一种单方向阻塞条件下的地铁列车运行调整方法及系统

1.本发明涉及列车运行控制与运行组织领域，特别是涉及一种单方向阻塞条件下的地铁列车运行调整方法及系统。


背景技术：

2.我国地铁正处于快速发展的阶段，北京、上海、广州等大城市已基本形成了发达的地铁网络。地铁是提高城市交通运输能力，缓解交通压力的重要方式。然而在地铁运行的过程中，一旦发生故障或紧急情况，如车门故障、道岔故障等，将导致线路的通过能力大幅度下降，列车无法按照计划正常运行，严重影响正常的运营秩序和乘客服务质量。
3.地铁调度人员是地铁行车组织的核心。如果在运营过程中发生故障或紧急条件，调度人员需要迅速做出反应，以减小故障及应急条件对运营造成的影响，并保证故障恢复后各列车能够快速有序地恢复正常运行。若线路中某一位置发生单方向阻塞导致列车无法通过，如断轨、异物侵限等情况。调度人员需要根据阻塞信息人工进行运行调整，目前并没有实现这一过程的自动化、智能化，调度人员劳动强度大。随着地铁的飞速发展，减小故障及应急条件对列车运行的影响，提高地铁运营服务质量，降低调度人员的工作压力，成为目前地铁系统的重点研究方向之一。
4.由此，本领域亟需一种单方向阻塞条件下的地铁列车智能运行调整的技术方案。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种单方向阻塞条件下的地铁列车运行调整方法及系统，从而自动生成阻塞条件下的地铁列车智能运行调整方案。
6.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
7.一种单方向阻塞条件下的地铁列车运行调整方法，所述方法包括：
8.获取阻塞位置和阻塞时间；
9.根据所述阻塞位置生成阻塞条件下的列车交路运行方案；
10.根据所述列车交路运行方案为交路中的折返车站设置优先级；所述折返车站为支持折返的车站，距离始发站远的折返车站优先级高，距离始发站近的折返车站优先级低；
11.根据所述阻塞位置和阻塞时间生成阻塞发生后的受影响列车集合；
12.根据所述受影响列车集合预测各个受影响列车到达不同优先级别折返车站的时间；
13.根据每个所述受影响列车到达折返车站的时间判断所述受影响列车折返后开行的计划车次；
14.获取阻塞期间取消的计划车次数,根据所述阻塞期间取消的计划车次数，调配车辆资源进行加车或存车操作。
15.可选的，所述根据所述阻塞位置生成阻塞条件下的列车交路运行方案具体包括：
16.根据所述阻塞位置和线路拓扑结构信息寻找所述阻塞位置两侧的可供列车运行
的交路；所述线路拓扑结构信息为车站位置及相应的配线线型信息；
17.根据所述可供列车运行的交路确定所述列车交路运行方案；所述列车交路运行方案包括两种，其一为阻塞位置两侧均具备运行交路，其二为阻塞位置的一侧具备运行交路，另一侧无法形成运行交路。
18.可选的，所述支持折返的车站是指能够提供列车换端并改变运行方向的车站；
19.折返的类型包括中途折返和尽头折返；所述中途折返是指在终点站以前的车站进行折返，所述尽头折返是指在终点站进行折返；
20.折返的方式包括站前折返和站后折返两种。
21.可选的，根据所述受影响列车集合预测各个受影响列车到达不同优先级别折返车站的时间具体包括：
22.根据各个受影响列车当前位置、速度、牵引力和制动力这些基本信息，利用列车区间最小运行时间模型预测各个受影响列车到达折返车站的时间。
23.可选的，所述根据每个所述受影响列车到达折返车站的时间判断所述受影响列车折返后开行的计划车次具体包括：
24.将所述受影响列车到达既定交路折返车站并进行正常折返作业后的时刻与所述时刻后计划车次的时间对比，判断所述受影响列车在当前始发条件下能够开行的计划车次。
25.可选的，所述根据每个所述受影响列车到达折返车站的时间判断所述受影响列车折返后开行的计划车次之后，还包括：
26.当所述受影响列车在最高优先级折返车站折返后已经无法执行受影响车次集合中的计划车次时，安排所述受影响列车在低优先级的车站进行中途折返，执行其他计划车次。
27.可选的，所述根据所述阻塞位置生成阻塞条件下的列车交路运行方案之后，还包括对不具备交路运行方案的无交路线路中的列车的处理步骤：
28.确定所述无交路线路中的列车的扣停位置；
29.根据所述阻塞位置和所述线路拓扑结构信息计算临时客车的发车间隔；
30.开行临时客车到达无法形成交路的线路中的车站载客。
31.一种单方向阻塞条件下的地铁列车运行调整系统，所述系统包括：
32.信息获取单元，用于获取阻塞位置和阻塞时间；
33.交路运行方案生成单元，用于根据所述阻塞位置生成阻塞条件下的列车交路运行方案；
34.优先级确定单元，用于根据所述列车交路运行方案为交路中的折返车站设置优先级；所述折返车站为支持折返的车站，距离始发站远的折返车站优先级高，距离始发站近的折返车站优先级低；
35.受影响列车集合生成单元，用于根据所述阻塞位置和阻塞时间生成阻塞发生后的受影响列车集合；
36.时间预测单元，用于根据所述受影响列车集合预测各个受影响列车到达不同优先级别折返车站的时间；
37.计划车次判断单元，用于根据每个所述受影响列车到达折返车站的时间判断所述
受影响列车折返后开行的计划车次；
38.车辆资源调配单元，用于获取阻塞期间取消的计划车次数,根据所述阻塞期间取消的计划车次数，调配车辆资源进行加车或存车操作。
39.可选的，还包括控制列车中途折返单元，用于：
40.当所述受影响列车在最高优先级折返车站折返后已经无法执行受影响车次集合中的计划车次时，安排所述受影响列车在低优先级的车站进行中途折返，执行其他计划车次。
41.可选的，还包括：
42.扣停位置确定单元，用于确定所述无交路线路中的列车的扣停位置；
43.临时客车发车间隔控制单元，用于根据所述阻塞位置和所述线路拓扑结构信息计算临时客车的发车间隔；
44.临时客车开行控制单元，用于开行临时客车到达无法形成交路的线路中的车站载客。
45.根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
46.1、阻塞开始时，使用智能方法替代了单方向阻塞条件下，调度人员人工决策列车运行交路方案的方式，同时避免了以往人工对受影响列车逐一决策的复杂操作。
47.2、阻塞过程中，智能决策无法形成运行交路的地铁线路中的列车扣停位置，尽可能使列车在车站清客，避免区间清客对乘客造成负面影响。同时，利用线路拓扑结构及车站站型等信息，计算发车间隔，合理加开临时客车到达该部分线路中的车站载客，防止因长时间无列车通过导致乘客大量聚集的情况，尽可能提高乘客服务质量。
48.3、阻塞恢复后，自动利用车辆段或车站存车线进行车辆资源的调配，这些方式大幅减少行车调度指挥过程中对列车的复杂、频繁操作。
附图说明
49.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
50.图1为本发明实施例一提供的单方向阻塞条件下的地铁列车运行调整方法的控制流程图。
51.图2为本发明实施例一提供的单方向阻塞条件下的地铁列车运行调整方法的生成的列车交路运行方案示意图。
52.图3为本发明实施例一提供的单方向阻塞条件下的地铁列车运行调整方法的生成的股道节点和道岔节点示意图。
53.图4为本发明实施例一提供的单方向阻塞条件下的地铁列车运行调整方法的生成的确定受影响列车集合的控制流程图。
54.图5为本发明实施例一提供的单方向阻塞条件下的地铁列车运行调整方法的列车扣停位置以及开通临时客车的控制流程图。
55.图6为本发明实施例一提供的单方向阻塞条件下的地铁列车运行调整方法的判断
后方车站空闲并控制列车退行示意图。
56.图7为本发明实施例一提供的单方向阻塞条件下的地铁列车运行调整方法的开行临时客车进行载客示意图。
57.图8为本发明实施例一提供的单方向阻塞条件下的地铁列车运行调整方法的确定未按原计划执行车次以及据此进行加车或存车操作的控制流程图。
58.图9为本发明实施例一提供的单方向阻塞条件下的地铁列车运行调整系统的结构框图。
59.符号说明：
60.m1为信息获取单元，m2为交路运行方案生成单元，m3为优先级确定单元，m4为受影响列车集合生成单元，m5为时间预测单元，m6为计划车次判断单元，m7为车辆资源调配单元。
具体实施方式
61.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
62.本发明的目的是提供一种单方向阻塞条件下的地铁列车运行调整方法及系统，从而自动生成阻塞条件下的地铁列车智能运行调整方案。
63.在地铁运营过程中，若线路中某一位置发生单方向阻塞导致列车无法通过，如断轨、异物侵限等情况。调度人员为了防止故障影响进一步传播，首先需要根据阻塞区段的位置，结合线路拓扑结构、车站站型等信息，确定阻塞条件下的列车运行交路方案。使得列车运行到各交路的折返车站时即进行折返，从而减小阻塞区段对运营造成的影响。目前调度人员确定阻塞条件下的列车运行方案的操作主要通过人工分析阻塞位置及线路拓扑结构等信息后进行决策，并没有实现这一过程的自动化、智能化。一旦调度人员不能及时、合理的处置故障，容易造成故障影响的传播。
64.其次，调度人员需要根据上下行列车的运行状态，包括位置、速度等信息，频繁地预测列车到达各交路折返车站的时间，接着判断列车折返后能够开行的计划车次。随着乘客出行需求的增大，地铁系统行车密度提升，调度人员的劳动强度也随之大大增强。
65.此外，若阻塞点的某一侧线路存在无法形成列车运行交路的线路，则调度人员需要根据阻塞发生时，该部分线路中各列车的运行状态，包括速度、位置等，同时结合线路拓扑结构等信息人工决策列车扣停位置，尽可能使列车在车站站台清客，从而减少阻塞对乘客造成的影响。同时，为了避免该部分线路中的车站长时间无列车通过，调度人员通常会根据线路拓扑结构及列车运行位置等信息，通过加开临时客车(临客)的手段，尽可能开行列车到达车站进行载客。上述过程需要调度人员具有处置突发事件的经验以及应急反应能力。
66.最后，为了保证阻塞结束后，列车恢复正常的运行秩序，调度人员需要利用车辆段或车站存车线手动进行加车或存车操作，这种方式往往不能实现车辆资源的合理分配。
67.综上所述，现有的单方向阻塞条件下的列车运行调整方式存在如下缺陷：
68.1、阻塞发生后，调度人员需要根据阻塞位置，结合线路拓扑结构和车站站型等信息人工决策阻塞条件下的列车运行交路方案，降低了故障处置的效率；
69.2、调度人员需要根据列车实时位置和速度等信息，频繁地预测列车到达折返车站的时间，并对列车折返后开行的计划车次进行决策，行车调度人员的劳动强度大；
70.3、若阻塞发生期间地铁线路中存在无法形成列车运行交路的部分，则调度人员需要手动调整该部分线路中各列车的位置。同时，为了避免该部分线路中的车站长时间无列车通过造成乘客大量聚集，调度人员还需要利用线路拓扑结构及车站站型等信息尽可能开行列车到达该部分车站进行载客。这种操作对调度人员的反应能力和处置突发事件的经验都是极大的考验。
71.4、阻塞恢复后，调度人员需要手动调配车辆资源，即通过下达调度命令，利用车辆段或车站存车线进行加开列车或存车的操作。这种方式往往不能实现车辆资源的高效利用。
72.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
73.实施例一：
74.如图1所示，本发明实施例一提供了一种单方向阻塞条件下的地铁列车运行调整方法，具体方法包括：
75.s1、获取阻塞位置和阻塞时间；
76.储存线路拓扑结构、车站站型等信息，在单方向阻塞条件下，及时获取发生阻塞的位置，并确定阻塞的时间。单方向阻塞条件是指某一方向的地铁线路中的某位置发生紧急情况，导致列车无法正常通过该位置运行到计划目的地，通常造成单方向阻塞的原因有：断轨、异物侵限等。
77.s2、根据所述阻塞位置生成阻塞条件下的列车交路运行方案；具体的：
78.根据所述阻塞位置和线路拓扑结构信息寻找所述阻塞位置两侧的可供列车运行的交路；所述线路拓扑结构信息为车站位置及相应的配线线型信息；
79.根据所述可供列车运行的交路确定所述列车交路运行方案；所述列车交路运行方案包括两种，其一为阻塞位置两侧均具备运行交路，其二为阻塞位置的一侧具备运行交路，另一侧无法形成运行交路。
80.地铁线路拓扑结构信息主要包括各车站位置及相应的配线线型等，车站的站型主要是指折返线的有无以及车站存车线的数量，例如站前单折返线、站前双折返线、站后单折返线、站后双折返线等。生成阻塞条件下的列车交路运行方案主要是指根据阻塞位置和线路拓扑结构信息确定阻塞点两侧是否存在供列车运行的交路，如图2所示，生成的列车交路运行方案包括两种：(1)阻塞点两侧均具备运行交路，(2)阻塞点一侧具备运行交路，另一侧线路无法形成运行交路。
81.具体实现步骤为：
82.s21、设地铁线路上共有n个车站，车站集合可表示为s＝{1,2,...,k,...n}，k表示第k个车站。以线路中发生阻塞的位置为分界，根据线路拓扑结构、车站位置、道岔位置信息，分别将阻塞位置两侧线路中的轨道区段(包括车站股道)和道岔抽象为节点，节点集合表示为v＝{v1,v2,...v
n
,...v
|v|
}，其中v
n
表示v中第n个节点，|v|表示集合v中节点个数，并
且进一步为每个节点设置属性标志，包括车站节点标志和用于站前折返的道岔节点标志定义函数k＝f(v
n
),k∈s,v
n
∈v用于表示节点v
n
与车站k之间的映射关系。其中：
[0083][0084][0085][0086]
如图3所示，交路1中的节点v1,v2均为车站1的股道节点则有f(v1)＝1,f(v2)＝1，交路2中的节点v3为车站4站前折返道岔节点，则f(v3)＝4，
[0087]
s22、根据列车运行方向和线路中道岔的方向，设置各节点之间的连接关系，则可分别生成两个有向图g1＝(v1,e1),g2＝(v2,e2)，其中v1,v2是图中的节点组成的集合e1,e2是由有向边组成的集合，每个有向图可以生成邻接矩阵，以g1为例，邻接矩阵用于表示g1中各节点之间的连接关系，其中i,j为矩阵的行列索引，邻接矩阵a1表示的是图g1中各个节点的关系，例如图中第一个节点与第二个节点相连，则有a
1,2
＝1，|v1|为该图中节点的个数：
[0088][0089]
上式中，v
i,j
表示以节点v
i
,v
j
为端点的有向边，v
i
,v
j
∈v1。
[0090]
线路中用于站前折返的道岔与站台股道之间应设置为双向连接关系，其他节点之间均按照列车运行方向连接。为了简化模型，对于始发站，如图3中的车站1和车站5可以直接按照列车运行方向将其上下行股道节点连接，而不必考虑其双折返线的设置。
[0091]
此外，为了方便描述，在此做出如下定义：
[0092]
1、包含上行方向始发车站的交路为上行方向交路，如图2中的交路1。反之，包含下行方向始发车站的交路为下行方向交路,如图3中的交路2。
[0093]
2、运行方向与交路方向相同的列车为该交路的正方向列车，如图2中，运行在交路1中的上行列车定义为该交路的正方向列车。反之，运行方向与交路方向相反的列车为该交路的反方向列车，如图2中运行在交路1的下行列车为反方向列车。
[0094]
3、由交路正方向列车组成的集合为该交路的正方向列车集合，同理，由交路反方向列车组成的集合为该交路的反方向列车集合。
[0095]
s23、分别在两个有向图g1、g2中搜索环路，以图g1为例，得到环路集合r＝{r1,r2,...,r
u
,...r
|r|
}，其中}，其中是由环路的节点组成的集合，e1是由环路的有向边组成的集合，其中表示集合中的节点索引，v1是g1的节点集合，e1是g1的有向边集合。若环路集合则结束步骤s2。否则，对于环路r
u
∈r，遍历该环路中的节点，找到下标最大的车站或站前折返的道岔节点，即：
[0096][0097]
即可确定该环路中的折返车站k，同时确定了列车在该车站的折返方式。也就是说，如果下标最大的节点是车站股道节点，则列车在该车站的折返方式为站后折返，记为否则为站前折返，记为即：
[0098][0099]
最后，输出该有向图g＝(v,e)中的折返车站集合其中circle表示环路的意思。遍历该集合，找到所有环路折返车站下标的最大值，即
[0100][0101]
则可输出以车站k为尽头折返车站的交路，记为c
k
，这里的k指的是下标最大的那个折返车站。
[0102]
s23、步骤s22生成的列车运行交路方案可分为两种：(1)阻塞发生点两侧线路均具备列车运行交路(2)阻塞发生点一侧具备列车运行交路，另一侧无法形成列车运行交路。
[0103]
s3、根据所述列车交路运行方案为交路中的折返车站设置优先级；所述折返车站为支持折返的车站，距离始发站远的折返车站优先级高，距离始发站近的折返车站优先级低；
[0104]
所述支持折返的车站是指能够提供列车换端并改变运行方向的车站，列车折返的类型包括中途折返和尽头折返。中途折返是指在终点站以前的车站进行折返，尽头折返是指在终点站进行折返。折返方式包括站前折返和站后折返两种。优先级高的折返车站是指列车交路运行交路方案中距离列车始发站较远的折返车站，优先级低的是指距离列车始发站较近的折返车站。
[0105]
按照集合中的车站与始发站的距离对集合中的车站进行优先级排序，其中优先级高的是指距离始发站较远的车站，优先级低的是指距离始发站较近的车站。
[0106]
s4、根据所述阻塞位置和阻塞时间生成阻塞发生后的受影响列车集合；
[0107]
线路中受影响列车集合中包括具备运行交路的线路中的受影响列车和无法形成运行交路的线路中受影响的无交路线路中的列车。
[0108]
其中无交路线路中的列车需要被扣停并确定扣停位置；扣停位置是根据阻塞发生时位于无法形成列车运行交路的线路中的车站状态以及列车位置、速度等信息，合理分配在阻塞发生时刻各列车的位置。为了避免阻塞发生后，部分车站因长时间无列车通过而造成乘客在车站大量聚集的情况，因此开行临时客车到达该部分车站进行载客，为了使临时客车到达车站的时间应尽可能均匀根据所述阻塞位置和所述线路拓扑结构信息计算临时客车的发车间隔，然后开行临时客车到达无法形成交路的线路中的车站载客，具体实现步骤见后续步骤e。
[0109]
对具备列车交路运行方案的列车继续进行后续步骤。
[0110]
以步骤s2中生成的列车运行交路方案中的一个交路c
k
为例，如图4所示，步骤s4具体实现步骤包括：
[0111]
s41、将计划运行图中的所有计划车次按照发车时间排序，同时生成上行计划车次集合与下行计划车次集合接着根据阻塞开始和结束时间，查找在阻塞期间与交路c
k
的折返车站k有交点的所有计划车次运行线，将其加入交路c
k
的受影响上行车次集合中。具体来说，设列车到达交路折返车站的时间为若满足条件：
[0112][0113]
则可判断该列车为受故障影响车次，其中t0,t
d
分别为阻塞开始时间和持续时间。
[0114]
同时，根据该计划车次的发车时间，判断其是否已经在阻塞开始时间之前发出，如果已经发车，则标记为已发车次，否则标记为未发车次。将集合中的元素按照发车时间进行排序。
[0115]
同理，遍历集合中的车次元素，若在阻塞时间内某下行计划车次的运行线与小交路折返车站有交点，则将该车次加入对应交路的受影响下行车次集合中，同时标记车次是否已经发车，并对中的元素进行排序。
[0116]
此外，记阻塞发生后第一辆通过阻塞区段的上下行车次的发车时间分别为阻塞恢复后第一辆通过阻塞区段的上下行车次的发车时间分别为设车次的发车时间分别为则可得阻塞发生前最后一个通过阻塞区段的上下行车次序号分别为以及阻塞恢复后第一个通过阻塞区段的上下行车次索引其中：
[0117]
[0118][0119][0120][0121]
s42、遍历上下行所有计划车次，查找阻塞发生时刻与无法形成列车运行交路的线路中的车站有交点的列车运行线，也就是说，该部分车次在阻塞发生时刻位于无法形成列车运行交路的线路中，分别将其加入无法形成交路的线路中的车次集合
[0122]
s5、根据所述受影响列车集合预测各个受影响列车到达不同优先级别折返车站的时间；
[0123]
根据各个受影响列车当前位置、速度、牵引力和制动力这些基本信息，利用列车区间最小运行时间模型预测各个受影响列车到达折返车站的时间。
[0124]
具体实现步骤包括：
[0125]
s51、对于每个折返车站分别遍历该交路受影响车次集合和通过应答器与车载设备的报文通信确定车次的位置以及运行状态，包括执行该车次的列车运行速度当前时刻t0等信息，预测车次i
c
到达车站k的时间
[0126]
s52、假设当前执行车次i
c
的列车所在区间p存在u个限速区段1,2,...l,...l，其中l表示限速区段索引。列车与前方车站之间存在p个区间1,2,...p,...p，其中p表示区间索引，且列车当前在限速区段之间运行，即当前限速区段的最大限速记为从限速区段的终点为始点做列车最大制动力运行曲线即可得到列车运行轨迹以及该限速区段的入口速度若最大制动力运行曲线与限制速度存在交点，则等于限制速度，若两者不存在交点，那么等于最大制动力运行曲线在入口处的速度，表示为
[0127][0128]
接着，从列车当前速度位置点开始，对于每个限速区段取当前区段的限制速度以及入口速度中较小值，绘制列车最大牵引力对应的运行曲线其中
[0129]
[0130]
对比每个位置获得最小速度，连接列车运行曲线，即可得
[0131][0132]
因此，列车在该区间的最小运行时间可表示为
[0133][0134]
执行车次i
c
的列车到达车站k的时间可表示为
[0135][0136]
s6、根据每个所述受影响列车到达折返车站的时间判断所述受影响列车折返后开行的计划车次；
[0137]
将所述受影响列车到达既定交路折返车站并进行正常折返作业后的时刻与所述时刻后计划车次的时间对比，判断所述受影响列车在当前始发条件下能够开行的计划车次。
[0138]
如果有某个受影响列车在最高优先级折返车站折返后已经无法执行受影响车次集合中的计划车次时，为减少停运车次数量，安排所述受影响列车在低优先级的车站进行中途折返，执行其他可能取消的计划车次。
[0139]
进一步，以上行方向运行的交路为例，步骤s6实现具体包括：
[0140]
s61、对于任意的受影响车次即该交路的正方向列车和折返车站根据步骤s5中预测的执行的列车到达车站k的时间和由车站k折返条件决定的最短折返时间及清客时间cl，可以计算得到该列车在车站k折返后的最小时间
[0141][0142]
s62、循环遍历下行受影响车次集合，根据步骤s5预测的下行受影响车次到达车站k的时间判断执行车次的列车能否在车站k折返后开行计划车次若则列车折返后执行计划车次同时分别将计划车次从受影响车次集合中移出，并且将计划车次加入到集合中；若则继续下一轮循环。若下行受影响车次集合中找不到满足条件的车次且列车在阻塞开始时刻未发车，则取消计划车次并将其加入到上行取消集合循
环结束后，剩余元素均无车底替开。
[0143]
每一个车次都需要由一个车底来开行。当发生阻塞时，由于下行列车无法通过，所以导致下行的车次均无车底开行。在这种情况下，必须用上行的车底在中途的车站进行折返，进而开行下行的车次。所以步骤s62用上行的车底折返后去开行下行车次。但仍有部分下行车次无法被上行车底开行，所以集合中剩余的元素均为停运车次。
[0144]
s63、根据扣停原则，对执行车次的列车的后续列车下达扣车命令，扣停时需要根据折返车站的折返方式设置扣停时间。也就是说，如果列车在交路折返车站的折返方式为站前折返，则后续列车需要在其后方车站扣停，直到该列车出清用于站前折返的道岔所在的道岔区段；若某列车在折返车站的折返方式为站后折返，则其后续列车需要在后方车站扣停，只要该列车出清折返车站的站台股道。此外，若执行车次的列车发车时，前方车站已经有列车扣停，则取消该计划车次，同时将车次加入取消车次集合否则必然造成该计划车次的始发晚点。
[0145]
s64、若阻塞区段的另一侧也具备列车运行交路，则重复步骤s61
‑
s63。否则执行步骤e。
[0146]
如图5所示，步骤e实现具体包括：
[0147]
e.1、遍历步骤b生成的受影响车次集合获取集合中各列车当前所在的位置。若列车当前位置至其前方最近的车站之间无阻塞线路，则进一步判断前方车站是否空闲，否则发送扣车命令给该列车使其在当前位置扣停。设i
line
为集合的索引，定义列车状态：
[0148][0149]
其中
[0150][0151][0152][0153]
e2、如图5中左半部分所示，首先判断列车前方车站是否有其他列车占用，若有列车占用，且前方车站不是终点站，则发送扣车指令使该列车在当前位置扣停。若前方车站有车占用，且前方车站为终点站，则进一步判断终点站存车线是否空闲，终点站存车位置通常包括上下行站台、折返线存车处等，如果存车线空闲则令该列车驶入车站存车线。若存车线已满，则继续判断该车站是否存在能驶入车辆段的线路，若可以驶入车辆段则令该列车回
段，否则令列车在当前位置扣停。若前方车站空闲，则令当前列车继续向前行驶。
[0154]
e3、遍历重新获取集合中执行各车次的列车的位置，若列车此时正在区间扣停，则将该车次加入列车位置调整集合t
adjust
。如图5中右半部分所示，对于车次i
adjust
∈t
adjust
，判断其后方车站是否空闲，如果后方车站空闲，则令该执行该车次的列车退行至后方车站，并在后方车站站台清客。若后方车站有车占用，则令后方车站的列车清客后退行至区间或车站库线等存车地点，接着令该列车退行至后方车站站台清客，其示意图如图6所示。
[0155]
e4、遍历集合中的车次，若执行车次的列车当前位置在终点站，则将该车次加入集合否则根据列车的运行方向，分别将其加入集合并按照车次发车时间进行排序。
[0156]
e4、根据步骤s4中输出的索引分别查找阻塞恢复后上下行第一辆通过阻塞区段的计划车次，记为根据索引查找阻塞开始前，最后一辆通过阻塞区段的上下行车次分别记为假设阻塞发生在上行线路的某一位置，则此时列车仍然可以在下行线路正常通过。设临时客车集合为t
temp
，i
temp
为临时客车索引。根据下式可计算临时客车发车时间间隔t
interval
：
[0157][0158]
进一步计算下行终点站能够存车的数量n
store
，包括上下行站台及存车线。计算临时客车发车时间间隔t
depart
：
[0159]
t
depart
＝t
interval
/(n
store
+1)
[0160]
则可得开行的临时客车i
temp
到达终点站的时间应为：
[0161][0162]
e5、对于车次设其到达交路折返车站的时间为交路折返车站到达终点站的运行时间为t
run
,则可计算得到应当开行的临时客车车次序号i
*
为：
[0163][0164]
将车次i
*
从集合中移除，并将车次i
*
在交路折返车站折返后替开的计划车次加入停运集合，令执行车次i
*
的列车开行至下行终点站载客。
[0165]
e6、对于上行方向长时间无列车通过的车站，可根据线路拓扑结构及站台布置形式，包括岛式站台、侧式站台等，开行临时客车到达该部分车站进行载客。如图7所示，由于车站1与车站2之间的上行线路发生阻塞，车站1去往上行方向的乘客在站台大量聚集。根据车站站型，可分以下两种情况。首先，若车站1不具备存车条件，则可令下行列车在车站1下行站台进行清客及换端。接着通知车站1的站务人员组织去往上行方向的乘客乘坐下行站
台的列车。最后令该列车在车站1下行站台进行载客，并利用渡线道岔搭载乘客到达上行线路。其次，若车站1具备存车条件或与车辆段相连接，且存车线或车辆段有备用车，则可直接利用车辆段或存车线开行备车到达下行站台，接着利用下行站台搭载去往上行方向的乘客。
[0166]
s7、获取阻塞期间所有取消的计划车次数；然后在阻塞恢复后，根据所述阻塞期间所有取消的计划车次数，调配车辆资源进行加车或存车操作。取消的计划车次是指无法按照计划运行图开行的计划车次，包括根据扣停原则决策的必须取消的计划车次、在发生阻塞期间没有车底执行的计划车次和小交路中在车站折返后无法找到满足条件的计划车次对应的列车。加车操作是指为了保证阻塞结束后，列车恢复正常运营，从而利用车辆段或车站存车线加开列车，执行没有车底运行的计划车次。
[0167]
具体实现步骤包括：
[0168]
s71、为了保证阻塞结束后快速恢复正常运营，分别在上下行方向定义加车集合和存车集合。以上行方向为例，定义加车集合t
add
和存车集合t
store
。设列车在上下行终点站的计划折返时间分别为定义集合及其中，分别为阻塞恢复后，不受影响的上下行计划车次集合，阻塞期间由于车底无法通过阻塞区段，所以阻塞期间的车次必然会受影响，阻塞恢复后的车次不受影响。
[0169]
分别为集合索引。其中，
[0170][0171][0172]
其中，为阻塞结束后，上下行方向第一辆通过阻塞区段的列车索引，表示索引为的车次的发车时间，表示上行实发车站的折返时间，表示上行终点车站的折返时间。
[0173]
以上行方向的交路为例，根据步骤s6，交路的反向(下行)受影响车次集合中的剩余元素均无车底执行。因此对于车次余元素均无车底执行。因此对于车次为步骤s5中定义的交路下行受影响车次集合。预测执行该车次的列车到达终点的时间若满足：
[0174]
[0175]
则将车次加入集合t
add
，以保证阻塞结束后能够恢复正常的运营，同时，将t
add
中的元素按照发车时间进行排序。接着，循环遍历步骤s6中生成的取消车次集合找到集合中各车次元素折返前对应的计划计划，将其加入存车集合t
store
。
[0176]
s72、如图8所示，遍历加车集合，对于计划车次i
add
,i
add
∈t
add
，如果步骤s1中生成的列车运行方案中不存在无法形成运行交路的线路或则直接执行步骤s73。否则根据步骤e，遍历集合对于车次令执行该车次的列车在其扣停位置替开车次i
add
所对应的计划车次，并分别将列车i
add
,从集合t
add
,中移除。
[0177]
s73、对于车次i
add
,i
add
∈t
add
，首先判断集合t
store
是否为空，若集合t
store
不为空，则遍历集合t
store
，令其中的列车元素i
store
,i
store
∈t
store
替开计划列车i
add
对应的计划车次，并分别将列车i
add
,i
store
从集合t
add
,t
store
中移除。否则进一步判断是否能够利用车辆段进行加车。若车辆段中有备车，则下达调度命令使备用车出库，开行列车i
add
对应的计划车次。若集合t
add
中仍有剩余元素，则将剩余元素在终点站折返后开行的计划列车加入到对向的t
add
集合中。
[0178]
s74、若集合t
store
已为空集，则结束步骤s7。否则，对于车次i
store
,i
store
∈t
store
，若其到达终点站时，终点站存车数量未达到存车限制，则令执行车次i
store
的列车直接存入库线。否则判断该列车运行方向的线路中是否存在能够驶入车辆段的线路，若存在则令该列车驶入车辆段。若不存在驶入车辆段的线路，则令该列车及其后续列车在终点站的后方车站依次扣停，直至终点站的折返线满足折返条件的时刻。
[0179]
本发明实施例提供的单方向阻塞条件下的地铁列车运行调整方法，在阻塞条件下，实现及时自动生成阻塞条件下的列车运行交路方案，提高突发事件的处置效率，减轻调度人员的工作压力；其次，划分支持折返车站的优先级，自动根据阻塞开始和结束时间生成线路中受影响的上下行列车集合，并分别预测集合中列车到达不同优先级折返车站的时间，判断列车折返后开行的计划车次；此外，若存在无法形成列车运行交路的线路，则获取该部分线路中的列车位置等信息，智能决策各列车的扣停位置；计算临时列车发车间隔，通过加开临时列车的手段，使部分列车到达车站进行载客；最后，阻塞恢复后，自动统计上下行加开或停运的列车数量，利用车辆段或车站存车线进行车辆资源的调度，参见图9，本发明实施例还提供了一种单方向阻塞条件下的地铁列车运行调整系统，所述系统包括：
[0180]
信息获取单元m1，用于获取阻塞位置和阻塞时间；
[0181]
交路运行方案生成单元m2，用于根据所述阻塞位置生成阻塞条件下的列车交路运行方案；
[0182]
优先级确定单元m3，用于根据所述列车交路运行方案为交路中的折返车站设置优先级；所述折返车站为支持折返的车站，距离始发站远的折返车站优先级高，距离始发站近的折返车站优先级低；
[0183]
受影响列车集合生成单元m4，用于根据所述阻塞位置和阻塞时间生成阻塞发生后的受影响列车集合；
[0184]
时间预测单元m5，用于根据所述受影响列车集合预测各个受影响列车到达不同优先级别折返车站的时间；
[0185]
计划车次判断单元m6，用于根据每个所述受影响列车到达折返车站的时间判断所述受影响列车折返后开行的计划车次；
[0186]
车辆资源调配单元m7，用于获取阻塞期间取消的车次数,根据所述阻塞期间取消的车次数，调配车辆资源进行加车或存车操作。
[0187]
作为一种可选的实施方法，本发明实施例提供的单方向阻塞条件下的地铁列车运行调整系统还包括：
[0188]
控制列车中途折返单元，用于当所述受影响列车在最高优先级折返车站折返后已经无法执行受影响车次集合中的计划车次时，安排所述受影响列车在低优先级的车站进行中途折返，执行其他计划车次。
[0189]
扣停位置确定单元，用于确定所述无交路线路中的列车的扣停位置；
[0190]
临时客车发车间隔控制单元，用于根据所述阻塞位置和所述线路拓扑结构信息计算临时客车的发车间隔；
[0191]
临时客车开行控制单元，用于开行临时客车到达无法形成运行交路的线路中的车站载客
[0192]
本发明实施例提供的单方向阻塞条件下的地铁列车运行调整方法和系统，可以在阻塞开始时，使用智能方法替代了单方向阻塞条件下，调度人员人工决策列车运行交路方案的方式，同时避免了以往人工对受影响列车逐一决策的复杂操作；在阻塞过程中，智能决策无法形成运行交路的地铁线路中的列车扣停位置，尽可能使列车在车站清客，避免区间清客对乘客造成负面影响。同时，利用线路拓扑结构及车站站型等信息，计算发车间隔，合理加开临时客车到达该部分线路中的车站载客，防止因长时间无列车通过导致乘客大量聚集的情况，尽可能提高乘客服务质量；在阻塞恢复后，自动利用车辆段或车站存车线进行车辆资源的调配，这些方式大幅减少行车调度指挥过程中对列车的复杂、频繁操作。
[0193]
对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
[0194]
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。