[发明专利]列车运行优化操纵方法和装置

说明书

本发明实施例提供一种列车运行优化操纵方法和装置。本发明列车运行优化操纵方法，包括：根据列车的车辆信息和列车运行区段的路况信息确定列车运行总能耗函数和列车运行总时间函数；将所述列车运行总能耗函数作为优化目标函数；将列车运行总时间小于或者等于所述列车运行限定时间、所述第一变量和所述第二变量的取值均在0至1之间，作为约束条件；使用优化算法在所述约束条件下获取所述优化目标函数的最优解，所述优化目标函数的最优解包括第一变量的最优值和第二变量的最优值；根据所述第一变量的最优值、所述第二变量的最优值和所述列车运行区段的路况信息确定列车运行的速度‑位置曲线；根据所述列车运行的速度‑位置曲线操纵列车运行。

技术领域

本发明实施例涉及轨道交通控制技术，尤其涉及一种列车运行优化操纵方法和装置。

背景技术

随着轨道交通技术的迅猛发展，轨道交通信号技术也取得了长足的进步。列车自动控制系统(Automatic Train Control，简称ATC)采用先进的列车自动控制技术提高行车效率，对于轨道交通技术来说是必不可少的。其中，ATC系统包括三个子系统，分别为列车自动防护(Automatic Train Protection，简称ATP)、列车自动运行(Automatic TrainOperation，简称ATO)以及列车自动监控(Automatic Train Supervision，简称ATS)。

其中，ATO作为列车自动控制系统的一个重要的子系统，利用车载固化信息及地面信息实现对列车牵引、制动的控制，使列车处在最佳运行状态，提高列车准点率、乘客舒适度、节约能源。

随着铁路运营里程不断增加，能耗支出逐年增大，需要对机车(包括内燃机车和电力机车)进行节能减排。所以，在ATO中设置适用于各种类型机车的列车操作算法是极为重要且迫切的。

发明内容

本发明实施例提供一种列车运行优化操纵方法和装置，以实现在保证列车运行准点的同时，有效节约能耗，提升列车运行效率。

第一方面，本发明实施例提供一种列车运行优化操纵方法，包括：

获取列车的车辆信息、列车运行区段的路况信息以及列车运行限定时间；

根据所述列车的车辆信息和列车运行区段的路况信息确定列车运行总能耗函数和列车运行总时间函数，所述列车运行总能耗函数和所述列车运行总时间函数均是关于第一变量和第二变量的函数；

将所述列车运行总能耗函数作为优化目标函数；

将列车运行总时间小于或者等于所述列车运行限定时间、所述第一变量和所述第二变量的取值均在0至1之间，作为约束条件；

使用优化算法在所述约束条件下获取所述优化目标函数的最优解，所述优化目标函数的最优解包括第一变量的最优值和第二变量的最优值；

根据所述第一变量的最优值、所述第二变量的最优值和所述列车运行区段的路况信息确定列车运行的速度-位置曲线；

根据所述列车运行的速度-位置曲线操纵列车运行。

结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述列车运行区段的路况信息包括至少一个限速段的最大速度和各个限速段的距离，根据所述第一变量的最优值、所述第二变量的最优值和所述列车运行区段的路况信息确定列车运行的速度-位置曲线，包括：

根据所述第一变量的最优值和所述至少一个限速段的最大速度确定各个限速段的目标速度；

根据所述第二变量的最优值和所述至少一个限速段的最大速度确定各个限速段的制动速度；

根据各个限速段的目标速度、各个限速段的制动速度以及各个限速段的距离确定所述列车运行的速度-位置曲线。