專利名稱：一種列車運(yùn)行仿真快速計(jì)算方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及軟件技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說，是涉及一種列車運(yùn)行仿真快速計(jì)算方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
城市軌道交通列車的安全越來越成為人們關(guān)注的問題之一，分析列車的運(yùn)行過程，研究線路上相關(guān)設(shè)備的配置和布局以及探討突發(fā)事件等等具有重要的意義?，F(xiàn)有技術(shù)中利用列車運(yùn)行仿真快速計(jì)算方法可以分析列車的運(yùn)算過程。請(qǐng)參閱圖 1所示，為現(xiàn)有技術(shù)列車運(yùn)行仿真快速計(jì)算方法流程圖。該方法包括S1、初始化列車的初始速度、初始位移以及初始時(shí)間等相關(guān)參數(shù)，也就是對(duì)所述列車的初始速度、初始位移以及初始時(shí)間進(jìn)行賦值；S2、在所述列車處于啟動(dòng)工況的情況下，計(jì)算所述列車每一步長(zhǎng)內(nèi)的列車速度值、時(shí)間值和位移值，并將數(shù)據(jù)保存；S3、在所述列車啟動(dòng)工況結(jié)束后，再判斷所述列車在下一個(gè)步長(zhǎng)內(nèi)采用何種工況才能夠滿足所述列車制動(dòng)準(zhǔn)確停站以及限速紅線的要求； S4、計(jì)算所述列車在所述下一個(gè)步長(zhǎng)內(nèi)采用滿足制動(dòng)準(zhǔn)確停站以及限速紅線要求的工況的下一個(gè)步長(zhǎng)的步長(zhǎng)速度值、步長(zhǎng)時(shí)間值以及步長(zhǎng)位移值；S5、判斷所述列車是否到達(dá)終點(diǎn)， 如果否，則進(jìn)入步驟S3，如果是，則進(jìn)入步驟S6 ；S6、將每個(gè)步長(zhǎng)內(nèi)計(jì)算得到的列車運(yùn)行數(shù)據(jù)在圖上表示出來，并用短直線相連，形成牽引曲線V-S和T-S圖。列車共有四個(gè)工況啟動(dòng)工況、牽引工況、惰行工況以及制動(dòng)工況，啟動(dòng)工況是指從列車啟動(dòng)開始到速度等于2. 5km/h時(shí)為止；牽引工況是指速度大于2. 5km/h以上的人為施加牽引力的狀態(tài)；制動(dòng)工況是指人為施加阻力的狀態(tài)；惰行工況是指人為不施加力的狀態(tài)。所述限速紅線是指列車運(yùn)行線路中每個(gè)位置的列車構(gòu)造限速、線路運(yùn)營(yíng)限速以及曲線的限速的最低值，最后將每個(gè)位置的速度最低值用短線連接，得到該列車整個(gè)運(yùn)行線路的限速紅線。所述線路運(yùn)營(yíng)限速是指運(yùn)營(yíng)單位出于安全考慮，要求列車在運(yùn)行過程中不能超過的最大速度值，可能全線一致也可能分段設(shè)置，例如，列車在經(jīng)過某個(gè)車站時(shí)可能不停車，為了考慮車站站臺(tái)上的人的安全，對(duì)該列車在通過此車站時(shí)進(jìn)行限速，這個(gè)速度也可以稱為車站的控制速度，如果所述列車在該車站停車，則車站的控制速度為零；所述曲線限速是指考慮列車通過曲線時(shí)的安全，根據(jù)曲線的半徑規(guī)定列車通過曲線時(shí)的最大運(yùn)行速度。 所述制動(dòng)準(zhǔn)確停站是指在列車到達(dá)終點(diǎn)車站站臺(tái)有效長(zhǎng)度的中間位置時(shí)，所述列車的速度為零?，F(xiàn)有技術(shù)的仿真過程是從該列車的起點(diǎn)開始，按照里程依次進(jìn)行計(jì)算，從而導(dǎo)致整個(gè)計(jì)算過程耗時(shí)長(zhǎng)，計(jì)算效率低下。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供了一種列車運(yùn)行仿真快速運(yùn)算方法及系統(tǒng)，以克服現(xiàn)有技術(shù)中的仿真過程是從列車的起點(diǎn)開始，按照里程依次進(jìn)行計(jì)算而導(dǎo)致整個(gè)計(jì)算過程耗時(shí)很長(zhǎng)，計(jì)算效率低下的問題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案一種列車運(yùn)行仿真快速計(jì)算方法，以列車運(yùn)行線路中的車站作為分割點(diǎn)，將所述線路分成至少兩個(gè)區(qū)間，包括:A、根據(jù)每個(gè)區(qū)間起始端的車站的控制速度以及所述車站站臺(tái)有效長(zhǎng)度的中間位置，初始化相應(yīng)區(qū)間所述列車的初始速度值以及初始位移值，并根據(jù)預(yù)設(shè)時(shí)間值初始化所述列車的初始時(shí)間值；B、判斷各個(gè)區(qū)間中所述列車在下一個(gè)步長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)采用何種工況可使所述列車滿足制動(dòng)準(zhǔn)確停站和/或限速紅線的要求；C、計(jì)算所述列車在所述下一個(gè)步長(zhǎng)內(nèi)采用判斷得到的工況的步長(zhǎng)速度值、步長(zhǎng)時(shí)間值以及步長(zhǎng)位移值；D、 判斷所述列車是否到達(dá)各個(gè)區(qū)間的終止端，如果否，則進(jìn)入步驟B，如果是，則進(jìn)入步驟E ； E、根據(jù)各個(gè)區(qū)間的里程順序和計(jì)算的各個(gè)區(qū)間的步長(zhǎng)速度值、步長(zhǎng)時(shí)間值以及步長(zhǎng)位移值，得到所述列車完整線路中持續(xù)時(shí)間、持續(xù)位移以及與所述持續(xù)時(shí)間和持續(xù)位移對(duì)應(yīng)的持續(xù)速度值。其中，在所述步驟A前，還包括根據(jù)制動(dòng)準(zhǔn)確停站或者各個(gè)區(qū)間終止端的車站限速的要求，從每個(gè)區(qū)間的終止端處反向計(jì)算出所述列車距所述終止任意值時(shí)的速度值，直至推算出的(v，s)與所述限速紅線相交，得到交點(diǎn)處的位移。其中，所述步驟B具體為B11、判斷各個(gè)區(qū)間中所述列車在下一個(gè)步長(zhǎng)時(shí)間的位移是否小于各個(gè)區(qū)間中相應(yīng)的交點(diǎn)處的位移，如果是，則進(jìn)入步驟B12，如果否，則進(jìn)入步驟 B13 ；B12、判斷各個(gè)區(qū)間中所述列車在下一個(gè)步長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)采用何種工況可使所述列車滿足限速紅線的要求；B13、判斷各個(gè)區(qū)間中所述列車在下一個(gè)步長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)采用何種工況可使所述列車滿足制動(dòng)準(zhǔn)確停站的要求。其中，步驟D具體為根據(jù)公式& =S1j Vk =v； ^= max{7；-1}+ 7；，得到所述列車完整線路中持續(xù)時(shí)間和持續(xù)位移以及持續(xù)時(shí)間和持續(xù)位移對(duì)應(yīng)的速度值，其中sk，Vk, Tk為完整路線的第K組計(jì)算結(jié)果數(shù)據(jù)，X , vJ , ^為第i個(gè)區(qū)間的第j組計(jì)算結(jié)果，所述i，j，k 取正整數(shù)。其中，步驟C具體為C21、在采用牽引工況可使所述列車滿足制動(dòng)準(zhǔn)確停站和/或限速紅線的要求的情況下，計(jì)算所述列車在所述下一個(gè)步長(zhǎng)內(nèi)采用牽引工況時(shí)的速度值、 時(shí)間值和位移值；C23、在采用惰行工況可使所述列車滿足制動(dòng)準(zhǔn)確停站和/或限速紅線的要求的情況下，計(jì)算所述列車在所述下一個(gè)步長(zhǎng)內(nèi)采用惰行工況時(shí)的步長(zhǎng)速度值、步長(zhǎng)時(shí)間值和步長(zhǎng)位移值；C25、在采用惰行工況以及牽引工況都不能使所述列車滿足準(zhǔn)確停車和 /或限速紅線的要求的情況下，計(jì)算所述列車在所述下一個(gè)步長(zhǎng)內(nèi)采用制動(dòng)工況時(shí)的步長(zhǎng)速度值、步長(zhǎng)時(shí)間值和步長(zhǎng)位移值。一種列車運(yùn)行仿真快速計(jì)算系統(tǒng)，以列車運(yùn)行線路中的車站作為分割點(diǎn)，將所述線路分成至少兩個(gè)區(qū)間，包括初始化模塊，用于根據(jù)每個(gè)區(qū)間起始端的車站的控制速度以及所述車站站臺(tái)有效長(zhǎng)度的中間位置，初始化相應(yīng)區(qū)間所述列車的初始速度值以及初始位移值和根據(jù)預(yù)設(shè)時(shí)間值初始化所述列車的初始時(shí)間值；第一判斷模塊，用于判斷各個(gè)區(qū)間中所述列車在下一個(gè)步長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)采用何種工況可使所述列車滿足制動(dòng)準(zhǔn)確停站和/或限速紅線的要求；第一計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述第一判斷模塊的判斷結(jié)果，計(jì)算所述列車在所述下一個(gè)步長(zhǎng)內(nèi)采用滿足制動(dòng)準(zhǔn)確停站和/或限速紅線要求的工況的步長(zhǎng)速度值、步長(zhǎng)時(shí)間值以及步長(zhǎng)位移值；第二判斷模塊，用于判斷所述列車是否到達(dá)各個(gè)區(qū)間的終止端；觸發(fā)模塊，用于在所述第二判斷模塊的判斷結(jié)果為否的情況下，觸發(fā)所述第一判斷模塊；匯總模塊，用于在所述第二判斷模塊的判斷結(jié)果為是的情況下，根據(jù)各個(gè)區(qū)間的里程順序和計(jì)算的各個(gè)區(qū)間的步長(zhǎng)速度值、步長(zhǎng)時(shí)間值以及步長(zhǎng)位移值，得到所述列車完整線路中持續(xù)時(shí)間和持續(xù)位移以及持續(xù)時(shí)間和持續(xù)位移對(duì)應(yīng)的速度值。其中，還包括第二計(jì)算模塊，用于根據(jù)制動(dòng)準(zhǔn)確停站或者各個(gè)區(qū)間終止端的車站限速的要求，從每個(gè)區(qū)間的終止端處反向計(jì)算出所述列車距所述終止任意值時(shí)的速度值， 直至推算出的(v，s)與所述限速紅線相交，得到交點(diǎn)處的位移。其中，所述第一判斷模塊具體包括判斷位移子模塊，用于判斷各個(gè)區(qū)間內(nèi)所述列車的位移是否小于相應(yīng)的交點(diǎn)處的位移；第一判斷工況子模塊，用于在所述判斷位移子模塊的判斷結(jié)果為是的情況下，判斷各個(gè)區(qū)間中所述列車在下一個(gè)步長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)采用何種工況可使所述列車滿足限速紅線的要求；第二判斷工況子模塊，用于在所述判斷位移子模塊的判斷結(jié)果為否的情況下，判斷各個(gè)區(qū)間中所述列車在下一個(gè)步長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)采用何種工況可使所述列車滿足制動(dòng)準(zhǔn)確停站的要求。其中，匯總模塊具體用于根據(jù)公式& =S] Vk =V； ^= max{7；-1}+ 7；，得到所述列車完整線路中持續(xù)時(shí)間和持續(xù)位移以及持續(xù)時(shí)間和持續(xù)位移對(duì)應(yīng)的速度值，其中sk，Vk, Tk為完整路線的第K組計(jì)算結(jié)果數(shù)據(jù)，X，” , U為第i個(gè)區(qū)間的第j組計(jì)算結(jié)果，所述 i，j，k取正整數(shù)。其中，第一計(jì)算模塊具體為第一計(jì)算子模塊，用于在所述第一判斷模塊的判斷結(jié)果為牽引工況的情況下，計(jì)算所述列車在所述下一個(gè)步長(zhǎng)內(nèi)采用牽引工況時(shí)的速度值、時(shí)間值和位移值；第二計(jì)算子模塊，用于在所述第一判斷模塊的判斷結(jié)果為惰行工況的情況下，計(jì)算所述列車在所述下一個(gè)步長(zhǎng)內(nèi)采用惰行工況時(shí)的步長(zhǎng)速度值、步長(zhǎng)時(shí)間值和步長(zhǎng)位移值；第三計(jì)算子模塊，用于在所述第一判斷模塊的判斷結(jié)果既不為惰行工況的又不為牽引工況的情況下，計(jì)算所述列車在所述下一個(gè)步長(zhǎng)內(nèi)采用制動(dòng)工況時(shí)的步長(zhǎng)速度值、步長(zhǎng)時(shí)間值和步長(zhǎng)位移值。經(jīng)由上述的技術(shù)方案可知，采用本發(fā)明實(shí)施例，先以列車運(yùn)行線路中的車站作為分割點(diǎn)，將所述列車的線路分成至少兩個(gè)區(qū)間，所述列車在各個(gè)區(qū)間內(nèi)的運(yùn)行過程都被當(dāng)作一個(gè)獨(dú)立的運(yùn)算過程，先對(duì)每個(gè)區(qū)間進(jìn)行初始化，然后對(duì)各個(gè)區(qū)間采用并行運(yùn)算，從而減小了整個(gè)仿真過程的時(shí)間，在各個(gè)區(qū)間的運(yùn)行過程都計(jì)算完畢后，將各個(gè)區(qū)間的步長(zhǎng)速度值、步長(zhǎng)時(shí)間值以及步長(zhǎng)位移值進(jìn)行匯總，獲得所述列車在整個(gè)線路中持續(xù)時(shí)間和持續(xù)位移以及持續(xù)時(shí)間和持續(xù)位移對(duì)應(yīng)的速度值。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。圖1為現(xiàn)有技術(shù)列車運(yùn)行仿真快速計(jì)算方法流程圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例公開的第一種列車運(yùn)行仿真快速計(jì)算方法流程圖3為本發(fā)明實(shí)施例公開的第二種列車運(yùn)行仿真快速計(jì)算方法流程圖；圖4為現(xiàn)有技術(shù)中開始制動(dòng)起點(diǎn)反向推算的距離與本實(shí)施例制動(dòng)起點(diǎn)反向推算的距離的對(duì)比結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明實(shí)施例公開的第一種列車運(yùn)行仿真快速計(jì)算系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本發(fā)明實(shí)施例公開的第二種列車運(yùn)行仿真快速計(jì)算系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。實(shí)施例一請(qǐng)參閱附圖2，為本發(fā)明實(shí)施例公開第一種列車運(yùn)行仿真快速計(jì)算方法流程圖?，F(xiàn)有技術(shù)中的列車運(yùn)行仿真快速計(jì)算方法是采用單線程順序計(jì)算，列車只能從起點(diǎn)開始按照里程依次計(jì)算，直至所述列車到達(dá)終點(diǎn)站，這樣無疑增加了運(yùn)算時(shí)間，本發(fā)明中以列車運(yùn)行線路中的車站作為分割點(diǎn)，將所述線路分成至少兩個(gè)區(qū)間，將所述線路上每個(gè)區(qū)間的列車運(yùn)行過程拆分為一個(gè)獨(dú)立的運(yùn)算單元，實(shí)現(xiàn)各個(gè)區(qū)間的列車運(yùn)行過程并行計(jì)算，待所有區(qū)間的運(yùn)行過程計(jì)算完畢后，再將各個(gè)區(qū)間的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總和處理。該方法可以包括步驟SlOl 根據(jù)每個(gè)區(qū)間起始端的車站的控制速度以及所述車站站臺(tái)有效長(zhǎng)度的中間位置，初始化相應(yīng)區(qū)間所述列車的初始速度值以及初始位移值，并根據(jù)預(yù)設(shè)時(shí)間值初始化所述列車的初始時(shí)間值；每個(gè)區(qū)間的端點(diǎn)都是所述列車行車路線中的經(jīng)過的車站，不論所述列車在其中的某個(gè)車站處停不停車，在該車站處都會(huì)有一個(gè)車站控制速度，所述車站控制速度是為了保證站臺(tái)上等車人的安全。具體的，可以將所述車站的控制速度賦值給此區(qū)間列車的初始速度，將所述車站站臺(tái)有效長(zhǎng)度的中間位置賦值給此區(qū)間列車的初始位移，所述列車的初始時(shí)間實(shí)際就是在該區(qū)間內(nèi)開始仿真的時(shí)間，這個(gè)時(shí)間是相對(duì)而定的，但是各個(gè)區(qū)間的初始時(shí)間最好是相同， 例如所述預(yù)設(shè)時(shí)間值都設(shè)置為1，或者都設(shè)置為0，或者是其他實(shí)數(shù)值，只要在最后對(duì)各個(gè)區(qū)間的初始時(shí)間進(jìn)行匯總與處理時(shí)，將都減去所述預(yù)設(shè)時(shí)間值即可。各個(gè)區(qū)間的預(yù)設(shè)時(shí)間值也可以各不同，而是按照某個(gè)規(guī)律賦值的，例如，遞增或遞減，這樣都可以在最后匯總時(shí)將所述時(shí)間值減去對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)時(shí)間值。優(yōu)選的，相鄰兩個(gè)車站就為一個(gè)區(qū)間。步驟S102 判斷各個(gè)區(qū)間中所述列車在下一個(gè)步長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)采用何種工況可使所述列車滿足制動(dòng)準(zhǔn)確停站和/或限速紅線的要求；列車共有四個(gè)工況啟動(dòng)工況、牽引工況、惰行工況和制動(dòng)工況。啟動(dòng)工況是從列車啟動(dòng)開始到速度等于2. 5km/h時(shí)為止；牽引工況是指速度大于2. 5km/h以上的人為施加牽引力的狀態(tài)；制動(dòng)工況是指人為施加阻力的狀態(tài)；惰行工況是指人為不施加力的狀態(tài)。所述的速度2. 5km/h只是啟動(dòng)工況以及牽引工況的分界點(diǎn)，不是惰行工況和制動(dòng)工況的分界點(diǎn)，也就是說不論列車速度在2. 5km/h以上或以下，只要是人為不施加力的狀態(tài)就是惰行工況；不論列車速度在2. 5km/h以上或以下，只要是人為施加阻力的狀態(tài)，就為制動(dòng)狀態(tài)。工況主要是表示列車的一種受力狀態(tài)，而不是運(yùn)行過程，在采用特定工況的運(yùn)行過程中，列車所受到的力的種類可能是相同的，只是各類力的大小可能會(huì)發(fā)生變化而已，但不能說采用特定工況時(shí)，列車的速度必然怎樣之類的，如，列車加速運(yùn)行不一定是牽引工況，也可能是惰行工況(下坡時(shí))；惰行工況時(shí)，列車可能加速運(yùn)行，也可能減速運(yùn)行。具體的列車制動(dòng)準(zhǔn)確停站的判斷方法為判斷在任意狀態(tài)(Vi，Si)的列車，若立刻轉(zhuǎn)入停車制動(dòng)狀態(tài)，能否滿足不大于區(qū)間終止端車站控制速度的要求。其思路為按照當(dāng)前列車狀態(tài)(Vi，Si)連續(xù)進(jìn)行虛擬制動(dòng)，直到列車速度ν與目標(biāo)速度的誤差在允許范圍內(nèi)， 然后檢查此時(shí)的列車位置S是否在指定位置的允許誤差范圍內(nèi)，若在，則表示此時(shí)列車應(yīng)該立刻轉(zhuǎn)入停車制動(dòng)程序；若列車虛擬位置S位于指定位置允許誤差范圍的前面，則表示列車還沒有必要立刻轉(zhuǎn)入停車制動(dòng)程序，在下一步工況選擇時(shí)可以不受停車制動(dòng)條件的制約；若列車虛擬位置S位于指定位置允許誤差范圍的后面，則表示此時(shí)已經(jīng)無法完成定點(diǎn)制動(dòng)停車了，可能原因是參數(shù)允許誤差范圍的值設(shè)置不合理等等，計(jì)算不成功，需要修改參數(shù)所述允許誤差的值，然后再重新進(jìn)行計(jì)算。為了讓本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步的理解列車制動(dòng)準(zhǔn)確停站的判斷方法，在舉一個(gè)具體的實(shí)施例，因?yàn)橛?jì)算機(jī)在完成浮點(diǎn)運(yùn)算時(shí)存在誤差，所以在計(jì)算開始前需要設(shè)定允許的誤差值，這里以ξ 1代表速度允許誤差值，以ξ 2代表位移允許誤差值。例如，若設(shè)ξ =0. 1，ξ 2 = 1，某車站中心點(diǎn)位置為10000，要求控制速度為0，但因?yàn)橛?jì)算機(jī)是浮點(diǎn)計(jì)算， 所以可能在某一步長(zhǎng)算出來列車的位置是9999. 9，速度為0. 01，因?yàn)樗愕么藭r(shí)的列車實(shí)際速度0.01與該車站要求的目標(biāo)速度0之差，小于規(guī)定的ξ 1 = 0. 1，因此可以認(rèn)為此時(shí)列車已經(jīng)停下來了，忽略那0.01的誤差。又算得列車位置與實(shí)際車站中心點(diǎn)位置之差為0. 1，小于規(guī)定的ξ 2 = 1，因此，此時(shí)認(rèn)為列車已經(jīng)到達(dá)該車站的中心點(diǎn)位置處了，忽略那0. 1的誤差；綜合上面兩種條件，即可認(rèn)為列車在指定的位置準(zhǔn)確達(dá)到了目標(biāo)速度。這個(gè)過程僅僅是能否完成制動(dòng)準(zhǔn)確停站的判斷過程，根據(jù)該判斷過程的返回值， 系統(tǒng)再進(jìn)行下一步的操作。該判斷過程都是虛擬的，并不會(huì)影響實(shí)際列車的運(yùn)行過程數(shù)據(jù)。 若該判斷過程的返回值表明應(yīng)該立刻啟動(dòng)制動(dòng)過程，則系統(tǒng)再調(diào)用專門的制動(dòng)過程運(yùn)行過程進(jìn)行實(shí)際制動(dòng)過程計(jì)算，而不是用此判斷制動(dòng)準(zhǔn)確停站的過程完成停車制動(dòng)過程的實(shí)際計(jì)算。與現(xiàn)有技術(shù)一樣，本發(fā)明實(shí)施例的計(jì)算過程忽略了列車每次抵達(dá)區(qū)間終點(diǎn)端車站時(shí)產(chǎn)生的位置誤差和速度誤差，即每次列車開始從區(qū)間起點(diǎn)站出發(fā)時(shí)，其位置和速度都默認(rèn)為起點(diǎn)車站規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值。具體的限速紅線的獲得步驟為獲取列車運(yùn)行線路中每個(gè)位置的列車構(gòu)造限速、 線路運(yùn)營(yíng)限速以及曲線的限速的最低值，最后將每個(gè)位置的速度最低值用短線連接，得到該列車整個(gè)運(yùn)行線路的限速紅線。所述線路運(yùn)營(yíng)限速是指運(yùn)營(yíng)單位出于安全考慮，要求列車在運(yùn)行過程中不能超過的最大速度值，可能全線一致也可能分段設(shè)置，例如，列車在經(jīng)過某個(gè)車站時(shí)可能不停車，為了考慮車站站臺(tái)上的人的安全，對(duì)該列車在通過此車站時(shí)進(jìn)行限速，這個(gè)速度也可以稱為車站的控制速度，如果所述列車在該車站停車，則車站的控制速度為零；所述曲線限速是指考慮列車通過曲線時(shí)的安全，根據(jù)曲線的半徑規(guī)定列車通過曲線時(shí)的最大運(yùn)行速度。所述列車構(gòu)造限速具體可以根據(jù)所述列車途經(jīng)線路的平縱斷面、列車牽引特性以及列車制動(dòng)力計(jì)算出來的；其中，獲取所述線路的平縱斷面是為了計(jì)算列車運(yùn)行過程中的附加阻力的；獲取所述列車的牽引特性，是因?yàn)榱熊嚨墓β适呛愣ǖ?，因此其能夠提供的牽引力隨列車速度的變化而不斷變化；獲取列車的制動(dòng)力，是因?yàn)榱熊嚹軌蛱峁┑闹苿?dòng)力也是隨列車速度的變化而不斷變化的。所述限速紅線也就是限速分段是滿足列車的速度的合理過渡的，例如，若1000至 1100米位置區(qū)間限速要求為100km/h，而1100以后限速要求為60km/h，那么系統(tǒng)就要檢查， 1000至1100區(qū)間范圍的這100米距離，能否滿足列車從速度為100km/h制動(dòng)到60km/h的長(zhǎng)度要求，若不滿足這個(gè)長(zhǎng)度要求，這樣的限速分段是不合理的，可能會(huì)導(dǎo)致列車運(yùn)行計(jì)算無法進(jìn)行。必須進(jìn)行調(diào)整。一般都是往更低速度調(diào)整，比如上面的例子，可將1000至1100 米位置區(qū)間限速要求調(diào)整為80km/h，再進(jìn)行檢查。如此循環(huán)，直到所有限速分段都滿足要求為止。步驟S103 計(jì)算所述列車在所述下一個(gè)步長(zhǎng)內(nèi)采用判斷得到的工況的步長(zhǎng)速度值、步長(zhǎng)時(shí)間值以及步長(zhǎng)位移值；具體的，實(shí)現(xiàn)方法為在采用牽引工況可使所述列車滿足制動(dòng)準(zhǔn)確停站和/或限速紅線的要求的情況下，計(jì)算所述列車在所述下一個(gè)步長(zhǎng)內(nèi)采用牽引工況時(shí)的速度值、時(shí)間值和位移值；在采用惰行工況可使所述列車滿足制動(dòng)準(zhǔn)確停站和/或限速紅線的要求的情況下，計(jì)算所述列車在所述下一個(gè)步長(zhǎng)內(nèi)采用惰行工況時(shí)的步長(zhǎng)速度值、步長(zhǎng)時(shí)間值和步長(zhǎng)位移值；在采用惰行工況以及牽引工況都不能使所述列車滿足準(zhǔn)確停車和/或限速紅線的要求的情況下，計(jì)算所述列車在所述下一個(gè)步長(zhǎng)內(nèi)采用制動(dòng)工況時(shí)的步長(zhǎng)速度值、步長(zhǎng)時(shí)間值和步長(zhǎng)位移值。步驟S104 判斷所述列車是否到達(dá)各個(gè)區(qū)間的終止端，如果否，則進(jìn)入步驟S102， 如果是，則進(jìn)入步驟S105 ；步驟S105 根據(jù)各個(gè)區(qū)間的里程順序和計(jì)算的各個(gè)區(qū)間的步長(zhǎng)速度值、步長(zhǎng)時(shí)間值以及步長(zhǎng)位移值，得到所述列車完整線路中持續(xù)時(shí)間、持續(xù)位移以及與所述持續(xù)時(shí)間和持續(xù)位移對(duì)應(yīng)的持續(xù)速度值。如果將各個(gè)區(qū)間的列車初始位置設(shè)為區(qū)間起始端車站站臺(tái)有效長(zhǎng)度的中間位置，列車初始速度設(shè)為車站控制速度，則將賦值公式可以為, vO =Ka ,τ =0 ,其中-υ:,τ:—為第i個(gè)區(qū)間列車初始位移值、列車初始速度值和初始時(shí)間值；SUal—為第i個(gè)區(qū)間所對(duì)應(yīng)起始端車站站臺(tái)的中心位置和該起始端車站所規(guī)定的車站控制速度。相應(yīng)的，計(jì)算結(jié)束后的處理工作按區(qū)間里程順序，依次收集各區(qū)間的運(yùn)行數(shù)據(jù)， 得到完整的全線列車運(yùn)行仿真數(shù)據(jù)。處理公式可以為A= S11 Vk =V1j ,T^maxiH + T；^
中Sk，Vk, Tk-為匯總后的第k個(gè)區(qū)間的計(jì)算結(jié)果數(shù)據(jù)；Α,η,T丨—為第i個(gè)區(qū)間的第j組計(jì)算結(jié)果數(shù)據(jù)。相比較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明實(shí)施例的計(jì)算雖然在計(jì)算開始前的準(zhǔn)備和計(jì)算結(jié)束后的處理上有額外的開銷也就是在開始時(shí)對(duì)各個(gè)區(qū)間模塊進(jìn)行初始化，結(jié)束時(shí)將存儲(chǔ)結(jié)果進(jìn)行匯，但這主要是簡(jiǎn)單的賦值運(yùn)算，因此，本發(fā)明的計(jì)算的綜合效率要遠(yuǎn)高于現(xiàn)有技術(shù)的計(jì)算效率。實(shí)施例二請(qǐng)參閱圖3，為本發(fā)明實(shí)施例公開的第二種列車運(yùn)行仿真快速計(jì)算方法流程圖，所述方法中，以列車運(yùn)行線路中的車站作為分割點(diǎn)，將所述線路分成至少兩個(gè)區(qū)間，該方法可以包括步驟S201 根據(jù)制動(dòng)準(zhǔn)確停站或者各個(gè)區(qū)間終止端的車站限速的要求，從每個(gè)區(qū)間的終止端處反向計(jì)算出所述列車距所述終止任意值時(shí)的速度值，直至推算出的(v，s)與所述限速紅線相交，交點(diǎn)為Sl ；采用預(yù)先計(jì)算制動(dòng)曲線的方法，當(dāng)列車V-S坐標(biāo)點(diǎn)遠(yuǎn)離制動(dòng)曲線時(shí)，只進(jìn)行限速紅線的判斷，不進(jìn)行制動(dòng)起點(diǎn)推算；當(dāng)列車V-S坐標(biāo)點(diǎn)接近制動(dòng)曲線時(shí)，才啟動(dòng)制動(dòng)起點(diǎn)推算。所述制動(dòng)曲線是按照列車必須實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)停車(或定點(diǎn)限速通過)的要求，從定點(diǎn)位置開始，根據(jù)列車的受力情況，反向推算出列車在距離定點(diǎn)車站站臺(tái)中心位置為任意S值時(shí)的速度V值，將推算出來的(Vi，Si)點(diǎn)連成曲線，直到曲線與限速紅線相交為止。所述制動(dòng)曲線與所述限速紅線必定相較，因?yàn)榱熊嚾粢獪?zhǔn)確完成定點(diǎn)停車(或定點(diǎn)限速通過)，其實(shí)際運(yùn)行曲線必然會(huì)部分與制動(dòng)曲線重合。步驟S202 根據(jù)每個(gè)區(qū)間起始端的車站的控制速度以及所述車站站臺(tái)有效長(zhǎng)度的中間位置，初始化相應(yīng)區(qū)間所述列車的初始速度值以及初始位移值，并根據(jù)預(yù)設(shè)時(shí)間值初始化所述列車的初始時(shí)間值；具體的，可以利用多核中央處理器來進(jìn)行并行計(jì)算。步驟S203 判斷各個(gè)區(qū)間中所述列車在下一個(gè)步長(zhǎng)時(shí)間的位移是否小于各個(gè)區(qū)間中相應(yīng)的交點(diǎn)處的位移，如果是，則進(jìn)入步驟S204，如果否，則進(jìn)入步驟S205 ；判斷列車的V-S坐標(biāo)點(diǎn)接近制動(dòng)曲線的方法具體為判斷列車位置S與制動(dòng)曲線與限速紅線的交點(diǎn)Sl對(duì)應(yīng)的位置的相互關(guān)系。當(dāng)S < Sl時(shí)，不進(jìn)行制動(dòng)起點(diǎn)推算，但S > =Si時(shí)，認(rèn)為列車V-S坐標(biāo)點(diǎn)已靠近制動(dòng)曲線，需要進(jìn)行制動(dòng)起點(diǎn)推算。最佳的制動(dòng)推算起點(diǎn)，就是既能夠保證不會(huì)錯(cuò)過為滿足定點(diǎn)停車要求所必須的制動(dòng)起始點(diǎn)，又使得調(diào)用圖5 所示的列車制動(dòng)準(zhǔn)確停站判斷函數(shù)次數(shù)最少的，驗(yàn)證制動(dòng)條件是否滿足的起始點(diǎn)。所述步長(zhǎng)越小，仿真越精確。請(qǐng)參閱圖4，為現(xiàn)有技術(shù)中開始制動(dòng)起點(diǎn)反向推算的距離與本實(shí)施例制動(dòng)起點(diǎn)反向推算的距離的對(duì)比結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4所示，其中，限速紅線是用虛線表示、制動(dòng)曲線是用加粗線表示、列車實(shí)際運(yùn)行V-S曲線是用點(diǎn)劃線表示，常規(guī)算法的制動(dòng)起點(diǎn)反向推算需從列車從A站出發(fā)時(shí)起，至列車V-S點(diǎn)抵達(dá)制動(dòng)曲線時(shí)止，其推算運(yùn)行距離如圖中的L常規(guī)。從圖中可知，大量的反向推算工作量是沒有必要的，只有當(dāng)列車V-S點(diǎn)靠近制動(dòng)曲線時(shí)，才有必要進(jìn)行反向推算。為此，本實(shí)施例提出可從制動(dòng)曲線與限速紅線的交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的距離Sl處這開始進(jìn)行反向推算，則所需的推算距離為圖4所示的L推算，遠(yuǎn)小于L常規(guī)。 從而大大減少了列車運(yùn)行過程中的制動(dòng)起點(diǎn)反向推算次數(shù)，減少了計(jì)算量，極大地提升了列車運(yùn)行仿真的速度。所述Sl的位置表明了在所述列車的速度為最大允許速度時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)停車 (或定點(diǎn)限速通過)所需要的制動(dòng)距離。而實(shí)際的列車速度不會(huì)超過最大允許速度，因此，若列車V-S點(diǎn)位置在Sl點(diǎn)左邊，則表示列車肯定能夠滿足定點(diǎn)停車的要求，還不需要進(jìn)行制動(dòng)起點(diǎn)推算。但若列車V-S點(diǎn)位置在Sl點(diǎn)右邊，則表明列車將要接近制動(dòng)起點(diǎn)了，因此， 在此后的每一步長(zhǎng)內(nèi)，都需要調(diào)用實(shí)施例一中所述的判斷準(zhǔn)確停車的過程，來尋找列車運(yùn)行線實(shí)際切入制動(dòng)曲線的交點(diǎn)S2。找到交點(diǎn)S2后，就可直接進(jìn)行制動(dòng)過程運(yùn)算了。步驟S204 判斷各個(gè)區(qū)間中所述列車在下一個(gè)步長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)采用何種工況可使所述列車滿足限速紅線的要求；步驟S205 判斷各個(gè)區(qū)間中所述列車在下一個(gè)步長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)采用何種工況可使所述列車滿足制動(dòng)準(zhǔn)確停站的要求；步驟S206 計(jì)算所述列車在所述下一個(gè)步長(zhǎng)內(nèi)采用判斷得到的工況的步長(zhǎng)速度值、步長(zhǎng)時(shí)間值以及步長(zhǎng)位移值；步驟S207 判斷所述列車是否到達(dá)各個(gè)區(qū)間的終止端，如果否，則進(jìn)入步驟S203， 如果是，則進(jìn)入步驟S208 ；步驟S208 根據(jù)各個(gè)區(qū)間的里程順序和計(jì)算的各個(gè)區(qū)間的步長(zhǎng)速度值、步長(zhǎng)時(shí)間值以及步長(zhǎng)位移值，得到所述列車完整線路中持續(xù)時(shí)間、持續(xù)位移以及與所述持續(xù)時(shí)間和持續(xù)位移對(duì)應(yīng)的持續(xù)速度值。步驟S208后還可以包括步驟將每個(gè)步長(zhǎng)內(nèi)計(jì)算得到的列車運(yùn)行數(shù)據(jù)在圖上表示出來，并用短直線相連，形成牽引曲線V-S和T-S圖。本發(fā)明實(shí)施例，在不影響計(jì)算精度的前提下，盡可能的減少制動(dòng)起點(diǎn)反向推算的次數(shù)，達(dá)到顯著提高列車運(yùn)行仿真運(yùn)算效率的目的。上述本發(fā)明公開的實(shí)施例中詳細(xì)描述了方法，對(duì)于本發(fā)明的方法可采用多種形式的裝置實(shí)現(xiàn)，因此本發(fā)明還公開了兩種系統(tǒng)，下面給出具體的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。實(shí)施例三請(qǐng)參閱圖5，為本發(fā)明實(shí)施例公開的第一種列車運(yùn)行仿真快速計(jì)算系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，所述系統(tǒng)中以列車運(yùn)行線路中的車站作為分割點(diǎn)，將所述線路分成至少兩個(gè)區(qū)間， 所述系統(tǒng)可以包括初始化模塊401、第一判斷模塊402、第一計(jì)算模塊403、第二判斷模塊 404、觸發(fā)模塊405以及匯總模塊406，其中所述初始化模塊401，用于根據(jù)每個(gè)區(qū)間起始端的車站的控制速度以及所述車站站臺(tái)有效長(zhǎng)度的中間位置，初始化相應(yīng)區(qū)間所述列車的初始速度值以及初始位移值和根據(jù)預(yù)設(shè)時(shí)間值初始化所述列車的初始時(shí)間值；所述第一判斷模塊402，用于判斷各個(gè)區(qū)間中所述列車在下一個(gè)步長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)采用何種工況可使所述列車滿足制動(dòng)準(zhǔn)確停站和/或限速紅線的要求；所述第一計(jì)算模塊403，用于根據(jù)所述第一判斷模塊402的判斷結(jié)果，計(jì)算所述列車在所述下一個(gè)步長(zhǎng)內(nèi)采用滿足制動(dòng)準(zhǔn)確停站和/或限速紅線要求的工況的步長(zhǎng)速度值、 步長(zhǎng)時(shí)間值以及步長(zhǎng)位移值；所述第一計(jì)算模塊具體包括第一計(jì)算子模塊，用于在所述第一判斷模塊的判斷結(jié)果為牽引工況的情況下，計(jì)算所述列車在所述下一個(gè)步長(zhǎng)內(nèi)采用牽引工況時(shí)的速度值、 時(shí)間值和位移值；第二計(jì)算子模塊，用于在所述第一判斷模塊的判斷結(jié)果為惰行工況的情況下，計(jì)算所述列車在所述下一個(gè)步長(zhǎng)內(nèi)采用惰行工況時(shí)的步長(zhǎng)速度值、步長(zhǎng)時(shí)間值和步長(zhǎng)位移值；第三計(jì)算子模塊，用于在所述第一判斷模塊的判斷結(jié)果既不為惰行工況的又不為牽引工況的情況下，計(jì)算所述列車在所述下一個(gè)步長(zhǎng)內(nèi)采用制動(dòng)工況時(shí)的步長(zhǎng)速度值、 步長(zhǎng)時(shí)間值和步長(zhǎng)位移值。所述第二判斷模塊404，用于判斷所述列車是否到達(dá)各個(gè)區(qū)間的終止端；所述觸發(fā)模塊405，用于在所述第二判斷模塊404的判斷結(jié)果為否的情況下，觸發(fā)所述第一判斷模塊；所述匯總模塊406，用于在所述第二判斷模塊404的判斷結(jié)果為是的情況下，根據(jù)各個(gè)區(qū)間的里程順序和計(jì)算的各個(gè)區(qū)間的步長(zhǎng)速度值、步長(zhǎng)時(shí)間值以及步長(zhǎng)位移值，得到所述列車完整線路中持續(xù)時(shí)間和持續(xù)位移以及持續(xù)時(shí)間和持續(xù)位移對(duì)應(yīng)的速度值。具體的，匯總模塊406的處理方法為根據(jù)公式Sk =S) , K =Vj ,
7；= max{7；-1}+ 7；，得到所述列車完整線路中持續(xù)時(shí)間和持續(xù)位移以及持續(xù)時(shí)間和持續(xù)位
移對(duì)應(yīng)的速度值，其中Sk，vk，Tk為完整路線的第K組計(jì)算結(jié)果數(shù)據(jù)，^ , V; , τ；為第i個(gè)區(qū)間的第j組計(jì)算結(jié)果，所述i，j，k取正整數(shù)。相比較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明實(shí)施例的計(jì)算雖然在計(jì)算開始前的準(zhǔn)備和計(jì)算結(jié)束后的處理上有額外的開銷也就是調(diào)用了初始化模塊401以及匯總模塊406，但這主要是簡(jiǎn)單的賦值運(yùn)算，因此，本發(fā)明的計(jì)算的綜合效率要遠(yuǎn)高于現(xiàn)有技術(shù)的計(jì)算效率。實(shí)施例四請(qǐng)參閱圖6，為本發(fā)明實(shí)施例公開的第二種列車運(yùn)行仿真快速計(jì)算系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，所述系統(tǒng)中以列車運(yùn)行線路中的車站作為分割點(diǎn)，將所述線路分成至少兩個(gè)區(qū)間，所述系統(tǒng)可以包括第二計(jì)算模塊501、初始化模塊401、判斷位移子模塊502、第一判斷工況子模塊503、第二判斷工況子模塊504、第一計(jì)算模塊403、第二判斷模塊404、觸發(fā)模塊405 以及匯總模塊406，其中所述第二計(jì)算模塊501，用于根據(jù)制動(dòng)準(zhǔn)確停站或者各個(gè)區(qū)間終止端的車站限速的要求，從每個(gè)區(qū)間的終止端處反向計(jì)算出所述列車距所述終止任意值時(shí)的速度值，直至推算出的(v，s)與所述限速紅線相交，得到交點(diǎn)處的位移；所述初始化模塊401，用于根據(jù)每個(gè)區(qū)間起始端的車站的控制速度以及所述車站站臺(tái)有效長(zhǎng)度的中間位置，初始化相應(yīng)區(qū)間所述列車的初始速度值以及初始位移值和根據(jù)預(yù)設(shè)時(shí)間值初始化所述列車的初始時(shí)間值；其中，所述第一判斷模塊402包括所述判斷位移子模塊502、所述第一判斷工況子模塊503以及所述第二判斷工況子模塊504。所述判斷位移子模塊502，用于判斷各個(gè)區(qū)間內(nèi)所述列車的位移是否小于相應(yīng)的交點(diǎn)處的位移；所述第一判斷工況子模塊503，用于在所述判斷位移子模塊的判斷結(jié)果為是的情況下，判斷各個(gè)區(qū)間中所述列車在下一個(gè)步長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)采用何種工況可使所述列車滿足限速紅線的要求；所述第二判斷工況子模塊504，用于在所述判斷位移子模塊502的判斷結(jié)果為否的情況下，判斷各個(gè)區(qū)間中所述列車在下一個(gè)步長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)采用何種工況可使所述列車滿足制動(dòng)準(zhǔn)確停站的要求；所述第一計(jì)算模塊403，用于根據(jù)所述第一判斷模塊402的判斷結(jié)果，計(jì)算所述列車在所述下一個(gè)步長(zhǎng)內(nèi)采用滿足制動(dòng)準(zhǔn)確停站和/或限速紅線要求的工況的步長(zhǎng)速度值、 步長(zhǎng)時(shí)間值以及步長(zhǎng)位移值；所述第二判斷模塊404，用于判斷所述列車是否到達(dá)各個(gè)區(qū)間的終止端；所述觸發(fā)模塊405，用于在所述第二判斷模塊404的判斷結(jié)果為否的情況下，觸發(fā)所述第一判斷模塊；所述匯總模塊406，用于在所述第二判斷模塊404的判斷結(jié)果為是的情況下，根據(jù)各個(gè)區(qū)間的里程順序和計(jì)算的各個(gè)區(qū)間的步長(zhǎng)速度值、步長(zhǎng)時(shí)間值以及步長(zhǎng)位移值，得到所述列車完整線路中持續(xù)時(shí)間和持續(xù)位移以及持續(xù)時(shí)間和持續(xù)位移對(duì)應(yīng)的速度值。本發(fā)明實(shí)施例，在不影響計(jì)算精度的前提下，盡可能的減少制動(dòng)起點(diǎn)反向推算的次數(shù)，達(dá)到顯著提高列車運(yùn)行仿真運(yùn)算效率的目的。為了讓本領(lǐng)域技術(shù)人員更清楚的了解到采用本發(fā)明實(shí)施例的計(jì)算效率，在實(shí)際應(yīng)用中針對(duì)本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行了一次列車運(yùn)行仿真進(jìn)行一下簡(jiǎn)單介紹。列車的線路中共設(shè)有10個(gè)車站，A站 J站，選用編組相同的列車進(jìn)行追蹤運(yùn)行， 仿真步長(zhǎng)取1秒。列車從A站起動(dòng)到J站停車，在中間各站均停車30s。在常規(guī)配置的微機(jī)平臺(tái)上，計(jì)算參數(shù)完全相同的條件下，采用本發(fā)明所述的算法完成本次運(yùn)算共用去1.6秒， 而常規(guī)算法完成本次運(yùn)算則耗時(shí)30秒?？梢姡景l(fā)明實(shí)施例所述的并行計(jì)算方法計(jì)算效率遠(yuǎn)高于常規(guī)算法，其效率約為常規(guī)算法的20倍左右。本說明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見即可。對(duì)于實(shí)施例公開的裝置而言，由于其與實(shí)施例公開的方法相對(duì)應(yīng)，所以描述的比較簡(jiǎn)單，相關(guān)之處參見方法部分說明即可。結(jié)合本文中所公開的實(shí)施例描述的方法或算法的步驟可以直接用硬件、處理器執(zhí)行的軟件模塊，或者二者的結(jié)合來實(shí)施。軟件模塊可以置于隨機(jī)存儲(chǔ)器(RAM)、內(nèi)存、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、電可編程ROM、電可擦除可編程ROM、寄存器、硬盤、可移動(dòng)磁盤、CD-ROM、或技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)所公知的任意其它形式的存儲(chǔ)介質(zhì)中。對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。 對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
權(quán)利要求
1.一種列車運(yùn)行仿真快速計(jì)算方法，其特征在于，以列車運(yùn)行線路中的車站作為分割點(diǎn)，將所述線路分成至少兩個(gè)區(qū)間，包括A、根據(jù)每個(gè)區(qū)間起始端的車站的控制速度以及所述車站站臺(tái)有效長(zhǎng)度的中間位置，初始化相應(yīng)區(qū)間所述列車的初始速度值以及初始位移值，并根據(jù)預(yù)設(shè)時(shí)間值初始化所述列車的初始時(shí)間值；B、判斷各個(gè)區(qū)間中所述列車在下一個(gè)步長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)采用何種工況可使所述列車滿足制動(dòng)準(zhǔn)確停站和/或限速紅線的要求；C、計(jì)算所述列車在所述下一個(gè)步長(zhǎng)內(nèi)采用判斷得到的工況的步長(zhǎng)速度值、步長(zhǎng)時(shí)間值以及步長(zhǎng)位移值；D、判斷所述列車是否到達(dá)各個(gè)區(qū)間的終止端，如果否，則進(jìn)入步驟B，如果是，則進(jìn)入步驟E;E、根據(jù)各個(gè)區(qū)間的里程順序和計(jì)算的各個(gè)區(qū)間的步長(zhǎng)速度值、步長(zhǎng)時(shí)間值以及步長(zhǎng)位移值，得到所述列車完整線路中持續(xù)時(shí)間、持續(xù)位移以及與所述持續(xù)時(shí)間和持續(xù)位移對(duì)應(yīng)的持續(xù)速度值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，在所述步驟A前，還包括根據(jù)制動(dòng)準(zhǔn)確停站或者各個(gè)區(qū)間終止端的車站限速的要求，從每個(gè)區(qū)間的終止端處反向計(jì)算出所述列車距所述終止任意值時(shí)的速度值，直至推算出的(v，s)與所述限速紅線相交，得到交點(diǎn)處的位移。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述方法，其特征在于，所述步驟B具體為B11、判斷各個(gè)區(qū)間中所述列車在下一個(gè)步長(zhǎng)時(shí)間的位移是否小于各個(gè)區(qū)間中相應(yīng)的交點(diǎn)處的位移，如果是，則進(jìn)入步驟B12，如果否，則進(jìn)入步驟B13 ；B12、判斷各個(gè)區(qū)間中所述列車在下一個(gè)步長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)采用何種工況可使所述列車滿足限速紅線的要求；B13、判斷各個(gè)區(qū)間中所述列車在下一個(gè)步長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)采用何種工況可使所述列車滿足制動(dòng)準(zhǔn)確停站的要求。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，步驟D具體為根據(jù)公式&= S] Vk =V；,7I=maxI^1I+7;，得到所述列車完整線路中持續(xù)時(shí)間和持續(xù)位移以及持續(xù)時(shí)間和持續(xù)位移對(duì)應(yīng)的速度值，其中Sk，vk, Tk為完整路線的第κ組計(jì)算結(jié)果數(shù)據(jù)，X, V;, η為第i個(gè)區(qū)間的第j組計(jì)算結(jié)果，所述i，j，k取正整數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，步驟C具體為C21、在采用牽引工況可使所述列車滿足制動(dòng)準(zhǔn)確停站和/或限速紅線的要求的情況下，計(jì)算所述列車在所述下一個(gè)步長(zhǎng)內(nèi)采用牽引工況時(shí)的速度值、時(shí)間值和位移值；C23、在采用惰行工況可使所述列車滿足制動(dòng)準(zhǔn)確停站和/或限速紅線的要求的情況下，計(jì)算所述列車在所述下一個(gè)步長(zhǎng)內(nèi)采用惰行工況時(shí)的步長(zhǎng)速度值、步長(zhǎng)時(shí)間值和步長(zhǎng)位移值；C25、在采用惰行工況以及牽引工況都不能使所述列車滿足準(zhǔn)確停車和/或限速紅線的要求的情況下，計(jì)算所述列車在所述下一個(gè)步長(zhǎng)內(nèi)采用制動(dòng)工況時(shí)的步長(zhǎng)速度值、步長(zhǎng)時(shí)間值和步長(zhǎng)位移值。
6.一種列車運(yùn)行仿真快速計(jì)算系統(tǒng)，其特征在于，以列車運(yùn)行線路中的車站作為分割點(diǎn)，將所述線路分成至少兩個(gè)區(qū)間，包括初始化模塊，用于根據(jù)每個(gè)區(qū)間起始端的車站的控制速度以及所述車站站臺(tái)有效長(zhǎng)度的中間位置，初始化相應(yīng)區(qū)間所述列車的初始速度值以及初始位移值和根據(jù)預(yù)設(shè)時(shí)間值初始化所述列車的初始時(shí)間值；第一判斷模塊，用于判斷各個(gè)區(qū)間中所述列車在下一個(gè)步長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)采用何種工況可使所述列車滿足制動(dòng)準(zhǔn)確停站和/或限速紅線的要求；第一計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述第一判斷模塊的判斷結(jié)果，計(jì)算所述列車在所述下一個(gè)步長(zhǎng)內(nèi)采用滿足制動(dòng)準(zhǔn)確停站和/或限速紅線要求的工況的步長(zhǎng)速度值、步長(zhǎng)時(shí)間值以及步長(zhǎng)位移值；第二判斷模塊，用于判斷所述列車是否到達(dá)各個(gè)區(qū)間的終止端； 觸發(fā)模塊，用于在所述第二判斷模塊的判斷結(jié)果為否的情況下，觸發(fā)所述第一判斷模塊；匯總模塊，用于在所述第二判斷模塊的判斷結(jié)果為是的情況下，根據(jù)各個(gè)區(qū)間的里程順序和計(jì)算的各個(gè)區(qū)間的步長(zhǎng)速度值、步長(zhǎng)時(shí)間值以及步長(zhǎng)位移值，得到所述列車完整線路中持續(xù)時(shí)間和持續(xù)位移以及持續(xù)時(shí)間和持續(xù)位移對(duì)應(yīng)的速度值。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述系統(tǒng)，其特征在于，還包括第二計(jì)算模塊，用于根據(jù)制動(dòng)準(zhǔn)確停站或者各個(gè)區(qū)間終止端的車站限速的要求，從每個(gè)區(qū)間的終止端處反向計(jì)算出所述列車距所述終止任意值時(shí)的速度值，直至推算出的(V， s)與所述限速紅線相交，得到交點(diǎn)處的位移。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述系統(tǒng)，其特征在于，所述第一判斷模塊具體包括判斷位移子模塊，用于判斷各個(gè)區(qū)間內(nèi)所述列車的位移是否小于相應(yīng)的交點(diǎn)處的位移；第一判斷工況子模塊，用于在所述判斷位移子模塊的判斷結(jié)果為是的情況下，判斷各個(gè)區(qū)間中所述列車在下一個(gè)步長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)采用何種工況可使所述列車滿足限速紅線的要求；第二判斷工況子模塊，用于在所述判斷位移子模塊的判斷結(jié)果為否的情況下，判斷各個(gè)區(qū)間中所述列車在下一個(gè)步長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)采用何種工況可使所述列車滿足制動(dòng)準(zhǔn)確停站的要求。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述系統(tǒng)，其特征在于，匯總模塊具體用于根據(jù)公式叉=^，K =v； ^= max {τ；-1}+ 7；,得到所述列車完整線路中持續(xù)時(shí)間和持續(xù)位移以及持續(xù)時(shí)間和持續(xù)位移對(duì)應(yīng)的速度值，其中&，\，Tk為完整路線的第K組計(jì)算結(jié)果數(shù)據(jù)，X, Τ;為第 i個(gè)區(qū)間的第j組計(jì)算結(jié)果，所述i，j，k取正整數(shù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述系統(tǒng)，其特征在于，第一計(jì)算模塊具體為第一計(jì)算子模塊，用于在所述第一判斷模塊的判斷結(jié)果為牽引工況的情況下，計(jì)算所述列車在所述下一個(gè)步長(zhǎng)內(nèi)采用牽引工況時(shí)的速度值、時(shí)間值和位移值；第二計(jì)算子模塊，用于在所述第一判斷模塊的判斷結(jié)果為惰行工況的情況下，計(jì)算所述列車在所述下一個(gè)步長(zhǎng)內(nèi)采用惰行工況時(shí)的步長(zhǎng)速度值、步長(zhǎng)時(shí)間值和步長(zhǎng)位移值；第三計(jì)算子模塊，用于在所述第一判斷模塊的判斷結(jié)果既不為惰行工況的又不為牽引工況的情況下，計(jì)算所述列車在所述下一個(gè)步長(zhǎng)內(nèi)采用制動(dòng)工況時(shí)的步長(zhǎng)速度值、步長(zhǎng)時(shí)間值和步長(zhǎng)位移值。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種列車運(yùn)行仿真快速計(jì)算方法及系統(tǒng)，采用本發(fā)明實(shí)施例，首先以列車運(yùn)行線路中的車站作為分割點(diǎn)，將所述列車的線路分成至少兩個(gè)區(qū)間，所述列車在各個(gè)區(qū)間內(nèi)的運(yùn)行過程都被當(dāng)作一個(gè)獨(dú)立的運(yùn)算過程，先對(duì)每個(gè)區(qū)間進(jìn)行初始化，然后對(duì)各個(gè)區(qū)間采用并行運(yùn)算，從而減小了整個(gè)仿真過程的時(shí)間，在各個(gè)區(qū)間的運(yùn)行過程都計(jì)算完畢后，將各個(gè)區(qū)間的步長(zhǎng)速度值、步長(zhǎng)時(shí)間值以及步長(zhǎng)位移值進(jìn)行匯總，獲得所述列車在整個(gè)線路中持續(xù)時(shí)間和持續(xù)位移以及持續(xù)時(shí)間和持續(xù)位移對(duì)應(yīng)的速度值。
文檔編號(hào)G06F19/00GK102495963SQ201110400928
公開日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2011年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月6日
發(fā)明者彭長(zhǎng)四 申請(qǐng)人:蘇州大學(xué)