一种城市轨道交通运行联锁仿真方法及仿真器技术

本发明专利技术提出一种城市轨道交通运行联锁仿真方法及仿真器，所述的仿真器包括应用计算机软、硬件连接的线路单元、时刻表单元、故障单元、仿真计算单元、行车轨迹记录单元、信号变换记录单元、进路开闭记录单元、发车倒计时记录单元和来车预报记录单元。本发明专利技术能够在现有技术条件下，根据列车开行计划和轨道线路设施数据，应用计算机软、硬件技术仿真城市轨道交通运行联锁状态，为城市轨道交通列车开行计划的演绎、改进、优化和培训等提供一种手段。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于城市轨道交通与信息技术的交叉领域，具体涉及到一种城市轨道交通运行联锁仿真方法及仿真器。
技术介绍
城市轨道交通是城市公共交通的骨干。它具有节能、省地、运量大、全天候、无污染(或少污染)又安全等特点，属绿色环保交通体系，符合可持续发展的原则，特别适应于大中城市。城市轨道交通种类繁多，按照用途可分为城市铁路、市郊铁路、地下铁道、轻轨交通、城市有轨电车、独轨交通、磁悬浮线路、机场联络铁路、新交通系统等。城市轨道交通运营通过列车开行计划和联锁等来保证运营效率、服务质量和行车安全。要编制出优质的开行计划，需要考虑许多因素，同时还要进行一定的试运行。但编制开行计划考虑的因素太多，难以面面俱到，而试运行成本高、操控难、风险也大。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，在列车开行计划实际运行前，根据指定的城市轨道交通设施数据，仿真演绎列车开行计划的运行效果，以达到验证、评价、改进、优化和培训之目的。为解决上述问题，本专利技术公开一种城市轨道交通运行联锁仿真方法及仿真器。本专利技术提出的一种城市轨道交通运行联锁仿真器，包括应用计算机软、硬件连接的线路单元、 时刻表单元、故障单元、仿真计算单元、行车轨迹记录单元、信号变换记录单元、进路开闭记录单元、发车倒计时记录单元和来车预报记录单元；所述的线路单元用于存储城市轨道交通线路设施数据；所述的时刻表单元用于存储列车开行计划；所述的故障单元用于存贮包括故障在内的多种随机数据；所述的行车轨迹记录单元用于记录每列车在行驶区段的停车时间、行驶时间和发车时间；所述的信号变换记录单元用于记录各信号机变化时间和状态；所述的进路开闭记录单元用于记录各进路的开放和锁闭时间；所述的发车倒计时记录单元用于记录各发车倒计时器变化情况；所述的来车预报记录单元用于记录各站台信息屏的来车预报信息；所述的仿真计算单元根据线路单元、时刻表单元和故障单元的数据仿真计算出行车轨迹记录单元、信号变换记录单元、 进路开闭记录单元、发车倒计时记录单元和来车预报记录单元的数据。进一步的，本专利技术在仿真计算初先建立当日出勤车数组，从该数组中不断地选出所在区段出发时间最早、发车优先级最高的在线车，令其前进到下一区段，并记录行进轨迹、信号、进路、道岔、倒计时器状态变化和来车预报信息；如果该车终止运行，或进入非法区段，或始发过度晚点，则从该数组删除；当该数组元素个数=0时，则结束仿真计算。进一步的，所选车前往下区段前，如发现出勤车数组某一元素位于所选车前η个区段内(η由区段长度、车制动距离等决定)，则所选车原地不动并把该车设置为非在线状态。进一步的，当所选车前进到下一区段成功后，则把所选车后面η个区段内的非在线车次设置为在线状态；若所选车刚过的进路解锁，则把等待该进路及其敌对进路的车设置为在线状态。进一步的，当所选车欲离开当前区段时，其离开时间不得早于前η个区段内的前车离开时间，该前车离开时间从行车轨迹记录单元中查获。进一步的，如果所选车的当前区段离开时间在故障单元某个故障时间区间内，则令该车的离开时间=该故障结束时间。进一步的，如果所选车当前区段为进路的最后区段，且该车在该区段不折返，则该车在过当前区段终点后方能对该进路及其敌对进路解锁。进一步的，对前往下一区段的车，先在当前区段判断并处理出进路末端状况，然后再判断和处理进路始端情况。进一步的，对前往下区段的车，若前方第η个区段为该车所选进路的首区段，且该进路解锁或该车在此折返，则该进路开放和锁闭，其敌对进路同时关闭和锁闭。进一步的，当前区段信号机变为通过和锁闭信号的时间为如果所选车在当前区段停车，则为该车离开当前区段时间；否则，为该车进入上一区段时间与前方η个区段内前车离开时间之最晚者。本专利技术的优点是能够在现有技术条件下，根据列车开行计划和轨道线路设施数据，应用计算机软、硬件技术仿真城市轨道交通运行联锁状态，为城市轨道交通列车开行计划的演绎、改进、优化和培训等提供一种手段。此外，本专利技术应用范围广泛，虽主要针对城市轨道交通，但不限于此。附图说明图1所示为本专利技术较佳实施例的城市轨道交通运行联锁仿真器结构图。 具体实施例方式为了进一步了解本专利技术的
技术实现思路
，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。参见图1所示的仿真器结构图，所述仿真器包括线路单元1、时刻表单元2、故障单元3、仿真计算单元4、行车轨迹记录单元5、信号变换记录单元6、进路开闭记录单元7、发车倒计时记录单元8和来车预报记录单元9。所述线路单元1用于存储城市轨道交通线路设施数据，包括线路区段数据、站台数据、进路数据、道岔数据、信号机数据、倒计时器数据、预报信息屏数据等。所述时刻表单元2用于存储列车开行计划数据，包括运营线站数据和车次数据等。所述的故障单元3用于存贮各种随机故障数据，包括故障部位、故障名称、发生时间、结束时间等所述的行车轨迹记录单元5用于记录每列车的车次号、区段行驶时间、区段停车时间、区段离开时间和区段号等。所述的信号变换记录单元6用于记录各信号机的信号机号、信号变化时间、信号颜色和锁闭状态等。所述的进路开闭记录单元7用于记录各进路的进路号、记录时间、开放状态、锁闭状态等。所述的发车倒计时记录单元8用于记录各发车倒计时器的倒计时器号、倒计时开始时间、倒计时显示数等。所述的来车预报记录单元9用于记录各站台信息屏显示的来车预报信息，包括信息屏号、记录时间、到达时间等。所述的仿真计算单元4，根据线路单元1、时刻表单元2和故障单元3的数据，仿真计算出行车轨迹记录单元5、信号变换记录单元6、进路开闭记录单元7、发车倒计时记录单元8和来车预报记录单元9中数据。计算过程如下先读入线路单元1、时刻表单元2中数据，建立车次对象数组ai^chd□，该数组元素为当日出勤车的始发车次对象。该车次对象发车序号按优先级排序，序号小者优先级高。 该车次对象属性IsEnd = 0表示该车“在线运行”，=1表示该车“结束运行”，=2表示该车 “等待”，=3表示该车“无期停车”，=4表示该车“撤消发车”，=5表示该车“接续失败”， =6表示该车“到达非法区段”。另一车次对象属性IsRt = 1表示车“在进路中”，=2表示“等待进路”，=3表示“刚离开进路”，=5表示“在进路前二区段”，=6表示“在进路前一区段”，=0表示车与进路无关。每一车次对象在初始时，均设车的IsEnd = 0，IsRt = 0， 车的初始位置在始发站台前一区段，假定该区段号kctNo = 0，下一区段号kctNxt =始发站台区段号，SectThrd =始发站台下一区段号。标号bgn 如果数组a6Chd中，找出IsEnd = 0、并进入所在区段时间最早、发车顺序号最小元素ai^chdDO ；如果没有找到adchdl·])，则结束仿真计算；否则继续下面计算对数组 arSchd · SectNxt = arr. SectNo 或者 arSchd, SectThrd = arr. kctNo，则说明 arSchd前方 2 区段内有车，令arSchd. IsEnd = 2，然后转到标号agn计算下一车次。如果arSchd前方2区段内没有车，则令sectPrv = arSchd. SectNo，即把当前区段号保存到sectPrv中，以备使用；令rtfrv = arSch本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种城市轨道交通运行联锁仿真器，其特征在于，包括应用计算机软、硬件连接的线路单元、时刻表单元、故障单元、仿真计算单元、行车轨迹记录单元、信号变换记录单元、进路开闭记录单元、发车倒计时记录单元和来车预报记录单元；所述的线路单元用于存储城市轨道交通线路设施数据；所述的时刻表单元用于存储列车开行计划；所述的故障单元用于存贮包括故障在内的多种随机数据；所述的行车轨迹记录单元用于记录每列车在行驶区段的停车时间、行驶时间和发车时间；所述的信号变换记录单元用于记录各信号机变化时间和状态车轨迹记录单元、信号变换记录单元、进路开闭记录单元、发车倒计时记录单元和来车预报记录单元的数据。；所述的进路开闭记录单元用于记录各进路的开放和锁闭时间；所述的发车倒计时记录单元用于记录各发车倒计时器变化情况；所述的来车预报记录单元用于记录各站台信息屏的来车预报信息；所述的仿真计算单元根据线路单元、时刻表单元和故障单元的数据仿真计算出行

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵风景，沈学东，宋晓勇，赵阳，
申请(专利权)人：上海电机学院，
类型：发明
国别省市：31