[发明专利]临时限速下的高铁列车调度与控制一体优化方法

权利要求书

1.一种临时限速下的高铁列车调度与控制一体优化方法，其特征在于，包括：

配置优化列车运行调整图及速度曲线所需的铁路线路拓扑结构、信号系统和列车动力学特性基础参数；

配置临时限速场景基础数据；

根据所述铁路线路拓扑结构、信号系统特性、列车动力学特性基础参数及临时限速场景基础数据建立在临时限速条件下的列车运行调整与驾驶控制一体化优化模型，该一体化优化模型包括：列车临时限速约束模型、基于离散距离的列车动力学模型、列车到发时刻模型、基于轨道区段锁闭时间的列车运行间隔计算模型、轨道区段能力约束模型和目标函数模型；

采用混合整数线性规划来求解所述列车运行调整与驾驶控制一体化优化模型，获取带锁闭时间的列车运行调整图及各列车速度曲线。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述配置优化列车运行调整图及速度曲线所需的列车动力学特性基础参数包括：高速铁路线路信息、车站信息、线路固定限速信息、轨道区段信息、初始时刻表、列车长度、路径、站内停站时间、列车发车时间窗、最小加速度与最大加速度。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述临时限速场景基础数据包括：临时限速轨道区段、临时限速开始时间及结束时间、临时限速值。

4.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述列车临时限速约束模型如下：

ξ_f,i,j表示列车f在闭塞区间(i,j)是否受临时限速的影响

为判断列车f在闭塞区间(i,j)是否受临时限速的影响，当列车f在闭塞区间(i,j)临时限速开始前已经离开该闭塞分区，或者是列车在临时限速结束后才进入该闭塞分区，则该列车不会被影响ξ_f,i,j＝0，反之列车将会被临时限速影响ξ_f,i,j＝1。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于离散距离的列车动力学模型如下：

将每个闭塞分区分为nd个离散区间，在每个闭塞分区上，存在nd+1个速度点，设列车在一个离散区间上的加速度保持一致，加速度与速度、区间长度的关系如下式所示：

其中acc_f,i,j,k表示列车f在闭塞区间(i,j)的第k个离散区间的加速度值；v_f,i,j,k表示列车f在闭塞区间(i,j)的第k个速度点的速度值，表示闭塞区间(i,j)上的每个离散区间的长度，每个离散区间的长度与区间进入、出去速度及在该离散区间的运行时间的关系如下式所示：

其中Δt_f,i,j,k表示列车f在闭塞区间(i,j)的第k个离散区间的运行时间；

列车运行速度约束：

(1)列车运行速度不能超过每个闭塞分区的线路固定限速

其中为闭塞分区(i,j)所在线路的固定限速；

(2)如果列车在闭塞分区(i,j)受临时限速的影响，即ξ_f,i,j＝1，那么该列车在通过该临时限速区段时，不能超过临时限速值；

其中为闭塞分区(i,j)的临时限速值；

(3)相邻两个闭塞分区交界处列车速度连续性应满足如下约束

(4)列车速度与列车停站的关系

其中w_f,i,j表示列车f在闭塞分区(i,j)的停站时间。