[發(fā)明專利]一種基于Petri網(wǎng)的車站聯(lián)鎖進(jìn)路防護(hù)系統(tǒng)及站點部署方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210974663.8
• 申請日: 2022-08-15
• 公開（公告）號: CN115358033A
• 公開（公告）日: 2022-11-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王陸睎;朱明;陳德偉;楊崗;王學(xué)林;劉立峰;楊城;徐治學(xué);謝寶軍;張維;葛滿強(qiáng);程憶佳
• 申請（專利權(quán)）人: 中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司
• 主分類號: G06F30/18
• 分類號: G06F30/18;G06F30/22
• 代理公司: 四川力久律師事務(wù)所 51221
• 代理人: 陳明龍

本發(fā)明屬于車站進(jìn)路安全防護(hù)方法技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于Petri網(wǎng)的車站聯(lián)鎖進(jìn)路防護(hù)系統(tǒng)及站點部署方法，所述目標(biāo)站綜合模型包括排列進(jìn)路模型和故障診斷模型；所述目標(biāo)站綜合模型根據(jù)鐵路上行運(yùn)行方向和下行運(yùn)行方向分別建立；所述目標(biāo)站綜合模型用于對動態(tài)的列車在對應(yīng)目標(biāo)站的接車進(jìn)站和發(fā)車進(jìn)站事件進(jìn)行模擬，并根據(jù)列車實際運(yùn)行情況定位出故障軌道區(qū)段的位置；所述排列進(jìn)路模型用于仿真模擬列車在站內(nèi)軌道區(qū)段的接車進(jìn)路過程和發(fā)車進(jìn)路過程；所述故障診斷模型用于對不能按計劃進(jìn)行發(fā)車進(jìn)路的事件進(jìn)行報錯。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于車站進(jìn)路安全防護(hù)方法技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于Petri網(wǎng)的車站聯(lián)鎖進(jìn)路防護(hù)系統(tǒng)及站點部署方法。

背景技術(shù)

Petri網(wǎng)主要針對離散事件系統(tǒng)進(jìn)行建模，是形式化建模常用的工具。它以事件作為推動來反映實際運(yùn)行過程。Petri網(wǎng)既有直觀的圖形表示，又可以引入數(shù)學(xué)方法對其進(jìn)行分析。在基本Petri網(wǎng)的基礎(chǔ)上，還可以通過著色、賦時、分層等拓展方法，建立高級Petri網(wǎng)。時延Petri網(wǎng)是在基本Petri網(wǎng)的基礎(chǔ)上引入時間約束條件DI(t)＝a，即當(dāng)M[t時，變遷t可以被觸發(fā)，但需a個時間步長完成觸發(fā)過程。時延Petri網(wǎng)可使變遷觸發(fā)不再是一個瞬時性過程，實現(xiàn)了托肯遷移的時間模擬。

車站聯(lián)鎖系統(tǒng)是鐵路信號系統(tǒng)的重要組成部分。它反映了信號設(shè)備間的相互制約和集中控制。進(jìn)路是列車或者調(diào)車車列在站內(nèi)走行的路徑。當(dāng)進(jìn)路被一個車列聲明后，它將進(jìn)入鎖閉狀態(tài)，不會被別的車列占用直到車列出清相關(guān)軌道區(qū)段。列車在站內(nèi)的運(yùn)行計劃反映列車在站內(nèi)的運(yùn)行過程，制定好的運(yùn)行計劃在投入使用之前需要進(jìn)行安全性驗證。如果能通過安全性驗證定位出運(yùn)行計劃的故障所在，可以對列車站內(nèi)運(yùn)行提供多一重的安全保障。

時延Petri網(wǎng)具有結(jié)構(gòu)建模嚴(yán)謹(jǐn)，仿真性能好的特點。十分適用于站內(nèi)運(yùn)行計劃的安全性驗證?？梢詾檫\(yùn)行計劃故障定位提供了一種可追溯的方法，在站內(nèi)列車運(yùn)行計劃不會發(fā)生列車沖突的前提下，盡可能讓站內(nèi)調(diào)度計劃準(zhǔn)時進(jìn)行。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于：針對現(xiàn)有技術(shù)存在的站內(nèi)區(qū)域運(yùn)行計劃出現(xiàn)問題時，不能快速定位出故障所在，并進(jìn)行修正的技術(shù)缺陷。以Petri網(wǎng)為工具，建模用于仿真模擬列車在站內(nèi)的運(yùn)行過程。提供出一種基于時延Petri網(wǎng)的鐵路車站聯(lián)鎖進(jìn)路防護(hù)系統(tǒng)及站點部署方法。通過被標(biāo)記的故障庫所的含義可以定位不可行的調(diào)度計劃問題所在，對其進(jìn)行修正，確保列車在站內(nèi)的安全運(yùn)行。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種基于時延Petri網(wǎng)的鐵路車站聯(lián)鎖進(jìn)路防護(hù)系統(tǒng)，所述車站進(jìn)路防護(hù)系統(tǒng)包括基于時延Petri網(wǎng)的目標(biāo)站綜合模型，所述目標(biāo)站綜合模型包括排列進(jìn)路模型和故障診斷模型；其中，軌道區(qū)段對應(yīng)Petri網(wǎng)的庫所，列車出清對應(yīng)軌道區(qū)段時間對應(yīng)Petri網(wǎng)的變遷延時，列車對應(yīng)Petri網(wǎng)的托肯；所述目標(biāo)站綜合模型根據(jù)鐵路上行運(yùn)行方向和下行運(yùn)行方向分別建立，并且所述目標(biāo)站綜合模型用于對動態(tài)的列車在對應(yīng)目標(biāo)站的接車進(jìn)站和發(fā)車進(jìn)站事件進(jìn)行模擬；所述排列進(jìn)路模型用于仿真模擬列車在站內(nèi)軌道區(qū)段的接車進(jìn)路過程和發(fā)車進(jìn)路過程；所述故障診斷模型用于對不能按計劃進(jìn)行發(fā)車進(jìn)路的事件進(jìn)行報錯。

本發(fā)明的技術(shù)方案中，通過使用時延Petri網(wǎng)模型，將延時賦予變遷，每個變遷的延時對應(yīng)于列車出清區(qū)段的時間。Petri網(wǎng)的庫所、變遷延時和托肯在本發(fā)明中分別對應(yīng)于軌道區(qū)段、列車出清對應(yīng)軌道區(qū)段的時間和列車。以站形為依據(jù)，通過對列車在站內(nèi)按計劃調(diào)度運(yùn)行的過程動態(tài)仿真，形式化驗證。快速得出故障庫所的標(biāo)記情況，直觀的通過觀察故障庫所的標(biāo)記得出運(yùn)行計劃的可行性，并能了解到不可行的計劃的問題所在。

作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，所述故障診斷模型對不能按計劃進(jìn)行發(fā)車進(jìn)路的事件進(jìn)行報錯后，所述目標(biāo)站綜合模型用于接收調(diào)整后的列車運(yùn)行計劃并進(jìn)行模擬。

作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，

所述時延Petri網(wǎng)的定義為：