[发明专利]一种基于相对速度追踪模型的列车追踪能力确定方法

说明书

本发明提供一种基于相对速度追踪模型的列车追踪能力确定方法，包括如下步骤：基于前行列车和后行列车构建相对速度追踪模型，所述相对速度追踪模型考虑后行列车追踪前行列车过程中前行列车的紧急制动距离；根据所述相对速度追踪模型，计算相对速度追踪能力，解决在相对速度追踪模型下，现有并无针对列车实际运行的各种追踪场景相对追踪能力的确定方式，因此无法与现有相对位置追踪模型的相对追踪能力进行比较，也无法为后续列车系统优化提供技术支撑的问题。

技术领域

本发明属于轨道交通运行控制技术领域，具体涉及一种基于相对速度追踪模型的列车追踪能力确定方法。

背景技术

轨道交通列车控制系统是通过列车、地面(含有线传输网络)以及车-地之间的无线网络整体构成一个双向通信的闭环控制系统，即通过地面设备能实时(一定周期内，单位ms级，下同)向列车发送控制信息，同时列车能实时将自身位置信息、速度信息及其他地面设备所需的信息实时发送给地面设备，车-地无线通信网络为列车和地面设备之间的无线通信透明传输通道，实现车-地双向信息的实时传送。

地面和列车上装备自动实现列车运行安全间隔、超速防护及防护列车运行安全的设备统称为ATP设备；在ATP设备的安全防护下，列车上装备自动实现列车加速、调速、开关门等控制列车自动运行的设备统称为ATO。

现有轨道交通最先进的列车控制方式是基于通信的移动闭塞模型，包括相对位置追踪模型(如图1所示)和相对速度追踪模型(如图2所示)两种模型。

相对位置追踪模型即后车在某一时刻紧急制动时认为前行列车处于静止状态，以此静止状态为条件给后行列车计算移动授权，确保前后车之间的空间防护距离。在现有轨道交通高密度运行的需求下，现有基于相对位置追踪模型的列车控制方式存在以下不足：

1、无法满足小间隔列车运行需求。相对位置追踪的方式未考虑前行列车的紧急制动走行距离，该制动走行距离随着列车运行速度的增加基本呈现线性增加的关系，即运行速度越高列车紧急制动走行距离越长。因此在行车间隔加密时现有基于相对位置的追踪方式技术缺点明显，尤其在城市轨道交通小间隔运行场景下，列车在区间及折返站运行能力已无法满足现有运营间隔要求。

2、控制方法与列车实际运行未充分结合。从动力学角度，前行运动的列车在惯性力作用下不可能立即停车，即使列车在最大制动力下也需一定的制动距离。现有相对位置追踪的方式不符合实际列车运行，因此后行列车安全距离防护计算时应充分利用前车紧急制动走行距离，使列车控制方法与实际列车运行相结合。

3、无法充分利用现有的线路资源。现有轨道交通线路的建设成本较高，在既定的线路条件下，列车控制系统应最大限度地发挥技术优势，在确保列车间隔安全防护的前提下，充分利用线路资源。

相对速度追踪模型在相对位置追踪模型的基础上，考虑前行列车的紧急制动距离，在相同列车控制参数、前后车安全距离及系统延时情况下，因相对速度追踪模型后行列车追踪考虑前行列车紧急制动走向距离。相对速度追踪模型下后行列车追踪时离前行列车更近，即前后两车距离一样时，相对速度追踪模型下后行列车的ATO运营速度可以更高，运营效率更高。

但是在相对速度追踪模型下，现有并无针对列车实际运行的各种追踪场景相对追踪能力的确定方式，因此无法与现有相对位置追踪模型的相对追踪能力进行比较，也无法为后续列车系统优化提供技术支撑，因此，需要提供一种基于相对速度追踪模型的列车追踪能力确定方法。

发明内容

为了满足现有技术的需要，本发明提供一种基于相对速度追踪模型的列车追踪能力确定方法，以及解决在相对速度追踪模型下，针对列车实际运行的各种追踪场景确定相对追踪能力的技术问题。

本发明通过如下技术方案实现：

本发明的一种基于相对速度追踪模型的列车追踪能力确定方法，包括如下步骤：