[發明專利]一種基于無效停站時間分配的列車時刻表調整方法及系統

有效

• 申請號: 202010158467.4
• 申請日: 2020-03-09
• 公開（公告）號: CN111267916B
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發明（設計）人: 陳釘均;李俊捷;李斯涵;倪少權;張杰;潘金山;潘正祥;呂苗苗
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: B61L27/00
• 分類號: B61L27/00
• 代理公司: 北京集智東方知識產權代理有限公司 11578
• 代理人: 陳亞斌;關兆輝

本發明涉及鐵路調度技術領域，具體涉及一種基于無效停站時間分配的列車時刻表調整方法及系統。所述方法包括：計算有效停站時間和無效停站時間；將無效停站時間等分，等分后的無效停站時間逐次分配至列車運行圖，計算能耗下降比率，并找出最優的能量下降比率；根據得到的最優能量下降比率，得到優化后的列車運行圖；將優化后的列車運行圖進行穩定性判斷，若滿足穩定性判斷，則所述列車運行圖為目標列車運行圖。本發明在保證前后列車時刻表穩定性的基礎上，對停站時間進行調整。判斷列車是否存在無效停站時間，將無效停站時間進行分配既保證了列車的安全間隔以及車站作業、旅客乘降等相關約束，又減少了列車的運行能耗，降低鐵路的運營成本。

技術領域

本發明涉及鐵路調度技術領域，具體涉及一種基于無效停站時間分配的列車時刻表調整方法及系統。

背景技術

由于近年來高速鐵路快速發展且均采用電氣化鐵路。從供電的角度出發，列車速度越高所需要的牽引力越大，則消耗的功率越大。因此，列車在區間的運行速度與能耗之間存在反比例關系，列車速度越大，則能耗越大。

現階段，我國節省列車能耗的方法主要是兩個方面：(1)調整列車的運行時間。該方法實現節能一般分為兩方面，一方面由于在一般情況下，列車運行時間直接影響牽引能耗。相同徑路下列車運行時間越長，列車的產生的能耗越小。因此在滿足乘客可以接受的范圍內降低列車速度或者將緩沖時間加入區間運行時間。另一方面則是通過再生制動實現列車節能。優化進站列車與出站列車的時間，將制動的能耗可以正好運用于牽引所需的能耗。但由于高鐵發車頻率不高，因此該方法多用于城市軌道交通?？傮w而言通過時刻表的大幅度調整容易導致列車之間發生沖突，增加了時刻表調整復雜度，并且增加了車站的工作組織難度(2)優化列車駕駛，通過尋找列車最佳運行狀態來降低能耗，但大部分研究未考慮實際線路情況，與實際運行的線路標準有較大出入，在轉化點的求解上較為困難，也沒有考慮列車操作系統對過電分相的操作要求。并且在實際中運用該方法進行節能優化太過于依賴司機的專業操作。求解列車操縱運行的轉換點較為困難。

現有節能列車時刻表的優化大多數是直接生成時刻表，并未考慮現有時刻表。導致直接生成的時刻表需要考慮到列車運行圖的安全間隔約束，直接生成的時刻表可能存在列車運行沖突問題，并且前后時刻表的大幅度調整會增加車站工作的難度。現有大部分研究以通過優化列車駕駛實現列車節能減排，通過計算不同區段不同工況列車分段運行時間，以確定最優的節能駕駛轉換點。但大部分研究均假定列車在平直軌道上運行，或只考慮到列車特性、坡道、曲線等單一特性，與實際運行的線路標準有較大出入。在進行列車節能優化時，現有研究多僅以列車能耗最小為目標，較少考慮列車旅行時間。

發明內容

針對現有技術中的問題，本發明目提供了一種基于無效停站時間分配的列車時刻表調整方法及系統。

一方面，本發明提供了一種基于無效停站時間分配的列車時刻表調整方法，所示方法包括：

根據列車到達車站的時刻和從車站出發的時刻，判斷列車在該站是否存在被其它列車越行的情況，分別計算存在越行情況下和不存在越行情況下的有效停站時間；

根據列車的實際停站時間，計算列車在該車站的無效停站時間；

將無效停站時間進行等分，將等分后的無效停站時間逐次分配至列車運行圖中，計算分配后列車運行圖的能耗下降比率，并找出最優的能量下降比率；

根據得到的最優能量下降比率，得到優化后的列車運行圖；

將優化后的列車運行圖進行穩定性判斷，若滿足穩定性判斷，則所述列車運行圖為目標列車運行圖。

可選地，所述方法還包括：

若優化后的列車運行圖不滿足穩定性判斷，則重新確定無效停站時間的等分比例；

將再次等分后的無效停站時間逐次分配至列車運行圖中，計算分配后列車運行圖的能耗下降比率，并找出最優的能量下降比率；