(shè)計問題，在進行信號系統(tǒng)設(shè)計時，需要根據(jù)具體的工程條件，確定相關(guān)技術(shù)參數(shù)，計算各種技術(shù)指標。這些需求是CBTC系統(tǒng)產(chǎn)品開發(fā)過程中不曾涉及的內(nèi)容。因此，需要為信號系統(tǒng)工程設(shè)計及評估系統(tǒng)性能指標提供方法及手段，這是CBTC系統(tǒng)投入工程實施的必要前提條件。
[0003]實際情況是，設(shè)計院進行信號系統(tǒng)設(shè)計時通常使用牽引計算軟件進行相關(guān)仿真和測算，只能初略評估系統(tǒng)能力，閉塞設(shè)計的結(jié)果也不精確，更不能確定信號系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù)。而信號系統(tǒng)供貨商在進行系統(tǒng)工程設(shè)計時，使用的方法和工具都是離散的，沒有基于統(tǒng)一的平臺，導致數(shù)據(jù)的一致性差，計算效率低。
[0004]因此建立貼合CBTC列車控制模型，基于相關(guān)ΑΤΡ/ΑΤ0算法開發(fā)運行仿真平臺，實現(xiàn)相關(guān)技術(shù)參數(shù)及性能指標的快速、精確求算，對于CBTC系統(tǒng)順利投入工程應(yīng)用尤為重要。
[0005]目前，城市軌道交通運行仿真方法主要有2種方案:
[0006]方案1:傳統(tǒng)的列車牽引計算仿真:主要用于分析計算列車運行相關(guān)參數(shù)，用以解算列車質(zhì)量、運行速度、運行時間、制動以及能源消耗等相關(guān)技術(shù)、經(jīng)濟問題。該方案的缺點在于:I)不考慮信號系統(tǒng)控車模型，無法很好的擬合信號系統(tǒng)的控制曲線，無法精確評估相關(guān)運營指標;2)對信號系統(tǒng)設(shè)計而言只能提供初略運行時間、運行速度等相關(guān)運營指標，無法提供信號系統(tǒng)工程設(shè)計所需的其它參數(shù);3)在進行信號系統(tǒng)設(shè)計時，往往提供不了傳統(tǒng)牽引計算模型對于機車性能、動力學相關(guān)仿真及實驗參數(shù)的輸入，使得傳統(tǒng)牽引計算仿真不能滿足信號系統(tǒng)的應(yīng)用要求。
[0007]方案2:基于列車控制模型的運行仿真:仿真考慮了信號系統(tǒng)的控制模型，解決了傳統(tǒng)牽引計算仿真無法很好的擬合信號系統(tǒng)的控制曲線的問題，采用純虛擬或者虛實結(jié)合的方式實現(xiàn)信號系統(tǒng)控制下的列車運行仿真。該方案的缺點在于，對于列車控制模型的仿真與本發(fā)明類似，其主要目的在于在實驗室條件下構(gòu)建接近真實設(shè)備及系統(tǒng)的仿真環(huán)境，以便于進行系統(tǒng)測試及故障模擬。其對于列車運行的仿真在一定程度上可以驗證系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)及系統(tǒng)性能指標的正確性。但是，模型本身沒有考慮工程設(shè)計相關(guān)參數(shù)的計算模型，不能生成工程設(shè)計相關(guān)參數(shù)，無法滿足工程設(shè)計的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的是提供一種基于模型驅(qū)動的城市軌道交通運行仿真方法及系統(tǒng)，其高度集成化且仿真精度高。
[0009]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0010]一種基于模型驅(qū)動的城市軌道交通運行仿真系統(tǒng)，包括:
[0011 ]基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模塊，用于存儲與城市軌道交通運行仿相關(guān)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)供其他模塊的調(diào)用；
[0012]運行仿真模塊，用于根據(jù)讀取到的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來計算當前限速值，繼而計算列車當前位置、運行時間以及制動距離；
[0013]追蹤間隔計算模塊，用于根據(jù)移動閉塞條件下列車間隔防護原理以及運行仿真模塊計算到制動距離、運行時間來計算全線的移動閉塞追蹤間隔，還用于根據(jù)讀取到的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、固定閉塞條件下列車間隔防護原理以及運行仿真模塊計算到制動距離、運行時間來計算全線的固定閉塞追蹤間隔；
[0014]折返間隔計算模塊，用于根據(jù)折返站折返限制條件、移動閉塞條件下列車間隔防護原理以及運行仿真模塊計算到制動距離、運行時間來計算移動閉塞折返間隔，還用于根據(jù)折返站折返限制條件、固定閉塞條件下列車間隔防護原理以及運行仿真模塊計算到制動距離、運行時間來計算固定閉塞折返間隔；
[0015]閉塞設(shè)計模塊，用于根據(jù)運行仿真模塊計算到制動距離，以及預(yù)設(shè)的系統(tǒng)延時參數(shù)來計算區(qū)間信號機對應(yīng)的填充應(yīng)答器的位置，還用于根據(jù)運行仿真模塊計算到制動距離與追蹤間隔計算模塊計算到的固定閉塞追蹤間隔，按照設(shè)定的固定閉塞追蹤間隔指標，計算不滿足設(shè)定追蹤間隔要求的區(qū)間增設(shè)信號機的位置；
[0016]系統(tǒng)參數(shù)計算模塊，用于根據(jù)運行仿真模塊計算到制動距離以及預(yù)設(shè)的系統(tǒng)延時參數(shù)來計算信號機接近鎖閉距離，還用于根據(jù)運行仿真模塊計算到制動距離以及預(yù)設(shè)的進路觸發(fā)延時參數(shù)來計算進路觸發(fā)距離；
[0017]統(tǒng)計分析模塊，用于利用運行仿真模塊計算到列車當前位置與運行時間，并結(jié)合所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中車站信息表的車站位置，以車站為分區(qū)計算區(qū)間運行時間，還用于根據(jù)運行仿真模塊計算到列車位置與運行時間統(tǒng)計全程運行時間，并計算全程運行速度，還用于根據(jù)追蹤間隔計算模塊計算到的追蹤間隔信息，以站間為單位獲取追蹤間隔最大值對應(yīng)的后車位置及速度作為追蹤間隔限制點信息統(tǒng)計。
[0018]所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包括:
[0019 ]信號系統(tǒng)及仿真參數(shù)表，其包含列車參數(shù)、信號系統(tǒng)參數(shù)與仿真參數(shù)；
[0020]列車加速度性能參數(shù)表，其包含不同速度下的加速度；
[0021]閉塞信息表，其包含信號機、保護區(qū)段邊界與填充應(yīng)答器位置；
[0022]坡度信息表，其包含坡度值與坡度起終點；
[0023]限速信息表，其包含限速值、限速起終點；
[0024]車站信息表，其包含車站位置與停站時間。
[0025]所述運行仿真模塊包括:
[0026]主運行仿真模塊，其包括:ATP限速邏輯模塊與ATO速度控制邏輯模塊;其中，所述ATP限速邏輯模塊，用于預(yù)定的安全制動模型，并結(jié)合緊急制動停車過程，生成緊急制動觸發(fā)速度曲線，再按照CBTC系統(tǒng)的安全原則確定ATP限速邏輯;之后，根據(jù)讀取到的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)初始化列車位置，并結(jié)合初始化列車位置與ATP限速邏輯計算當前限速值;所述ATO速度控制邏輯模塊，用于根據(jù)CBTC系統(tǒng)的ATO控車原理建立ATO速度控制模型，并結(jié)合ATP限速下的列車自動運行的規(guī)則和特性，根據(jù)ATO的運行策略和算法確定ATO速度控制邏輯;之后，比較列車當前速度與ATP限速邏輯模塊計算到的當前限速值的大小關(guān)系，并根據(jù)ATO速度控制邏輯控制列車速度，再按照距離步長累積獲得列車當前位置，繼而計算列車的運行時間；
[0027]制動距離計算模塊，用于根據(jù)ATP限速邏輯模塊計算到的當前限速值以及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中的實時坡度值按照時間步長計算并累積運行距離直至停止，獲得ATP制動距離;還用于根據(jù)ATO速度控制邏輯模塊控制的列車速度以及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中的實時坡度值按照時間步長計算并累積運行距離直至停止，獲得ATO制動距離。
[0028]所述追蹤間隔計算模塊包括:
[0029]移動閉塞追蹤間隔計算模塊，用于根據(jù)移動閉塞條件下列車間隔防護原理與運行仿真模塊計算到制動距離、運行時間，以及預(yù)設(shè)的安全保護距離與列車的長度確定最近的前車位置，將運行仿真起點至最近的前車位置的運行時間與運行仿真起點至本車當前位置的運行時間差作為前車位置對應(yīng)的追蹤間隔A;
[0030]固定閉塞追蹤間隔計算模塊，用于根據(jù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中的閉塞信息表確定閉塞分區(qū)位置與類型，從而確定追蹤列車位置及相應(yīng)的運行時間；根據(jù)固定閉塞條件下列車間隔防護原理與運行仿真模塊計算到制動距離、運行時間，以及預(yù)設(shè)的安全保護距離與列車的長度確定最近的前車位置，將前車位置的運行時間與追蹤列車位置的運行時間差作為閉塞分區(qū)限制點至前車位置對應(yīng)的追蹤間隔B。
[0031 ]所述折返間隔計算模塊包括:
[0032]移動閉塞折返間隔計算模塊，用于根據(jù)具體折返站型和折返交路按照折返間隔原理確定折返限制點，并利用所述折返限制點、列車制動距離與預(yù)設(shè)的安全保護距離確定追蹤列車位置，繼而結(jié)合移動閉塞條件下列車間隔防護原理，確定最近的前車位置，將前車位置的運行時間與追蹤列車位置的運行時間差作為折返限制點至前車位置對應(yīng)的折返間隔A；
[0033]固定閉塞折返間隔計算模塊，用于根據(jù)具體折返站型和折返交路按照折返間隔原理確定折返限制點，并利用所述折返限制點、列車制動距離與預(yù)設(shè)的安全保護距離確定追蹤列車位置，繼而結(jié)合固定閉塞條件下列車間隔防護原理，確定最近的前車位置，將前車位置的運行時間與追蹤列車位置的運行時間差作為折返限制點至前車位置對應(yīng)的折返間隔B。
[0034]所述閉塞設(shè)計模塊包括:
[0035]填充應(yīng)答器布置模塊，用于根據(jù)從所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的閉塞信息表中獲得的信號機的位置，及信號機前的停車距離余量參數(shù)，并結(jié)合運行仿真模塊計算到ATO制動距離，來確定區(qū)間信號機前的列車減速點位置;再根據(jù)預(yù)設(shè)的系統(tǒng)延時參數(shù)從區(qū)間信號機前的列車減速點位置回溯延時前的列車位置，并在該列車位置上一填充應(yīng)答器；
[0036]區(qū)間信號機布置模塊，用于計算在不滿足固定閉塞追蹤間隔要求的區(qū)間增設(shè)區(qū)間信號機，保證以該區(qū)間信號機為界的前后兩個閉塞分區(qū)固定閉塞追蹤結(jié)果相同；增設(shè)的區(qū)間信號機的位置計算過程如下:從所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中獲得的閉塞信息表中查找不滿足固定閉塞追蹤間隔要求的區(qū)間，并獲得該區(qū)間上、下游信號機位置及類型，根據(jù)上、下游信號機位置及類型，以及固定閉塞條件下列車間隔防護原理確定前、后車位置，結(jié)合前、后車位置以上游信號機為基礎(chǔ)，按距離步長確定新增的區(qū)間信號機的位置，并計算以新增的區(qū)間信號機的位置分界的上、下游閉塞分區(qū)列車間隔時間；若上、下游閉塞分區(qū)列車間隔時間相等，則在新增的區(qū)間信號機的位置上布置一區(qū)間信號機。
[0037]所述系統(tǒng)參數(shù)計算模塊包括:
[0038]信號機接近鎖閉距離計算模塊，用于從所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的閉塞信息表中獲得的信號機位置，并根據(jù)預(yù)設(shè)的安全保護距離以及運行仿真模塊計算到ATP制動距離確定信號機位置前的緊急制動觸發(fā)點位置，再根據(jù)預(yù)設(shè)的系統(tǒng)延時參數(shù)從緊急制動觸發(fā)點位置回溯延時前的列車位置，并將該列車位置與信號機之間的距離作為信號機接近鎖閉距離；
[0039]進路觸發(fā)距離計算模塊，用于根據(jù)從所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的閉塞信息表中獲得的信號機的位置，并結(jié)合運行仿真模塊計算到ATO制動距離，來確定區(qū)間信號機前的列車減速點位置，再根據(jù)預(yù)設(shè)的進路觸發(fā)延時參數(shù)從列車減速點位置回溯延時前的列車位置，并將該列車位置與信號機之間的距離作為進路觸發(fā)距離。
[0040]一種基于模型驅(qū)動的城市軌道交通運行仿真方法，包括:
[0041]利用基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模塊存儲與城市軌道交通運行仿相關(guān)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)供其他模塊的調(diào)用；
[0042]利用運行仿真模塊根據(jù)讀取到的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來計算當前限速值，繼而計算列車當前位置、運行時間以及制動距離；
[0043]利用追蹤間隔計算模塊根據(jù)移動閉塞條件下列車間隔防護原理以及運行仿真模塊計算到制動距離、運行時間來計算全線的移動閉塞追蹤間隔；以及，根據(jù)讀取到的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、固定閉塞條件下列車間隔防護原理以及運行仿真模塊計算到制動距離、運行時間來計算全線的固定閉塞追蹤間隔；
[0044]利用折返間隔計算模塊根據(jù)折返站折返限制條件、移動閉塞條件下列車間隔防護原理以及運行仿真模塊計算到制動距離、運行時間來計算移動閉塞折返間隔；以及，根據(jù)折返站折返限制條件、固定閉塞條件下列車間隔防護原理以及運行仿真模塊計算到制動距離、運行時間來計算固定閉塞折返間隔；
[0045]利用閉塞設(shè)計模塊根據(jù)運行仿真模塊計算到制動距離，以及預(yù)設(shè)的系統(tǒng)延時參數(shù)來計算區(qū)間信號機對應(yīng)的填充應(yīng)答器的位置；以及，根據(jù)運行仿真模塊計算到制動距離與追蹤間隔計算模塊計算到的固定閉塞追蹤間隔，按照設(shè)定的固定閉塞追蹤間隔指標，計算不滿足設(shè)定追蹤間隔要求的區(qū)間增設(shè)信號機的位置；
[0046]利用系統(tǒng)參數(shù)計算模塊根據(jù)運行仿真模塊計算到制動距離以及預(yù)設(shè)的系統(tǒng)延時參數(shù)來計算信號機接近鎖閉距離；以及，根據(jù)運行仿真模塊計算到制動距離以及預(yù)設(shè)的進路觸發(fā)延時參數(shù)來計算進路觸發(fā)距離；
[0047]利用統(tǒng)計分析模塊根據(jù)運行仿真模塊計算到列車當前位置與運行時間，并結(jié)合所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中車站信息表的車站位置，以車站為分區(qū)計算區(qū)間運行時間；以及，根據(jù)運行仿真模塊計算到列車位置與運行時間統(tǒng)計全程運行時間，并計算全程運行速度;并且，根據(jù)追蹤間隔計算模塊計算到的追蹤間隔信息，以站間為單位獲取追蹤間隔最大值對應(yīng)的后車位置及速度作為追蹤間隔限制點信息統(tǒng)計。
[0048]由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，該方案中重點放在信號系統(tǒng)控車的仿真上，將機車車輛因素作為車輛的外部條件輸入，同時按信號系統(tǒng)的不利性原則考慮其它影響因素，從而簡化仿真的復(fù)雜度的效果;其次，突出信號系統(tǒng)控車模型在列車運行仿真中的作用，考慮ATP超速防護模型及ATO速度控制模型的結(jié)合，高度擬合信號系統(tǒng)的控車效果，使仿真結(jié)果盡可能貼近實際情況，達到保證仿真精度的目標;最后，仿真平臺以信號系統(tǒng)控制下的列車運行仿真為核心，將信號系統(tǒng)工程設(shè)計相關(guān)的追蹤間隔、折返間隔、閉塞設(shè)計、系統(tǒng)參數(shù)計算等所有工程設(shè)計相關(guān)參數(shù)在同一仿真平臺上生成，同時具備對運營相關(guān)的運行時間、旅行速度指標的計算和分析功能，保證了數(shù)據(jù)的一致性并實現(xiàn)了功能的高度集成化。
【附圖說明】
[0049]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。
[0050]圖1為本發(fā)明實施例提供的一種基于模型驅(qū)動的城市軌道交通運行仿真系統(tǒng)的示意圖；
[0051]圖2為本發(fā)明實施例提供的仿真平臺的主運行仿真模塊的工作流程圖；
[0052]圖3為本發(fā)明實施例提供的仿真平臺的制動距離計算模塊的工作流程圖；
[0053]圖4為本發(fā)明實施例提供的仿真平臺的移動閉塞追蹤間隔計算模塊的工作流程圖；
[0054]圖5為本發(fā)明實施例提供的仿真平臺的固定閉塞追蹤間隔計算模塊的工作流程圖；
[0055]圖6為本發(fā)明實施例提供的仿真平臺的移動閉塞折返間隔計算模塊的工作流程圖；
[0056]圖7為本發(fā)明實施例提供的仿真平臺的固定閉塞折返間隔計算模塊的工作流程圖；
[0057]圖8為本發(fā)明實施例提供的仿真平臺的填充應(yīng)答器布置模塊的工作流程圖；
[0058]圖9為本發(fā)明實施例提供的仿真平臺的區(qū)間信號機布置模塊的工作流程圖；
[0059]圖10為本發(fā)明實施例提供的仿真平臺的信號機接近鎖閉距離計算模塊的工作流程圖；
[0060]圖11為本發(fā)明實施例提供的仿真平臺的進路觸發(fā)距離計算模塊的工作流程圖。
【具體實施方式】
[0061]下面結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明的保護范圍。
[0062]圖1為本發(fā)明實施例提供的一種基于模型驅(qū)動的城市軌道交通運行仿真系統(tǒng)的示意圖。如圖1所示，其主要包括:
[0063]基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模塊，用于存儲與城市軌道交通運行仿相關(guān)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)供其他模塊的調(diào)用。
[0064]運行仿真模塊，用于根據(jù)讀取到的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來計算當前限速值，繼而計算列車當前位置、運行時間以及制動距離；
[0065]追蹤間隔計算模塊，用于根據(jù)移動閉塞條件下列車間隔防護原理以及運行仿真模塊計算到制動距離、運行時間來計算全線的移動閉塞追蹤間隔，還用于根據(jù)讀取到的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、固定閉塞條件下列車間隔防護原理以及運行仿真模塊計算到制動距離、運行時間來計算全線的固定閉塞追蹤間隔；
[0066]折返間隔計算模塊，用于根據(jù)折返站折返限制條件、移動閉塞條件下列車間隔防護原理以及運行仿真模塊計算到制動距離、運行時間來計算移動閉塞折返間隔，還用于根據(jù)折返站折返限制條件、固定閉塞條件下列車間隔防護原理以及運行仿真模塊計算到制動距離、運行時間來計算固定閉塞折返間隔；
[0067]閉塞設(shè)計模塊，用于根據(jù)運行仿真模塊計算到制動距離，以及預(yù)設(shè)的系統(tǒng)延時參數(shù)來計算區(qū)間信號機對應(yīng)的填充應(yīng)答器的位置，還用于根據(jù)運行仿真模塊計算到制動距離與追蹤間隔計算模塊計算到的固定閉塞追蹤間隔，按照設(shè)定的固定閉塞追蹤間隔指標，計算不滿足設(shè)定追蹤間隔要求的區(qū)間增設(shè)信號機的位置；
[0068]系統(tǒng)參數(shù)計算模塊，用于根據(jù)運行仿真模塊計算到制動距離以及預(yù)設(shè)的系統(tǒng)延時參數(shù)來計算信號機接近鎖閉距離，還用于根據(jù)運行仿真模塊計算到制動距離以及預(yù)設(shè)的進路觸發(fā)延時參數(shù)來計算進路觸發(fā)距離；
[0069]統(tǒng)計分析模塊，用于利用運行仿真模塊計算到列車當前位置與運行時間，并結(jié)合所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中車站信息表的車站位置，以車站為分區(qū)計算區(qū)間運行時間，還用于根據(jù)運行仿真模塊計算到列車位置與運行時間統(tǒng)計全程運行時間，并計算全程運行速度，還用于根據(jù)追蹤間隔計算模塊計算到的追蹤間隔信息，以站間為單位獲取追蹤間隔最大值對應(yīng)的后車位置及速度作為追蹤間隔限制點信息統(tǒng)計。
[0070]為了便于理解，下面結(jié)合多個附圖對系統(tǒng)中的各個模塊進行詳細的說明。
[0071]1、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模塊
[0072]基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模塊主要由數(shù)據(jù)庫中存儲不同類別信息的數(shù)據(jù)表組成，在仿真程序中建立對應(yīng)的結(jié)構(gòu)體或?qū)ο髞碜x取相應(yīng)的數(shù)據(jù)表，并且將計算結(jié)果保存到相應(yīng)的數(shù)據(jù)表中，通過這種方式集中管理數(shù)據(jù)，結(jié)構(gòu)清晰，運行效率高。對應(yīng)每一個工程建立一個基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫。
[0073]所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)主要包括:
[0074]信號系統(tǒng)及仿真參數(shù)表，其包含列車參數(shù)、信號系統(tǒng)參數(shù)與仿真參數(shù)；
[0075]列車加速度性能參數(shù)表，其包含不同速度下的加速度；
[0076]閉塞信息表，其包含信號機、保護區(qū)段邊界與填充應(yīng)答器位置；
[0077]坡度信息表，其包含坡度值與坡度起終點；
[0078]限速信息表，其包含限速值、限速起終點；
[0079]車站信息表，其包含車站位置與停站時間。
[0080]此外，將最終的仿真結(jié)果以表格的形式存儲至基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模塊中，例如，仿真結(jié)果存儲表，可以包含列車位置、速度、時間及制動距離等。
[0081 ] 2、運行仿真模塊
[0082]運行仿真模塊是仿真平臺的核心模塊，主要包括由ATP限速邏輯模塊與ATO速度控制邏輯模塊組成的主運行仿真模塊，以及制動距離計算模塊兩個部分。
[0083]其中，ATP限速邏輯模塊與ATO速度控制邏輯模塊的工作流程如圖2所示。
[0084]所述ATP限速邏輯模塊，用于預(yù)定的安全制動模型，并結(jié)合緊急制動停車過程，生成緊急制動觸發(fā)速度曲線，再按照CBTC系統(tǒng)的安全原則確定ATP限速邏輯;之后，根據(jù)讀取到的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)初始化列車位置，并結(jié)合初始化列車位置與ATP限速邏輯計算當前限速值;所述ATO速度控制邏輯模塊，用于根據(jù)CBTC系統(tǒng)的ATO控車原理建立ATO速度控制模型，并結(jié)合ATP限速下的列車自動運行的規(guī)則和特性，根據(jù)ATO的運行策略和算法確定ATO速度控制邏輯;之后，比較列車當前速度與ATP限速邏輯模塊計算到的當前限速值的大小關(guān)系，并根據(jù)ATO速度控制邏輯控制列車速度，再按照距離步長累積獲得列車當前位置，繼而計算列車的運行時間；
[0085]所述制動距離計算模塊的工作流程如圖3所示。其用于根據(jù)ATP限速邏輯模塊計算到的當前限速值以及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中的實時坡度值按照時間步長計算并累積運行距離直至停止，獲得ATP制動距離;還用于根據(jù)ATO速度控制邏輯模塊控制的列車速度以及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中的實時坡度值按照時間步長計算并累積運行距離直至停止，獲得ATO制動距離。
[0086]3、追蹤間隔計算模塊
[0087]追蹤間隔計算模塊是具體功能模塊，包含移動閉塞追蹤間隔計算模塊和固定閉塞追蹤間隔計算模塊兩個子模塊。
[0088]所述移動閉塞追蹤間隔計算模塊的工作流程如圖4所示。其用于根據(jù)移動閉塞條件下列車間隔防護原理與運行仿真模塊計算到制動距離、運行時間，以及預(yù)設(shè)的安全保護距離與列車的長度確定最近的前車位置，將運行仿真起點至最近的前車位置的運行時間與運行仿真起點至本車當前位置的運行時間差作為前車位置對應(yīng)的追蹤間隔Α;
[0089]固定閉塞追蹤間隔計算模塊的工作流程如圖5所示。其用于根據(jù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中的閉塞信息表確定閉塞分區(qū)位置與類型，從而確定追蹤列車位置及相應(yīng)的運行時間；根據(jù)固定閉塞條件下列車間隔防護原理與運行仿真模塊計算到制動距離、運行時間，以及預(yù)設(shè)的安全保護距離與列車的長度確定最近的前車位置，將前車位置的運行時間與追蹤列車位置的運行時間差作為閉塞分區(qū)限制點至前車位置對應(yīng)的追蹤間隔B。
[0090]4、折返間隔計算模塊
[0091]所述折返間隔計算模塊是具體功能模塊，包含移動閉塞折返間隔計算模塊和固定閉塞折返間隔計算模塊兩個子模塊。
[0092]所述移動閉塞折返間隔計算模塊的工作流程如圖6所示。其用于根據(jù)具體折返站型和折返交路按照折返間隔原理確定折返限制點，并利用所述折返限制點、列車制動距離與預(yù)設(shè)的安全保護距離確定追蹤列車位置，繼而結(jié)合移動閉塞條件下列車間隔防護原理，確定最近的前車位置，將前車位置的運行時間與追蹤列車位置的運行時間差作為折返限制點至前車位置對應(yīng)的折返間隔Α;
[0093]所述固定閉塞折返間隔計算模塊的工作流程如圖7所示。其用于根據(jù)具體折返站型和折返交路按照折返間隔原理確定折返限制點，并利用所述折返限制點、列車制動距離與預(yù)設(shè)的安全保護距離確定追蹤列車位置，繼而結(jié)合固定閉塞條件下列車間隔防護原理，確定最近的前車位置，將前車位置的運行時間與追蹤列車位置的運行時間差作為折返限制點至前車位置對應(yīng)的折返間隔B。
[0094]5、閉塞設(shè)計模塊包括:
[0095]所述閉塞設(shè)計模塊是具體功能模塊，包含填充應(yīng)答器布置模塊和區(qū)間信號機布置模塊兩個子模塊。
[0096]所述填充應(yīng)答器布置模塊的工作流程如圖8所示。其用于根據(jù)從所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的閉塞信息表中獲得的信號機的位置，及信號機前的停車距離余量參數(shù)，并結(jié)合運行仿真模塊計算到ATO制動距離，來確定區(qū)間信號機前的列車減速點位置;再根據(jù)預(yù)設(shè)的系統(tǒng)延時參數(shù)從區(qū)間信號機前的列車減速點位置回溯延時前的列車位置，并在該列車位置上一填充應(yīng)答器；
[0097]所述區(qū)間信號機布置模塊的工作流程如圖9所示。其用于計算在不滿足固定閉塞追蹤間隔要求的區(qū)間增設(shè)區(qū)間信號機，保證以該區(qū)間信號機為界的前后兩個閉塞分區(qū)固定閉塞追蹤結(jié)果相同；增設(shè)的區(qū)間信號機的位置計算過程如下:從所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中獲得的閉塞信息表中查找不滿足固定閉塞追蹤間隔要求的區(qū)間，并獲得該區(qū)間上、下游信號機位置及類型，根據(jù)上、下游信號機位置及類型，以及固定閉塞條件下列車間隔防護原理確定前、后車位置，結(jié)合前、后車位置以上游信號機為基礎(chǔ)，按距離步長確定新增的區(qū)間信號機的位置，并計算以新增的區(qū)間信號機的位置分界的上、下游閉塞分區(qū)列車間隔時間；若上、下游閉塞分區(qū)列車間隔時間相等，則在新增的區(qū)間信號機的位置上布置一區(qū)間信號機。
[0098]6、系統(tǒng)參數(shù)計算模塊包括:
[0099]所述系統(tǒng)參數(shù)計算模塊是具體功能模塊，包含信號機接近鎖閉距離計算模塊、進路觸發(fā)距離計算模塊等兩子模塊。
[0100]所述信號機接近鎖閉距離計算模塊的工作流程如圖10所示。其用于從所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的閉塞信息表中獲得的信號機位置，并根據(jù)預(yù)設(shè)的安全保護距離以及運行仿真模塊計算至IJATP制動距離確定信號機位置前的緊急制動觸發(fā)點位置，再根據(jù)預(yù)設(shè)的系統(tǒng)延時參數(shù)從緊急制動觸發(fā)點位置回溯延時前的列車位置，并將該列車位置與信號機之間的距離作為信號機接近鎖閉距離；
[0101]進路觸發(fā)距離計算模塊的工作流程如圖11所示。其用于根據(jù)從所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的閉塞信息表中獲得的信號機的位置，并結(jié)合運行仿真模塊計算到ATO制動距離，來確定區(qū)間信號機前的列車減速點位置，再根據(jù)預(yù)設(shè)的進路觸發(fā)延時參數(shù)從列車減速點位置回溯延時前的列車位置，并將該列車位置與信號機之間的距離作為進路觸發(fā)距離。
[0102]7、統(tǒng)計分析模塊
[0103]所述統(tǒng)計分析模塊是輔助功能模塊，其包括:區(qū)間運行時間統(tǒng)計模塊、全程運行時間及速度統(tǒng)計模塊、追蹤間隔限制點信息統(tǒng)計模塊。
[0104]其中，區(qū)間運行時間統(tǒng)計模塊，用于利用運行仿真模塊計算到列車當前位置與運行時間，并結(jié)合所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中車站信息表的車站位置，以車站為分區(qū)計算區(qū)間運行時間。
[0105]全程運行時間及速度統(tǒng)計模塊，用于根據(jù)運行仿真模塊計算到列車位置與運行時間統(tǒng)計全程運行時間，并計算全程運行速度。
[0106]追蹤間隔限制點信息統(tǒng)計模塊，用于根據(jù)追蹤間隔計算模塊計算到的追蹤間隔信息，以站間為單位獲取追蹤間隔最大值對應(yīng)的后車位置及速度作為追蹤間隔限制點信息統(tǒng)
i+o
[0107]本發(fā)明實施例的上述方案中，將機車車輛因素作為車輛的外部條件輸入，同時按信號系統(tǒng)的不利性原則考慮其它影響因素，從而簡化仿真的復(fù)雜度的效果;其次，突出信號系統(tǒng)控車模型在列車運行仿真中的作用，考慮ATP超速防護模型及ATO速度控制模型的結(jié)合，高度擬合信號系統(tǒng)的控車效果，使仿真結(jié)果盡可能貼近實際情況，達到保證仿真精度的目標;最后，仿真平臺以信號系統(tǒng)控制下的列車運行仿真為核心，將信號系統(tǒng)工程設(shè)計相關(guān)的追蹤間隔、折返間隔、閉塞設(shè)計、系統(tǒng)參數(shù)計算等所有工程設(shè)計相關(guān)參數(shù)在同一仿真平臺上生成，同時具備對運營相關(guān)的運行時間、旅行速度指標的計算和分析功能，保證了數(shù)據(jù)的一致性并實現(xiàn)了功能的高度集成化。
[0108]所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡潔，僅以上述各功能模塊的劃分進行舉例說明，實際應(yīng)用中，可以根據(jù)需要而將上述功能分配由不同的功能模塊完成，即將裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)劃分成不同的功能模塊，以完成以上描述的全部或者部分功會K。
[0109]本發(fā)明另一實施例中，還提供一種基于模型驅(qū)動的城市軌道交通運行仿真方法，該方法基于前述的系統(tǒng)實現(xiàn)，其包括:
[0110]利用基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模塊存儲與城市軌道交通運行仿相關(guān)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)供其他模塊的調(diào)用；
[0111]利用運行仿真模塊根據(jù)讀取到的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來計算當前限速值，繼而計算列車當前位置、運行時間以及制動距離；
[0112]利用追蹤間隔計算模塊根據(jù)移動閉塞條件下列車間隔防護原理以及運行仿真模塊計算到制動距離、運行時間來計算全線的移動閉塞追蹤間隔；以及，根據(jù)讀取到的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、固定閉塞條件下列車間隔防護原理以及運行仿真模塊計算到制動距離、運行時間來計算全線的固定閉塞追蹤間隔；
[0113]利用折返間隔計算模塊根據(jù)折返站折返限制條件、移動閉塞條件下列車間隔防護原理以及運行仿真模塊計算到制動距離、運行時間來計算移動閉塞折返間隔；以及，根據(jù)折返站折返限制條件、固定閉塞條件下列車間隔防護原理以及運行仿真模塊計算到制動距離、運行時間來計算固定閉塞折返間隔；
[0114]利用閉塞設(shè)計模塊根據(jù)運行仿真模塊計算到制動距離，以及預(yù)設(shè)的系統(tǒng)延時參數(shù)來計算區(qū)間信號機對應(yīng)的填充應(yīng)答器的位置；以及，根據(jù)運行仿真模塊計算到制動距離與追蹤間隔計算模塊計算到的固定閉塞追蹤間隔，按照設(shè)定的固定閉塞追蹤間隔指標，計算不滿足設(shè)定追蹤間隔要求的區(qū)間增設(shè)信號機的位置；
[0115]利用系統(tǒng)參數(shù)計算模塊根據(jù)運行仿真模塊計算到制動距離以及預(yù)設(shè)的系統(tǒng)延時參數(shù)來計算信號機接近鎖閉距離；以及，根據(jù)運行仿真模塊計算到制動距離以及預(yù)設(shè)的進路觸發(fā)延時參數(shù)來計算進路觸發(fā)距離；
[0116]利用統(tǒng)計分析模塊根據(jù)運行仿真模塊計算到列車當前位置與運行時間，并結(jié)合所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中車站信息表的車站位置，以車站為分區(qū)計算區(qū)間運行時間；以及，根據(jù)運行仿真模塊計算到列車位置與運行時間統(tǒng)計全程運行時間，并計算全程運行速度;并且，根據(jù)追蹤間隔計算模塊計算到的追蹤間隔信息，以站間為單位獲取追蹤間隔最大值對應(yīng)的后車位置及速度作為追蹤間隔限制點信息統(tǒng)計。
[0117]需要說明的是，上述方法中包含的各個功能模塊所實現(xiàn)的功能的具體實現(xiàn)方式在前面的實施例中已經(jīng)有詳細描述，故在這里不再贅述。
[0118]通過以上的實施方式的描述，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到上述實施例可以通過軟件實現(xiàn)，也可以借助軟件加必要的通用硬件平臺的方式來實現(xiàn)?；谶@樣的理解，上述實施例的技術(shù)方案可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，該軟件產(chǎn)品可以存儲在一個非易失性存儲介質(zhì)(可以是CD-ROM，U盤，移動硬盤等)中，包括若干指令用以使得一臺計算機設(shè)備(可以是個人計算機，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個實施例所述的方法。
[0119]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護范圍為準。
【主權(quán)項】
1.一種基于模型驅(qū)動的城市軌道交通運行仿真系統(tǒng)，其特征在于，包括: 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模塊，用于存儲與城市軌道交通運行仿相關(guān)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)供其他模塊的調(diào)用；運行仿真模塊，用于根據(jù)讀取到的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來計算當前限速值，繼而計算列車當前位置、運行時間以及制動距離； 追蹤間隔計算模塊，用于根據(jù)移動閉塞條件下列車間隔防護原理以及運行仿真模塊計算到制動距離、運行時間來計算全線的移動閉塞追蹤間隔，還用于根據(jù)讀取到的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、固定閉塞條件下列車間隔防護原理以及運行仿真模塊計算到制動距離、運行時間來計算全線的固定閉塞追蹤間隔； 折返間隔計算模塊，用于根據(jù)折返站折返限制條件、移動閉塞條件下列車間隔防護原理以及運行仿真模塊計算到制動距離、運行時間來計算移動閉塞折返間隔，還用于根據(jù)折返站折返限制條件、固定閉塞條件下列車間隔防護原理以及運行仿真模塊計算到制動距離、運行時間來計算固定閉塞折返間隔； 閉塞設(shè)計模塊，用于根據(jù)運行仿真模塊計算到制動距離，以及預(yù)設(shè)的系統(tǒng)延時參數(shù)來計算區(qū)間信號機對應(yīng)的填充應(yīng)答器的位置，還用于根據(jù)運行仿真模塊計算到制動距離與追蹤間隔計算模塊計算到的固定閉塞追蹤間隔，按照設(shè)定的固定閉塞追蹤間隔指標，計算不滿足設(shè)定追蹤間隔要求的區(qū)間增設(shè)信號機的位置； 系統(tǒng)參數(shù)計算模塊，用于根據(jù)運行仿真模塊計算到制動距離以及預(yù)設(shè)的系統(tǒng)延時參數(shù)來計算信號機接近鎖閉距離，還用于根據(jù)運行仿真模塊計算到制動距離以及預(yù)設(shè)的進路觸發(fā)延時參數(shù)來計算進路觸發(fā)距離； 統(tǒng)計分析模塊，用于利用運行仿真模塊計算到列車當前位置與運行時間，并結(jié)合所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中車站信息表的車站位置，以車站為分區(qū)計算區(qū)間運行時間，還用于根據(jù)運行仿真模塊計算到列車位置與運行時間統(tǒng)計全程運行時間，并計算全程運行速度，還用于根據(jù)追蹤間隔計算模塊計算到的追蹤間隔信息，以站間為單位獲取追蹤間隔最大值對應(yīng)的后車位置及速度作為追蹤間隔限制點信息統(tǒng)計。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于模型驅(qū)動的城市軌道交通運行仿真系統(tǒng)，其特征在于，所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包括: 信號系統(tǒng)及仿真參數(shù)表，其包含列車參數(shù)、信號系統(tǒng)參數(shù)與仿真參數(shù)； 列車加速度性能參數(shù)表，其包含不同速度下的加速度； 閉塞信息表，其包含信號機、保護區(qū)段邊界與填充應(yīng)答器位置； 坡度信息表，其包含坡度值與坡度起終點； 限速信息表，其包含限速值、限速起終點； 車站信息表，其包含車站位置與停站時間。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于模型驅(qū)動的城市軌道交通運行仿真系統(tǒng)，其特征在于，所述運行仿真模塊包括: 主運行仿真模塊，其包括:ATP限速邏輯模塊與ATO速度控制邏輯模塊;其中，所述ATP限速邏輯模塊，用于預(yù)定的安全制動模型，并結(jié)合緊急制動停車過程，生成緊急制動觸發(fā)速度曲線，再按照CBTC系統(tǒng)的安全原則確定ATP限速邏輯;之后，根據(jù)讀取到的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)初始化列車位置，并結(jié)合初始化列車位置與ATP限速邏輯計算當前限速值;所述ATO速度控制邏輯模塊，用于根據(jù)CBTC系統(tǒng)的ATO控車原理建立ATO速度控制模型，并結(jié)合ATP限速下的列車自動運行的規(guī)則和特性，根據(jù)ATO的運行策略和算法確定ATO速度控制邏輯;之后，比較列車當前速度與ATP限速邏輯模塊計算到的當前限速值的大小關(guān)系，并根據(jù)ATO速度控制邏輯控制列車速度，再按照距離步長累積獲得列車當前位置，繼而計算列車的運行時間； 制動距離計算模塊，用于根據(jù)ATP限速邏輯模塊計算到的當前限速值以及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中的實時坡度值按照時間步長計算并累積運行距離直至停止，獲得ATP制動距離;還用于根據(jù)ATO速度控制邏輯模塊控制的列車速度以及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中的實時坡度值按照時間步長計算并累積運行距離直至停止，獲得ATO制動距離。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于模型驅(qū)動的城市軌道交通運行仿真系統(tǒng)，其特征在于，所述追蹤間隔計算模塊包括: 移動閉塞追蹤間隔計算模塊，用于根據(jù)移動閉塞條件下列車間隔防護原理與運行仿真模塊計算到制動距離、運行時間，以及預(yù)設(shè)的安全保護距離與列車的長度確定最近的前車位置，將運行仿真起點至最近的前車位置的運行時間與運行仿真起點至本車當前位置的運行時間差作為前車位置對應(yīng)的追蹤間隔A; 固定閉塞追蹤間隔計算模塊，用于根據(jù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中的閉塞信息表確定閉塞分區(qū)位置與類型，從而確定追蹤列車位置及相應(yīng)的運行時間；根據(jù)固定閉塞條件下列車間隔防護原理與運行仿真模塊計算到制動距離、運行時間，以及預(yù)設(shè)的安全保護距離與列車的長度確定最近的前車位置，將前車位置的運行時間與追蹤列車位置的運行時間差作為閉塞分區(qū)限制點至前車位置對應(yīng)的追蹤間隔B。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于模型驅(qū)動的城市軌道交通運行仿真系統(tǒng)，其特征在于，所述折返間隔計算模塊包括: 移動閉塞折返間隔計算模塊，用于根據(jù)具體折返站型和折返交路按照折返間隔原理確定折返限制點，并利用所述折返限制點、列車制動距離與預(yù)設(shè)的安全保護距離確定追蹤列車位置，繼而結(jié)合移動閉塞條件下列車間隔防護原理，確定最近的前車位置，將前車位置的運行時間與追蹤列車位置的運行時間差作為折返限制點至前車位置對應(yīng)的折返間隔A; 固定閉塞折返間隔計算模塊，用于根據(jù)具體折返站型和折返交路按照折返間隔原理確定折返限制點，并利用所述折返限制點、列車制動距離與預(yù)設(shè)的安全保護距離確定追蹤列車位置，繼而結(jié)合固定閉塞條件下列車間隔防護原理，確定最近的前車位置，將前車位置的運行時間與追蹤列車位置的運行時間差作為折返限制點至前車位置對應(yīng)的折返間隔B。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于模型驅(qū)動的城市軌道交通運行仿真系統(tǒng)，其特征在于，所述閉塞設(shè)計模塊包括: 填充應(yīng)答器布置模塊，用于根據(jù)從所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的閉塞信息表中獲得的信號機的位置，及信號機前的停車距離余量參數(shù)，并結(jié)合運行仿真模塊計算到ATO制動距離，來確定區(qū)間信號機前的列車減速點位置;再根據(jù)預(yù)設(shè)的系統(tǒng)延時參數(shù)從區(qū)間信號機前的列車減速點位置回溯延時前的列車位置，并在該列車位置上一填充應(yīng)答器； 區(qū)間信號機布置模塊，用于計算在不滿足固定閉塞追蹤間隔要求的區(qū)間增設(shè)區(qū)間信號機，保證以該區(qū)間信號機為界的前后兩個閉塞分區(qū)固定閉塞追蹤結(jié)果相同；增設(shè)的區(qū)間信號機的位置計算過程如下:從所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中獲得的閉塞信息表中查找不滿足固定閉塞追蹤間隔要求的區(qū)間，并獲得該區(qū)間上、下游信號機位置及類型，根據(jù)上、下游信號機位置及類型，以及固定閉塞條件下列車間隔防護原理確定前、后車位置，結(jié)合前、后車位置以上游信號機為基礎(chǔ)，按距離步長確定新增的區(qū)間信號機的位置，并計算以新增的區(qū)間信號機的位置分界的上、下游閉塞分區(qū)列車間隔時間；若上、下游閉塞分區(qū)列車間隔時間相等，則在新增的區(qū)間信號機的位置上布置一區(qū)間信號機。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于模型驅(qū)動的城市軌道交通運行仿真系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)參數(shù)計算模塊包括: 信號機接近鎖閉距離計算模塊，用于從所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的閉塞信息表中獲得的信號機位置，并根據(jù)預(yù)設(shè)的安全保護距離以及運行仿真模塊計算到ATP制動距離確定信號機位置前的緊急制動觸發(fā)點位置，再根據(jù)預(yù)設(shè)的系統(tǒng)延時參數(shù)從緊急制動觸發(fā)點位置回溯延時前的列車位置，并將該列車位置與信號機之間的距離作為信號機接近鎖閉距離； 進路觸發(fā)距離計算模塊，用于根據(jù)從所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的閉塞信息表中獲得的信號機的位置，并結(jié)合運行仿真模塊計算到ATO制動距離，來確定區(qū)間信號機前的列車減速點位置，再根據(jù)預(yù)設(shè)的進路觸發(fā)延時參數(shù)從列車減速點位置回溯延時前的列車位置，并將該列車位置與信號機之間的距離作為進路觸發(fā)距離。8.一種基于模型驅(qū)動的城市軌道交通運行仿真方法，其特征在于，包括: 利用基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模塊存儲與城市軌道交通運行仿相關(guān)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)供其他模塊的調(diào)用；利用運行仿真模塊根據(jù)讀取到的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來計算當前限速值，繼而計算列車當前位置、運行時間以及制動距離； 利用追蹤間隔計算模塊根據(jù)移動閉塞條件下列車間隔防護原理以及運行仿真模塊計算到制動距離、運行時間來計算全線的移動閉塞追蹤間隔；以及，根據(jù)讀取到的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、固定閉塞條件下列車間隔防護原理以及運行仿真模塊計算到制動距離、運行時間來計算全線的固定閉塞追蹤間隔； 利用折返間隔計算模塊根據(jù)折返站折返限制條件、移動閉塞條件下列車間隔防護原理以及運行仿真模塊計算到制動距離、運行時間來計算移動閉塞折返間隔；以及，根據(jù)折返站折返限制條件、固定閉塞條件下列車間隔防護原理以及運行仿真模塊計算到制動距離、運行時間來計算固定閉塞折返間隔； 利用閉塞設(shè)計模塊根據(jù)運行仿真模塊計算到制動距離，以及預(yù)設(shè)的系統(tǒng)延時參數(shù)來計算區(qū)間信號機對應(yīng)的填充應(yīng)答器的位置；以及，根據(jù)運行仿真模塊計算到制動距離與追蹤間隔計算模塊計算到的固定閉塞追蹤間隔，按照設(shè)定的固定閉塞追蹤間隔指標，計算不滿足設(shè)定追蹤間隔要求的區(qū)間增設(shè)信號機的位置； 利用系統(tǒng)參數(shù)計算模塊根據(jù)運行仿真模塊計算到制動距離以及預(yù)設(shè)的系統(tǒng)延時參數(shù)來計算信號機接近鎖閉距離；以及，根據(jù)運行仿真模塊計算到制動距離以及預(yù)設(shè)的進路觸發(fā)延時參數(shù)來計算進路觸發(fā)距離； 利用統(tǒng)計分析模塊根據(jù)運行仿真模塊計算到列車當前位置與運行時間，并結(jié)合所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中車站信息表的車站位置，以車站為分區(qū)計算區(qū)間運行時間；以及，根據(jù)運行仿真模塊計算到列車位置與運行時間統(tǒng)計全程運行時間，并計算全程運行速度;并且，根據(jù)追蹤間隔計算模塊計算到的追蹤間隔信息，以站間為單位獲取追蹤間隔最大值對應(yīng)的后車位置及速度作為追蹤間隔限制點信息統(tǒng)計。
【文檔編號】G06F17/50GK105912815SQ201610289767
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年5月4日
【發(fā)明人】徐意, 郜洪民, 尹遜政, 王芃, 李亮, 許碩, 孟軍, 王超, 陳寧寧, 鄭偉, 孫磊, 王俊鋒, 徐偉, 王琳, 王鯤
【申請人】中國鐵道科學研究院通信信號研究所, 中國鐵道科學研究院, 北京市華鐵信息技術(shù)開發(fā)總公司, 北京銳馳國鐵智能運輸系統(tǒng)工程技術(shù)有限公司