基于列车制动管理的闭塞系统及方法与流程

文档序号:26594644发布日期:2021-09-10 22:03阅读:145来源:国知局
基于列车制动管理的闭塞系统及方法与流程

1.本发明属于铁路交通管理技术领域,特别涉及一种闭塞系统及方法。


背景技术:

2.列车制动力(braking force of train)作为一种优质可再生资源(renewable resources)从未曾被深度发掘用于保证列车运行控制的服务安全性(service security)和提升铁路交通管理的资源管理效能(effectiveness of resource management),新一代信息系统(information system)需要部署一个资源信息挖掘(resource information mining)的技术方案。
3.闭塞(block system)是铁路在行车管理上设置一套行车设备及行车组织制度,来控制列车区间的行动,通过对设在车站(线路所)的有关设备或通过信号机的控制(包括在设备因故障失效后的联系制度),保证在同一时间内,站间、所间、闭塞分区内只有一个列车行车,有自动闭塞、半自动闭塞、电话闭塞等。三显示自动闭塞和四显示自动闭塞存在通过能力受限和生产维护困难的问题,ctcs

3级列车运行控制系统存在列车无线电通信电波传播路径长、时效性不足和无线网络网络空间安全性问题,ctcs

3还存在列车无线电通信在山地、峡谷、长隧道、无人区和大陆桥地理环境下存在系统的地形适应性不良和/或可维护性不好问题,cbtc系统存在追踪列车间隔时间过大故而不能满足地铁系统早晚高峰运力需求的问题,新一代信息系统需要部署一个新的技术方案。
4.车站通过能力(carrying capacity of station)即是指车站在现有设备条件下,采用先进合理的技术作业过程,一昼夜能够接、发各向的货物列车数及运行图所规定的旅客列车数,目前,客运站的车站通过能力是我国客运专线提升运力的关键成功因素(critical successful factor),通过改建车站和采用各种新技术,包括装设先进的信、联、闭设备,可以解决车站通过能力受限问题,新一代信息系统需要部署一个先进的技术方案。
5.列车结构完整性(structural integrity),即是指列车在运行中是否为链式集结(chained aggregation)解裂(disaggregation)状态,目前既有线上运行的列车结构完整性检查大多采用轨道电路式、触点连接器式、跨接式、gps定位式等方法来确定列车链式集结是否解裂的状态,链式集结解裂的故障办理(emergency treatment after failure)的最新技术水平为制约列车小编组、高密度、高速运行最为关键的技术问题,也是业界持续研究的焦点问题,新一代信息系统需要部署一个新的列车链式集结解裂故障办理技术方案。


技术实现要素:

6.本发明的目的是提供一种闭塞系统及方法,以保证列车运行控制的服务安全性和提升铁路交通管理的资源管理效能。
7.本发明首次提出以列车制动安全管理(safety management)保证闭塞的服务安全性的概念,及以设备冲突(machine interference)共识沟通(consensus communication)
提升列车制动安全管理的资源管理效能的理念。以列车牵引力(tractive force of train)功能性(functionality)确认(validation)、列车制动力功能性确认、列车抵达地理位置事件的事件时间风险监控(risk monitoring and control)、追踪列车间隔时间(time interval between trains spaced by automatic block signals)监控过程(monitoring and con

trolling process)、紧急制动(emergency braking)知识发现(knowledge discovery)、案例表示(case represent

tation)知识检索(knowledge retrieval)、列车制动(train braking)功能整理(function reorganization)、制动初速(initial speed at brake application)再排程(rescheduling)和制动减速度过程控制(process control,pro

cess monitoring)实现闭塞的服务安全性,以列车密度(train density)调度控制(dispatcher

s control)、列车制动功能性资源勘察(resource reconnaissance)、资源信息时间序列分析(time

series analysis of resource information)、列车制动资源受限排程(resource

limited scheduling)、列车制动力资源配置(resource allo

cation)、列车制动力资源调配(resource assignment)和时间管理(time management)提升列车制动安全管理的资源管理效能。
8.第一方面,本发明提供一种闭塞方法,该方法包括:确定列车抵达地理位置事件的事件时间和列车制动的功能性,根据列车抵达地理位置事件的事件时间和列车制动的功能性采取列车制动的安全控制。
9.结合第一方面,在第一方面的第一种可能实现方式中,包括:确定列车的紧急制动的制动减速度下确界、列车的常用制动的制动减速度上确界、列车的紧急制动的制动距离、列车的长度、列车抵达地理位置事件的事件时间的计划和列车抵达地理位置事件的事件时间,根据该下确界、上确界、制动距离、长度、计划和事件时间生成保证列车行车安全所需要的列车速度控制用信号,根据该事件时间和信号采取列车牵引与列车制动的控制。
10.结合第一方面,在第一方面的第二种可能实现方式中,包括:确定群体列车功能性和线路功能性、任一列车抵达地理位置事件的事实知识、天气报告情报、水文观测情报、地震警报情报、调度指令情报、联锁状态情报、任一列车功能性情报、区间线路功能性情报、列车抵达地理位置事件的事件时间,根据该功能性、事实知识、情报和事件时间生成保证行车安全所需要的知识表示,根据该事件时间和知识表示采取列车制动的安全控制。
11.结合第一方面,在第一方面的第三种可能实现方式中,包括:确定列车运行图、地理位置的地理标识符、地理位置间的距离和列车抵达地理位置事件的事件时间,根据该列车运行图、地理标识符、距离和事件时间生成停车制动过程实施所需要的指令,根据该事件时间和指令采取列车制动的停车制动的控制。
12.结合第一方面,在第一方面的第四种可能实现方式中,包括:确定列车位置表示、时间频率基准和列车抵达地理位置事件的事实知识,根据该列车位置表示、时间频率基准和事实知识生成群体列车编队安全行车所需要的指令,根据该事件时间和指令采取列车制动的控制。
13.结合第一方面,在第一方面的第五种可能实现方式中,包括:确定列车的车身前部抵达地理位置事件的事件时间和列车的车尾抵达地理位置事件的事件时间,根据该事件时间挖掘该列车链式集结是否解裂的知识,根据该事件时间和知识采取列车制动的控制。
14.第二方面,本发明提供一种闭塞系统,该系统包括列车和数据源,其中,列车用于
获取列车制动功能性知识,接收地面上数据源发送的事件时间信息,根据列车制动功能性知识和事件时间信息采取列车制动的安全控制;数据源用于生成列车抵达数据源的地理位置事件的事件时间信息,及发送该事件时间信息送至列车。
15.结合第二方面,在第二方面的第一种可能实现方式中,包括:列车、数据源和信息高速公路,其中,列车用于存放和向地面上信息高速公路发送该列车的紧急制动的制动减速度下确界、常用制动的制动减速度上确界、紧急制动的制动距离、列车长度和列车抵达地理位置事件的事件时间信息,接收地面上信息高速公路发送的该列车的同轨道前行列车的紧急制动的制动减速度下确界、常用制动的制动减速度上确界、紧急制动的制动距离、列车长度和列车抵达地理位置事件的事件时间信息,接收地面上信息高速公路发送的该列车的同轨道后续列车的紧急制动的制动减速度下确界、常用制动的制动减速度上确界、紧急制动的制动距离、列车长度和列车抵达地理位置事件的事件时间信息,接收地面上数据源发送的事件时间信息,根据该制动减速度下确界、制动减速度上确界、制动距离、列车长度和事件时间采取该列车的列车制动的控制;数据源用于生成列车抵达该数据源的地理位置事件的事件时间和该列车的同轨道前行列车抵达该数据源的地理位置事件的事件时间信息,及发送该事件时间信息送至该列车;信息高速公路用于接收列车发送的紧急制动的制动减速度下确界、常用制动的制动减速度上确界、紧急制动的制动距离、列车长度和列车抵达地理位置事件的事件时间信息,发送该列车的同轨道前行列车的紧急制动的制动减速度下确界、常用制动的制动减速度上确界、紧急制动的制动距离、列车长度和列车抵达地理位置事件的事件时间信息送至该列车,发送该列车的同轨道后续列车的紧急制动的制动减速度下确界、常用制动的制动减速度上确界、紧急制动的制动距离、列车长度和列车抵达地理位置事件的事件时间信息送至该列车。
16.结合第二方面,在第二方面的第二种实现方案中,该系统包括列车、数据源和知识管理系统,其中,列车用于接收地面上数据源发送的事件时间信息,接收地面上知识管理系统发送的知识表示信息,根据该知识表示和事件时间采取该列车的列车制动的安全控制,生成该列车抵达地理位置事件的事件时间信息,发送该事件时间信息送至知识管理系统;数据源用于生成列车抵达该数据源的地理位置事件的事件时间信息,及发送该事件时间信息送至列车;知识管理系统用于接收任一列车发送的该列车抵达地理位置事件的事件时间信息,管理群体列车功能性和线路功能性知识,管理任一列车抵达地理位置事件的事实知识,管理天气报告情报、水文观测情报、地震警报情报、调度指令情报、联锁状态情报、任一列车功能性情报和区间线路功能性情报,根据该事件时间信息、知识、事实知识和情报生成知识服务用知识表示,发送知识表示信息送至任一列车。
17.结合第二方面,在第二方面的第三种实现方案中,该系统包括列车、数据源和列车接发车自动控制系统,其中,列车用于接收地面上数据源发送的事件时间信息,接收地面上列车接发车自动控制系统发送的停车制动的列车制动用指令,根据该事件时间和指令采取该列车的列车制动的控制,生成该列车抵达数据源的地理位置事件的事实知识信息,发送该事实知识信息送至列车接发车自动控制系统;数据源用于生成列车抵达该数据源的地理位置事件的事件时间信息,及发送该事件时间信息送至列车;列车接发车自动控制系统用于存放列车运行图、数据源的地理位置的地理标识符和数据源的地理位置间的距离,接收列车发送的该列车抵达数据源的地理位置事件的事实知识信息,根据该列车运行图、地理
标识符、距离和事实知识生成停车制动的列车制动用指令,发送该列车制动用指令送至列车。
18.结合第二方面,在第二方面的第四种实现方案中,该系统包括列车、数据源和ctcs

3级列车运行控制系统,其中,列车用于接收地面上数据源发送的时间间隔信息,接收ctcs

3级列车运行控制系统发送的运行许可、群体列车编队运行控制用指令和群体列车解编运行控制用指令,根据该时间间隔、运行许可、群体列车编队运行控制用指令和群体列车解编运行控制用指令采取所该列车的列车制动的控制,生成该列车抵达数据源的地理位置事件的事实知识和该列车的列车位置表示,发送该事实知识信息和列车位置表示信息送至ctcs

3级列车运行控制系统;数据源用于生成列车抵达该数据源的地理位置事件的事件时间信息,及该所述事件时间信息送至列车;ctcs

3级列车运行控制系统用于接收任一列车发送的该列车抵达数据源的地理位置事件的事实知识信息和该列车的列车位置表示信息,根据该事实知识和列车位置表示生成运行许可、群体列车编队运行控制用指令和群体列车解编运行控制用指令,发送运行许可、群体列车编队运行控制用指令和群体列车解编运行控制用指令送至任一列车。
19.结合第二方面,在第二方面的第五种实现方案中,该系统包括列车和数据源,其中,列车用于接收地面上数据源发送的时间间隔信息,根据该事件时间挖掘该列车的同轨道前行列车的列车结构完整性是否解裂的知识,根据该事件时间和知识采取该列车的列车制动的控制;数据源用于生成列车抵达该数据源的地理位置事件的事件时间、该列车的同轨道前行列车的车身前部抵达该数据源的地理位置事件的事件时间和该列车的同轨道前行列车的车尾抵达该数据源的地理位置事件的事件时间,发送该事件时间信息送至该列车。
20.第三方面,本发明提供一种数据源,包括,检测模块、时钟模块、传送模块和电源模块,其中,检测模块用于生成列车抵达数据源的地理位置事件的事件时间的控制用信号,及输出该信号送至时钟模块和存储模块;时钟模块用于生成列车抵达数据源的地理位置事件的事件时间的数据,及输出该数据送至存储模块;存储模块用于缓存列车抵达数据源的地理位置事件的事件时间的数据,及输出该数据送至传送模块;传送模块用于生成列车抵达数据源的地理位置事件的事件时间的数据的数据传递用信号,及输出该信号送至空气空间;电源模块用于提供检测模块、时钟模块、存储模块和传送模块工作所需电能。
21.本发明的有益效果是:
22.1.信源与信宿的近场通信,列车无线电通信的传播路径短,系统的地形的适应性好;
23.2.信源与信宿的点对点通信,消除无线通信的网络空间战;
24.3.地理标识符的列车位置表示,列车位置表示的信息传递的时效性好;
25.4.数据源复杂性弱,重量和体积小,相较gsm

r基站便于联机故障检测和替换设备;
26.5.信息冗余检验的源头质量,容错控制的稳健性好;
27.6.群体列车的自动闭塞,追踪列车间隔时间小;
28.7.知识冗余的列车链式集结解裂的故障办理,容错控制的稳健性好。
附图说明
29.图1为本发明较佳实施例1系统结构图;
30.图2为本发明较佳实施例1资源情景图;
31.图3为本发明较佳实施例1列车制动安全控制案例推理图;
32.图4为本发明较佳实施例1紧急制动构造样式图;
33.图5为本发明较佳实施例1列车制动安全控制流程图;
34.图6为本发明较佳实施例1产生式规则集;
35.图7为本发明较佳实施例1时序图;
36.图8为本发明较佳实施例1时空语义图;
37.图9为本发明较佳实施例1事实知识表;
38.图10为本发明较佳实施例1知识资产表;
39.图11为本发明较佳实施例1数据流程图;
40.图12为本发明较佳实施例1功能图;
41.图13为本发明较佳实施例1工作分解结构图;
42.图14为本发明较佳实施例1列车制动力资源开发利用图;
43.图15为本发明较佳实施例1列车制动力资源调配图;
44.图16为本发明较佳实施例1列车制动力资源配置图;
45.图17为本发明较佳实施例1列车制动功能整理图;
46.图18为本发明较佳实施例1风险分解结构图;
47.图19为本发明较佳实施例1风险登记册;
48.图20为本发明较佳实施例1过程决策程序图;
49.图21为本发明较佳实施例1数据源原理图;
50.图22为本发明较佳实施例1数据源流程图;
51.图23为本发明较佳实施例1布置图;
52.图24为本发明较佳实施例2系统结构图;
53.图25为本发明较佳实施例2时序图;
54.图26为本发明较佳实施例2产生式规则集;
55.图27为本发明较佳实施例2数据流程图;
56.图28为本发明较佳实施例2布置图;
57.图29为本发明较佳实施例2群体列车自动闭塞示意图;
58.图30为本发明较佳实施例2过程决策程序图;
59.图31为本发明较佳实施例3系统结构图;
60.图32为本发明较佳实施例3资源情景图;
61.图33为本发明较佳实施例3列车运行图;
62.图34为本发明较佳实施例3制动时间的紧急制动构造样式图;
63.图35为本发明较佳实施例3产生式规则集;
64.图36为本发明较佳实施例3时序图;
65.图37为本发明较佳实施例3列车制动安全控制案例推理图;
66.图38为本发明较佳实施例3列车制动安全控制流程图;
67.图39为本发明较佳实施例3过程决策程序图;
68.图40为本发明较佳实施例3列车制动力资源信息挖掘图;
69.图41为本发明较佳实施例4群体列车编队运行控制系统结构图;
70.图42为本发明较佳实施例4群体列车编队运行控制系统原理图;
71.图43为本发明较佳实施例4群体列车编队运行控制系统列车制动安全控制案例推理图;
72.图44为本发明较佳实施例4群体列车编队运行控制时序图;
73.图45为本发明较佳实施例4群体列车编队运行控制产生式规则集;
74.图46为本发明较佳实施例4群体列车编队运行资源情景图;
75.图47为本发明较佳实施例4群体列车编队运行紧急制动安全控制原理图;
76.图48为本发明较佳实施例4群体列车编队运行控制过程决策程序图;
77.图49为本发明较佳实施例5数据源和车轮布置图;
78.图50为本发明较佳实施例5数据源时序图;
79.图51为本发明较佳实施例5列车车辆信源示意图;
80.图52为本发明较佳实施例5数据源电路图;
81.图53为本发明较佳实施例5资源情景图;
82.图54为本发明较佳实施例5数据语义图;
83.图55为本发明较佳实施例5数据源波形图;
84.图56为本发明较佳实施例5测时数组波形图;
85.图57为本发明较佳实施例5列车设备布置图;
86.图58为本发明较佳实施例5数据元素识别原理图;
87.图59为本发明较佳实施例5列车制动安全控制流程图;
88.图60为本发明较佳实施例5风险登记册;
89.图61为本发明较佳实施例5过程决策程序图;
90.图62为本发明流程图;
91.图63为本发明列车制动资源管理策略空间图。
具体实施方式
92.下面将结合本发明较佳实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,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的前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
93.如图1所示,为本发明较佳实施例1系统结构图(block diagram)。列车上设有控制器,地面上设有数据源和信息高速公路,数据源向控制器实施信息传递,信息高速公路与控制器互相实施知识转移。
94.如图2所示,为本发明较佳实施例1资源情景(resource scenario)图。在轨道上有列车a、列车b、列车c、列车d和列车e,列车a、列车b、列车c、列车d和列车e上均设有控制器且以行车方向行驶,其中,列车b为列车a的前行列车的前行第一列车,列车c为列车a的前行列车的前行第二列车,列车d为列车a的前行列车的前行第三列车,列车e为列车a的前行列车
的前行第四列车,列车a为列车b的后续列车的后续第一列车,列车c为列车b的前行列车的前行第一列车,列车d为列车b的前行列车的前行第二列车,列车e为列车b的前行列车的前行第三列车,列车a为列车c的后续列车的后续第二列车,列车b为列车c的后续列车的后续第一列车,列车d为列车c的前行列车的前行第一列车,列车e为列车c的前行列车的前行第二列车,列车a为列车d的后续列车的后续第三列车,列车b为列车d的后续列车的后续第二列车,列车c为列车d的后续列车的后续第一列车,列车e为列车d的前行列车的前行第一列车,列车a为列车e的后续列车的后续第四列车,列车b为列车e的后续列车的后续第三列车,列车c为列车e的后续列车的后续第二列车,列车d为列车e的后续列车的后续第一列车。
95.沿轨道以点式设有序列数据源,包括数据源a、数据源c、数据源l、数据源m、数据源n、数据源x、数据源y和数据源z。
96.信息高速公路包括无线电通信设备、数据链路和工作站机群,沿轨道以点式设有序列信息高速公路的无线电通信设备

、信息高速公路的无线电通信设备

和信息高速公路的无线电通信设备

,信息高速公路的工作站机群通过数据链路与无线电通信设备

、无线电通信设备

和无线电通信设备

相互连接。
97.信息高速公路的无线电通信设备

的地理位置与信息高速公路的无线电通信设备

的地理位置之间的轨道为区间
①②
,信息高速公路的无线电通信设备

的地理位置与信息高速公路的无线电通信设备

的地理位置之间的轨道为区间
②③

98.任一区间内的最大列车数小于等于3。
99.当任一列车的控制器随列车行驶抵达任一数据源的地理位置时,该数据源即向该控制器实施信息传递的无线电通信,图中,列车b的控制器随列车b的行驶刚好抵达了数据源n的地理位置,数据源n即向列车b的控制器实施了信息传递的无线电通信,虚线椭圆为无线电通信用无线电波,列车d的控制器随列车d的行驶刚好抵达了数据源y的地理位置,数据源y即向列车d的控制器实施了信息传递的无线电通信,虚线椭圆为无线电通信用无线电波,列车a、列车c和列车e的控制器随列车的行驶刚好均未抵达任一数据源的地理位置,任一数据源均未向列车a、列车c和列车e的控制器实施信息传递的无线电通信。
100.当任一列车的控制器随列车的行驶抵达信息高速公路的任一无线电通信设备的地理位置时,信息高速公路的工作站机群即经信息高速公路的数据链路和信息高速公路的该无线电通信设备与该控制器实施知识转移的无线电通信,图中,列车c的控制器随列车c的行驶刚好抵达了信息高速公路的无线电通信设备

的地理位置,信息高速公路的工作站机群即经信息高速公路的数据链路和信息高速公路的无线电通信设备

与列车c的控制器实施了知识转移的无线电通信,虚线椭圆为无线电通信用无线电波,列车a、列车b、列车d和列车e的控制器刚好均未抵达信息高速公路的任一无线电通信设备的地理位置,信息高速公路的工作站机群均未经信息高速公路的数据链路和信息高速公路的任一无线电通信设备与列车a、列车b、列车d和列车e的控制器实施知识转移的无线电通信。
101.当任一列车的控制器随列车的行驶抵达任一数据源的地理位置时,且又抵达信息高速公路的任一无线电通信设备的地理位置时,在该数据源向该控制器实施信息传递的无线电通信的同时,信息高速公路的工作站机群经信息高速公路的数据链路和信息高速公路的该无线电通信设备与该控制器实施知识转移的无线电通信。
102.如图3所示,为本发明较佳实施例1列车制动安全控制案例推理(case reasoning)
图。以任一区间内的最大列车数小于等于3作为前提条件说明列车制动安全控制推理,有7项推理规则:
103.规则i1,如果任一列车主动采取制动距离受控的紧急制动,那么就是任一列车遭遇紧急情况;
104.规则i2,如果任一列车的后续第一列车随动采取制动距离较小的紧急制动,那么就是任一列车的后续第一列车有应对措施;
105.规则i3,如果任一列车的后续第二列车随动采取制动距离更小的紧急制动,那么就是任一列车的后续第二列车有应对措施;
106.规则i4,如果任一列车的后续第三列车随动采取制动初速再排程的紧急制动,那么就是任一列车的后续第三列车有应对措施;
107.规则i5,如果任一列车的全部后续列车随动采取制动初速再排程的停车制动,那么就是任一列车的全部后续列车有应对措施;
108.规则i6,如果任一列车遭遇紧急情况,任一列车的后续第一列车有应对措施,任一列车的后续第二列车有应对措施,任一列车的后续第三列车有应对措施,任一列车的全部后续列车有应对措施,那么就是紧急措施;
109.规则i7如果有紧急措施,有任一列车获取信息高速公路的知识服务及在紧急情况下以常用制动采取列车制动再排程的列车速度的继续行驶,有任一列车获取信息高速公路的知识服务及在紧急情况下以常用制动采取列车制动再排程的列车速度的停车制动,有任一列车以列车牵引与常用制动采取速度调节保证追踪列车间隔时间,有任一列车以列车牵引与常用制动采取速度调节保证区间合理列车密度,那么就是列车制动的安全控制。
110.如图4所示,为本发明较佳实施例1紧急制动(emergency braking)构造样式(tectonic style)图。横轴为距离s,单位为km,纵轴为列车速度v,以0为起点,单位为km/h,图中,共计示出了1个紧急制动的列车速度v4下的制动减速度下确界和5个紧急制动样式,包括2个未缓解列车制动力的紧急制动样式和3个缓解了列车制动力的紧急制动样式。
111.图中虚线所示,为列车在地理位置s4采取紧急制动的列车速度v4下的制动减速度下确界,δs
ebglb
为紧急制动的列车速度v4下的制动减速度下确界的制动距离。
112.图中实线之一,为列车以制动初速v4行驶至地理位置s4采取紧急制动直至列车速度为0在地理位置s5实现停车的速度距离曲线,与该速度距离曲线相对应的由地理位置s4至地理位置s5的距离δs
eb3
为紧急制动的列车速度v4下的未缓解列车制动力的紧急制动的制动距离。
113.图中实线之二,为列车以制动初速v4行驶至地理位置s4采取紧急制动直至列车速度为v1时缓解了列车制动力在地理位置s6实现停车的速度距离曲线,与该速度距离曲线相对应的由地理位置s4至地理位置s6的距离δs
eb2
为紧急制动的列车速度v4下的在列车速度v1缓解了列车制动力的紧急制动的制动距离。
114.图中实线之三,为列车以制动初速v4行驶至地理位置s4采取紧急制动直至列车速度为v2时缓解了列车制动力在地理位置s7实现停车的速度距离曲线,与该速度距离曲线相对应的由地理位置s4至地理位置s7的距离δs
eb1
为紧急制动的列车速度v4下的在列车速度v2缓解了列车制动力的紧急制动的制动距离。
115.图中实线之四,为列车以制动初速v3行驶至地理位置s1采取紧急制动直至列车速
度减小之后缓解了列车制动力在地理位置s3实现停车的速度距离曲线,与该速度距离曲线相对应的由地理位置s1至地理位置s3的距离δs
eb4
为紧急制动的列车速度v3下的缓解了列车制动力的紧急制动的制动距离。
116.图中实线之五,为列车以制动初速v3行驶至地理位置s1采取紧急制动直至列车速度为0在地理位置s2实现停车的速度距离曲线,与该速度距离曲线相对应的由地理位置s1至地理位置s2的距离δs
eb5
为紧急制动的列车速度v3下的未缓解列车制动力的紧急制动的制动距离。
117.可以理解,紧急制动的制动距离与列车采取紧急制动的制动初速有关,若制动初速大则制动距离大,若制动初速小则制动距离小,列车速度v3小于列车速度v4,列车速度v3可以作为列车速度v4的列车制动再排程的制动初速,δs
eb4
和δs
eb5
可以作为δs
eb1
、δs
eb2
和δs
eb3
的列车制动再排程的过程实施所需要的紧急制动的制动距离。
118.可以理解,若列车e采取制动距离δs
eb1
的紧急制动,列车的后续第一列车d采取制动距离δs
eb2
的紧急制动,列车的后续第二列车c采取制动距离δs
eb3
的紧急制动,列车的后续第三列车b采取制动距离δs
eb4
的紧急制动,列车的后续第四列车a获取信息高速公路的知识服务及采取常用制动的过程实施的停车制动,列车的后续第四列车a的全部后续列车获取信息高速公路的知识服务及采取常用制动的过程实施的停车制动,那么,可以保证列车e、列车d、列车c、列车b、列车a和列车a的全部后续列车不发生设备冲突事件。
119.可以理解,保证在同一时间内、任一分区内只有一个列车行车,既是实现了闭塞。
120.可以理解,列车a、列车b、列车c、列车d和列车e以列车牵引和常用制动采取追踪列车间隔时间监控过程,实现追踪列车间隔时间保持。
121.可以理解,列车a、列车b、列车c、列车d和列车e以列车牵引与常用制动采取列车抵达地理位置事件的事件时间的风险监控,以实现列车密度调节。
122.可以理解,列车a、列车b、列车c、列车d和列车e以列车牵引与常用制动采取列车抵达地理位置事件的事件时间的风险监控,以实现列车自动限速。
123.在本发明较佳实施例1中,将制动距离δ
seb1
的紧急制动作为第一紧急制动样式,将制动距离δs
eb2
的紧急制动作为第二紧急制动样式,将制动距离δs
eb3
的紧急制动作为第三紧急制动样式,将制动距离δs
ebglb
的紧急制动作为列车速度v4下的制动减速度下确界,且作为紧急制动模式识别的特征。
124.可以理解,一方面,列车以数据源所提供的事件时间和/或时间间隔数据识别其同轨道前行列车的列车制动的过程实施的特征,及依此选取自身列车保证行车安全所需要的紧急制动样式的列车制动,另一方面,列车以信息高速公路所提供的事实知识识别其同轨道前行列车的列车制动的过程实施的特征,及依此选取自身列车所需要的常用制动的列车制动,该常用制动的列车制动包括但不限于:以常用制动实现列车速度调节、以常用制动实现列车制动再排程的制动初速调节、以常用制动实现追踪列车间隔时间调节、以常用制动实现列车密度调节、以常用制动实现列车自动限速、以常用制动实现追踪列车间隔时间保持,在两方面共同作用下获取列车制动的安全控制。
125.如图5所示,为本发明较佳实施例1列车制动安全控制流程图(flow chart)。
126.步骤501,列车获取数据源提供的信息及信息高速公路提供的知识;
127.步骤502,列车挖掘出列车采取列车制动的安全控制所需要的知识;
128.步骤503,列车判断是否有前行列车的晚点表示,若是,则采取步骤504,若否,则采取步骤505;
129.步骤504,列车采取常用制动的列车制动,返回步骤501;
130.步骤505,列车判断是否列车自动限速,若是,则采取步骤506,若否,则采取步骤507;
131.步骤506,列车采取常用制动的列车制动,返回步骤501;
132.步骤507,列车判断是否调节列车密度或追踪列车间隔时间,若是,则采取步骤508,若否,则返回步骤501;
133.步骤508,列车采取常用制动的列车制动,返回步骤501;
134.步骤509,列车判断是否前行第二列车主动采取紧急制动,若是,则采取步骤510,若否,则采取步骤511;
135.步骤510,列车采取第三紧急制动样式的列车制动,返回步骤501;
136.步骤511,列车判断是否前行第一列车主动采取紧急制动,若是,则采取步骤512,若否,则采取步骤513;
137.步骤512,列车采取第二紧急制动样式的列车制动,返回步骤501;
138.步骤513,列车判断是否列车主动采取紧急制动,若是,则采取步骤514,若否,则返回步骤501;
139.步骤514,列车采取第一紧急制动样式的列车制动,返回步骤501。
140.如图6所示,为本发明较佳实施例1产生式规则(production rule)集。全局数据库(global database)包括存放的常量、输入的事实的变量、推理的中间结果的变量和推理的最终结果的变量数据项。
141.其中,存放的常量包括:后续第一列车紧急制动的制动距离、后续第二列车紧急制动的制动距离、前行第一列车紧急制动的列车速度下的制动减速度(braking deceleration)下确界(greatest lower bound)、前行第二列车紧急制动的列车速度下的制动减速度下确界、前行第一列车常用制动的列车速度下的制动减速度上确界(least upper bound)、前行第二列车常用制动的列车速度下的制动减速度上确界、前行第二和第三列车抵达地理位置(geographic position)事件的事件时间(event time)的计划(plan)、列车紧急制动的列车速度下的制动减速度下确界、列车常用制动的列车速度下的制动减速度上确界、电子地图下的列车自动限速信息。
142.可以理解,相较机器周期(machine cycle)而言,列车经信息高速公路所获取的前行第二和第三列车抵达地理位置事件的事件时间的计划可以作为机器周期的时间尺度(temporal scale)的存放的常量,同理,相较机器周期而言,列车经信息高速公路所获取的电子地图(electronic map)下的列车自动限速(automatic train speed restriction)信息可以作为机器周期的时间尺度的存放的常量。
143.其中,输入的事实的变量包括:后续第二列车抵达地理位置事件的事件时间、后续第一列车抵达地理位置事件的事件时间、列车抵达地理位置事件的事件时间、前行第一列车抵达地理位置事件的事件时间、前行第二列车抵达地理位置事件的事件时间、前行第三列车抵达地理位置事件的事件时间、前行第四列车抵达地理位置事件的事件时间、前行第五列车抵达地理位置事件的事件时间、列车主动采取紧急制动。
144.可以理解,列车主动采取紧急制动,包括但不限于,列车采取部件故障检测(inspection of component failure)和/或列车制动简易试验(train brake simplified test)下的故障办理(emergency treatment after failure)。
145.其中,推理的中间结果的变量包括:前行第一列车的列车速度(speed)和制动减速度(braking deceleration)的量值(quantity value)、前行第二列车的列车速度和制动减速度的量值、后续列车的列车密度(train density)、列车的第一紧急制动样式、列车的第二紧急制动样式、列车的第三紧急制动样式、前行第一列车的制动减速度的量值大于下确界(greatest lower bound)、前行第二列车的制动减速度的量值大于下确界、前行第一列车的制动减速度的量值小于上确界(least upper bound)、前行第二列车的制动减速度的量值小于上确界、前行第二列车的晚点表示(delaying time indication)、前行第三列车的晚点表示、前行列车的列车密度、列车与前行第一列车的追踪列车间隔时间(time interval between trains spaced by automatic block signals)、前行第一列车主动采取紧急制动、前行第二列车主动采取紧急制动、前行第一列车主动采取常用制动、前行第二列车主动采取常用制动。
146.其中,推理的最后结果的变量包括:列车采取第一紧急制动样式的列车制动、列车采取第二紧急制动样式的列车制动、列车采取第三紧急制动样式的列车制动、列车采取常用制动以调节后续列车的列车密度、列车采取常用制动以保持追踪列车间隔时间、列车采取常用制动以保持追踪列车间隔时间、列车采取常用制动以实现列车自动限速、列车采取常用制动以保持追踪列车间隔时间、列车采取常用制动以减小紧急制动的制动距离、列车采取常用制动以实现停车、列车采取常用制动以调节前行列车的列车密度。
147.产生式规则集的39项规则如下:
148.规则1,如果有后续第二列车抵达地理位置事件的事件时间,有列车抵达地理位置事件的事件时间,那么存放后续第二列车紧急制动的制动距离。
149.规则2,如果有后续第一列车抵达地理位置事件的事件时间,有列车抵达地理位置事件的事件时间,那么存放后续第一列车紧急制动的制动距离。
150.规则3,如果有前行第一列车抵达地理位置事件的事件时间,有列车抵达地理位置事件的事件时间,那么存放前行第一列车紧急制动的列车速度下的制动减速度下确界。
151.规则4,如果有前行第二列车抵达地理位置事件的事件时间,有列车抵达地理位置事件的事件时间,那么存放前行第二列车紧急制动的列车速度下的制动减速度下确界。
152.规则5,如果有前行第一列车抵达地理位置事件的事件时间,有列车抵达地理位置事件的事件时间,那么存放前行第一列车常用制动的列车速度下的制动减速度上确界。
153.规则6,如果有前行第二列车抵达地理位置事件的事件时间,有列车抵达地理位置事件的事件时间,那么存放前行第二列车常用制动的列车速度下的制动减速度上确界。
154.规则7,如果有前行第二和第三列车抵达地理位置事件的事件时间的计划,那么存放前行第二和第三列车抵达地理位置事件的事件时间的计划。
155.规则8,如果有列车紧急制动的列车速度下的制动减速度下确界,那么存放列车紧急制动的列车速度下的制动减速度下确界。
156.规则9,如果有列车常用制动的列车速度下的制动减速度下确界,那么存放列车常用制动的列车速度下的制动减速度下确界。
157.规则10,如果有电子地图下的列车自动限速信息,那么存放电子地图下的列车自动限速信息。
158.规则11,如果有列车抵达地理位置事件的事件时间,有前行第一列车抵达地理位置事件的事件时间,那么计算前行第一列车的列车速度和制动减速度的量值。
159.规则12,如果有列车抵达地理位置事件的事件时间,有前行第二列车抵达地理位置事件的事件时间,那么计算前行第二列车的列车速度和制动减速度的量值。
160.规则13,如果有列车抵达地理位置事件的事件时间,有前行第一列车抵达地理位置事件的事件时间,那么计算列车与前行第一列车的追踪列车间隔时间。
161.规则14,如果有前行第二列车抵达地理位置事件的事件时间、前行第三列车抵达地理位置事件的事件时间、前行第四列车抵达地理位置事件的事件时间和前行第五列车抵达地理位置事件的事件时间,那么计算前行列车的列车密度。
162.规则15,如果有后续第二列车抵达地理位置事件的事件时间、后续第一列车抵达地理位置事件的事件时间和列车抵达地理位置事件的事件时间,那么计算后续列车的列车密度。
163.规则16,如果有前行第三列车抵达地理位置事件的事件时间,有前行第二和第三列车抵达地理位置事件的事件时间的计划,那么计算前行第三列车的晚点表示。
164.规则17,如果有前行第二列车抵达地理位置事件的事件时间,有前行第二和第三列车抵达地理位置事件的事件时间的计划,那么计算前行第二列车的晚点表示。
165.规则18,如果有后续第一列车紧急制动的制动距离,有后续第二列车紧急制动的制动距离,那么计算列车的第一紧急制动样式。
166.规则19,如果有后续第一列车紧急制动的制动距离,有后续第二列车紧急制动的制动距离,那么计算列车的第二紧急制动样式。
167.规则20,如果有后续第一列车紧急制动的制动距离,有后续第二列车紧急制动的制动距离,那么计算列车的第三紧急制动样式。
168.规则21,如果有前行第一列车紧急制动的列车速度下的制动减速度下确界,有前行第一列车的列车速度和制动减速度的量值,那么判断是否前行第一列车的制动减速度的量值大于下确界。
169.规则22,如果有前行第二列车紧急制动的列车速度下的制动减速度下确界,有前行第二列车的列车速度和制动减速度的量值,那么判断是否前行第二列车的制动减速度的量值大于下确界。
170.规则23,如果有前行第一列车常用制动的列车速度下的制动减速度上确界,有前行第一列车的列车速度和制动减速度的量值,那么判断是否前行第一列车的制动减速度的量值小于上确界。
171.规则24,如果有前行第二列车常用制动的列车速度下的制动减速度上确界,有前行第二列车的列车速度和制动减速度的量值,那么判断是否前行第二列车的制动减速度的量值小于上确界。
172.规则25,如果前行第一列车的制动减速度的量值大于下确界,那么就是前行第一列车主动采取紧急制动。
173.规则26,如果前行第一列车的制动减速度的量值大于下确界,前行第二列车的制
动减速度的量值大于下确界,那么就是前行第二列车主动采取紧急制动。
174.规则27,如果前行第一列车的制动减速度的量值小于上确界,那么就是前行第一列车主动采取常用制动。
175.规则28,如果前行第一列车的制动减速度的量值小于上确界,前行第二列车的制动减速度的量值小于上确界,那么就是前行第二列车主动采取常用制动。
176.规则29,如果有列车的第一紧急制动样式,有列车紧急制动的列车速度下的制动减速度下确界,有列车主动采取紧急制动,那么列车采取第一紧急制动样式的列车制动。
177.规则30,如果有列车的第二紧急制动样式,有列车紧急制动的列车速度下的制动减速度下确界,有前行第一列车主动采取紧急制动,那么列车采取第二紧急制动样式的列车制动。
178.规则31,如果有列车的第三紧急制动样式,有列车紧急制动的列车速度下的制动减速度下确界,有前行第二列车主动采取紧急制动,那么列车采取第三紧急制动样式的列车制动。
179.规则32,如果有后续列车的列车密度,有列车常用制动的列车速度下的制动减速度上确界,那么列车采取常用制动以调节后续列车的列车密度。
180.规则33,如果前行第一列车主动采取常用制动,有列车常用制动的列车速度下的制动减速度上确界,那么列车采取常用制动以保持追踪列车间隔时间。
181.规则34,如果前行第二列车主动采取常用制动,有列车常用制动的列车速度下的制动减速度上确界,那么列车采取常用制动以保持追踪列车间隔时间。
182.规则35,如果有电子地图下的列车自动限速信息,有列车常用制动的列车速度下的制动减速度上确界,那么列车采取常用制动以实现列车自动限速。
183.规则36,如果有列车与前行第一列车的追踪列车间隔时间,有列车常用制动的列车速度下的制动减速度上确界,那么列车采取常用制动以保持追踪列车间隔时间。
184.规则37,如果有前行第三列车的晚点表示,有列车常用制动的列车速度下的制动减速度上确界,那么列车采取常用制动以减小制动距离。
185.规则38,如果有前行第二列车的晚点表示,有列车常用制动的列车速度下的制动减速度上确界,那么列车采取常用制动以停车。
186.规则39,如果有前行列车的列车密度,有列车常用制动的列车速度下的制动减速度上确界,那么列车采取常用制动以调节前行列车的列车密度。
187.如图7所示,为本发明较佳实施例1时序图(sequence diagram)。对象包括控制器、信息高速公路和数据源,在列车行车阶段:1:存放控制器的列车紧急制动的制动距离、控制器的列车的列车长度、控制器的列车紧急制动的列车速度下的制动减速度下确界、控制器的列车常用制动的列车速度下的制动减速度上确界、电子地图、电子地图下的列车自动限速信息;2:数据源监测到控制器的列车抵达数据源的地理位置事件发生;3:生成列车抵达数据源的地理位置事件和列车的前行列车抵达数据源的地理位置事件的序列事件时间的事件时间数组;4:事件时间数组的信息传递;5:生成控制器的列车抵达数据源的地理位置事件的事实知识(know

what)并存放;6:以电子地图位置服务(location

based service of electric map)和事件时间数组计算出列车的列车速度、前行第一列车的列车速度、前行第二列车的列车速度;7:计算出列车的制动减速度的量值、前行第一列车的制动减速度
的量值、前行第二列车的制动减速度的量值、前行第二列车的晚点表示、前行第三列车的晚点表示、前行列车的列车密度(train density)、后续列车的列车密度;8:计算出列车与前行第一列车的追踪列车间隔时间;9:控制器随列车行驶抵达信息高速公路的无线电通信设备的地理位置;10:事实知识、制动距离、列车长度、下确界和上确界的知识转移(knowledge transfer);11:知识存储(knowledge storage)和知识转移;12:知识约简(knowledge reduction)的知识转移;13:以知识约简获取后续第一列车紧急制动的制动距离和列车长度、后续第二列车紧急制动的制动距离和列车长度、前行第一列车紧急制动的列车速度下的制动减速度下确界、前行第二列车紧急制动的列车速度下的制动减速度下确界、前行第一列车常用制动的列车速度下的制动减速度h确界、前行第二列车常用制动的列车速度下的制动减速度上确界、后续第一列车的事实知识、后续第二列车的事实知识、前行第一列车的事实知识和前行第二列车的事实知识;14:编制控制器的列车的第一紧急制动样式、控制器的列车的第二紧急制动样式、控制器的列车的第三紧急制动样式;15:判断是否有前行列车的晚点表示,判断是否需要列车自动限速,判断是否需要调节列车密度或追踪列车间隔时间,判断前行第二列车是否主动采取了紧急制动,判断前行第一列车是否主动采取了紧急制动,判断控制器的列车自身是否需要主动采取紧急制动,根据判断结果采取控制器的列车的列车制动的控制。
188.需要说明的是,知识约简,包括但不限于,后续第六列车抵达地理位置事件的事实知识、后续第五列车抵达地理位置事件的事实知识、后续第四列车抵达地理位置事件的事实知识、后续第三列车抵达地理位置事件的事实知识、后续第二列车抵达地理位置事件的事实知识、后续第一列车抵达地理位置事件的事实知识、前行第一列车抵达地理位置事件的事实知识、前行第二列车抵达地理位置事件的事实知识、前行第三列车抵达地理位置事件的事实知识、前行第四列车抵达地理位置事件的事实知识、前行第五列车抵达地理位置事件的事实知识、前行第六列车抵达地理位置事件的事实知识、后续第六列车紧急制动的制动距离、后续第五列车紧急制动的制动距离、后续第四列车紧急制动的制动距离、后续第三列车紧急制动的制动距离、后续第二列车紧急制动的制动距离、后续第一列车紧急制动的制动距离、后续第六列车的列车长度、后续第五列车的列车长度、后续第四列车的列车长度、后续第三列车的列车长度、后续第二列车的列车长度、后续第一列车的列车长度、前行第六列车紧急制动的列车速度下的制动减速度下确界、前行第五列车紧急制动的列车速度下的制动减速度下确界、前行第四列车紧急制动的列车速度下的制动减速度下确界、前行第三列车紧急制动的列车速度下的制动减速度下确界、前行第二列车紧急制动的列车速度下的制动减速度下确界、前行第一列车紧急制动的列车速度下的制动减速度下确界、前行第六列车常用制动的列车速度下的制动减速度上确界、前行第五列车常用制动的列车速度下的制动减速度上确界、前行第四列车常用制动的列车速度下的制动减速度上确界、前行第三列车常用制动的列车速度下的制动减速度上确界、前行第二列车常用制动的列车速度下的制动减速度上确界、前行第一列车常用制动的列车速度下的制动减速度上确界、前行第六列车抵达地理位置事件的事件时间的计划、前行第五列车抵达地理位置事件的事件时间的计划、前行第四列车抵达地理位置事件的事件时间的计划、前行第二和第三列车抵达地理位置事件的事件时间的计划。
189.需要说明的是,采取列车制动的控制包括但不限于,采取列车制动力控制、列车制
动的过程实施排程控制、列车制动力与牵引力组合排程控制。
190.如图8所示,为本发明较佳实施例1时空语义(spatio

temporal semantics)图。横轴为时间t,按照时间的前后分别有:前行第二列车抵达数据源l的地理位置的事件时间t
l2
、前行第二列车抵达数据源m的地理位置的事件时间t
m2
、前行第二列车抵达数据源n的地理位置的事件时间t
n2
、前行第一列车抵达数据源l的地理位置的事件时间t
l1
、前行第一列车抵达数据源m的地理位置的事件时间t
m1
、前行第一列车抵达数据源n的地理位置的事件时间t
n1
、列车抵达数据源l的地理位置的事件时间t
l0
、列车抵达数据源m的地理位置的事件时间t
m0
、列车抵达数据源n的地理位置的事件时间t
n0
。由事件时间t
m2
至t
m1
为前行第二列车与前行第一列车在数据源m的地理位置下的追踪列车间隔时间,由事件时间t
m1
至t
m0
为前行第一列车与列车在数据源m的地理位置下的追踪列车间隔时间,由事件时间t
n2
至t
n1
为前行第二列车与前行第一列车在数据源n的地理位置下的追踪列车间隔时间,由事件时间t
n1
至t
n0
为前行第一列车与列车在数据源n的地理位置下的追踪列车间隔时间。
191.列车抵达数据源n的地理位置的列车速度v
n0
为:v
n0
=l
mn
/(t
n0

t
m0
),其中,l
mn
为数据源m的地理位置和数据源n的地理位置间的轨道长度。
192.列车抵达数据源n的地理位置的制动减速度的量值d
n0
为:d
n0
={l
mn
/(t
n0

t
m0
)

l
lm
/(t
m0

t
l0
)}/(t
n0

t
m0
),其中,l
mn
为数据源m的地理位置和数据源n的地理位置间的轨道长度,l
lm
为数据源l的地理位置和数据源m的地理位置间的轨道长度。
193.前行第一列车前期抵达数据源n的地理位置的列车速度v
n1
为:v
n1
=l
mn
/(t
n1

t
m1
),其中,l
mn
为数据源m的地理位置和数据源n的地理位置间的轨道长度。
194.前行第一列车前期列车抵达数据源n的地理位置的制动减速度的量值d
n1
为:d
n1
={l
mn
/(t
n1

t
m1
)

l
lm
/(t
m1

t
l1
)}/(t
n1

t
m1
),其中,l
mn
为数据源m的地理位置和数据源n的地理位置间的轨道长度,l
lm
为数据源l的地理位置和数据源m的地理位置间的轨道长度。
195.前行第二列车前期抵达数据源n的地理位置的列车速度v
n2
为:v
n2
=l
mn
/(t
n2

t
m2
),其中,l
mn
为数据源m的地理位置和数据源n的地理位置间的轨道长度。
196.前行第二列车前期列车抵达数据源n的地理位置的制动减速度的量值d
n2
为:d
n2
={l
mn
/(t
n2

t
m2
)

l
lm
/(t
m2

t
l2
)}/(t
n2

t
m2
),其中,l
mn
为数据源m的地理位置和数据源n的地理位置间的轨道长度,l
lm
为数据源l的地理位置和数据源m的地理位置间的轨道长度。
197.列车与前行第一列车的数据源n的地理位置的追踪列车间隔时间δt
n0
为:δt
n0
=t
n1

t
n0

198.前行第一列车与前行第二列车的数据源n的地理位置的追踪列车间隔时间δt
n1
为:δt
n1
=t
n2

t
n1

199.可以理解,列车可以以自身预置的计量仪器(measuring instrument)和加速度计(accelerometer)作为校准器(calibrator)校准(calibration)列车自身的列车速度和/或制动减速度的量值,计量仪器包括但不限于,微电子机械系统mems(micro

electromechanical system)和速度校准雷达(radar)。
200.可以理解,列车在数据源n的地理位置下,可以利用数据源l、数据源m和数据源n提供的事件时间数组和/或时间间隔数组,基于列车自身的速度校准和/或制动减速度校准,以数据挖掘获取其前行列车前期在该地理位置下的列车速度和制动减速度的量值的精确解(exact solution),包括但不限于,前行第一列车前期在该地理位置下的列车速度和制
动减速度的量值的精确解、前行第二列车前期在该地理位置下的列车速度和制动减速度的量值的精确解、前行第三列车前期在该地理位置下的列车速度和制动减速度的量值的精确解、前行第四列车前期在该地理位置下的列车速度和制动减速度的量值的精确解、前行第五列车前期在该地理位置下的列车速度和制动减速度的量值的精确解
……
201.如图9所示,为本发明较佳实施例1事实知识(know

what)表。表中示例出图2情景下的列车b刚好抵达数据源n的地理位置下的列车b的控制器所生成的事实知识b
n
和列车d刚好抵达数据源y的地理位置下的列车d的控制器所生成的事实知识d
y

202.b
n
包括但不限于,列车b的客体标识符、列车b抵达地理位置n的事件时间、列车b抵达地理位置n的列车速度、列车b抵达地理位置n的列车b的制动减速度的量值、地理位置n的地理标识符、列车b在区间
②③
的紧急制动的制动时间和列车长度、列车b在区间
②③
的紧急制动的列车速度下的制动减速度下确界、列车b在区间
②③
的常用制动的列车速度下的制动减速度上确界、列车b预期抵达数据源x的地理位置事件的事件时间的计划。
203.d
y
包括但不限于,列车d的客体标识符、列车d抵达地理位置y的事件时间、列车d抵达地理位置y的列车速度、列车d抵达地理位置y的列车d的制动减速度的量值、地理位置y的地理标识符、列车d在区间
②③
的紧急制动的制动时间和列车长度、列车d在区间
②③
的紧急制动的列车速度下的制动减速度下确界、列车d在区间
②③
的常用制动的列车速度下的制动减速度上确界、列车d预期抵达数据源z的地理位置事件的事件时间的计划。
204.如图10所示,为本发明较佳实施例1知识资产(knowledge asset)表。表中示例出图2情景下的列车c刚好抵达信息高速公路的无线电通信设备

的地理位置的知识资产,列车c的知识资产包括但不限于,列车的控制器自体生成及存放的事实知识名为c
l
、c
m
、c
n
的知识资产、列车的控制器经由信息高速公路的无线电通信设备



路径知识转移获取的事实知识名为b
a
、b
c
、a
a
、a
c
的知识资产、列车的控制器经由信息高速公路的无线电通信设备

路径知识转移获取的事实知识名为d
a
、d
c
、d
l
、d
m
、d
n
、d
x
、e
a
、e
c
、e
l
、e
m
、e
n
、e
x
的知识资产、列车的控制器经由信息高速公路的无线电通信设备



路径知识转移获取的事实知识名为e
l
、e
m
、e
n
、e
x
、e
y
、e
z
的知识资产。
205.c
l
包括但不限于,列车c的客体标识符、列车c抵达地理位置l的事件时间、列车c抵达地理位置l的列车速度、列车c抵达地理位置l的列车c的制动减速度的量值、地理位置l的地理标识符、列车c在区间
②③
的紧急制动的制动时间和列车长度、列车c在区间
②③
的紧急制动的列车速度下的制动减速度下确界、列车c在区间
②③
的常用制动的列车速度下的制动减速度上确界、列车c预期抵达数据源x的地理位置事件的事件时间的计划。
206.c
m
包括但不限于,列车c的客体标识符、列车c抵达地理位置m的事件时间、列车c抵达地理位置m的列车速度、列车c抵达地理位置m的列车c的制动减速度的量值、地理位置m的地理标识符、列车c在区间
②③
的紧急制动的制动时间和列车长度、列车c在区间
②③
的紧急制动的列车速度下的制动减速度下确界、列车c在区间
②③
的常用制动的列车速度下的制动减速度上确界、列车c预期抵达数据源x的地理位置事件的事件时间的计划。
207.c
n
包括但不限于,列车c的客体标识符、列车c抵达地理位置n的事件时间、列车c抵达地理位置n的列车速度、列车c抵达地理位置n的列车c的制动减速度的量值、地理位置n的地理标识符、列车c在区间
②③
的紧急制动的制动时间和列车长度、列车c在区间
②③
的紧急制动的列车速度下的制动减速度下确界、列车c在区间
②③
的常用制动的列车速度下的
制动减速度上确界、列车c预期抵达数据源x的地理位置事件的事件时间的计划。
208.b
a
包括但不限于,列车b的客体标识符、列车b抵达地理位置a的事件时间、列车b抵达地理位置a的列车速度、列车b抵达地理位置a的列车b的制动减速度的量值、地理位置a的地理标识符、列车b在区间
①②
的紧急制动的制动时间和列车长度、列车b在区间
①②
的紧急制动的列车速度下的制动减速度下确界、列车b在区间
①②
的常用制动的列车速度下的制动减速度上确界、列车b预期抵达数据源x的地理位置事件的事件时间的计划。
209.b
c
包括但不限于,列车b的客体标识符、列车b抵达地理位置c的事件时间、列车b抵达地理位置c的列车速度、列车b抵达地理位置c的列车b的制动减速度的量值、地理位置c的地理标识符、列车b在区间
①②
的紧急制动的制动时间和列车长度、列车b在区间
①②
的紧急制动的列车速度下的制动减速度下确界、列车b在区间
①②
的常用制动的列车速度下的制动减速度上确界、列车b预期抵达数据源x的地理位置事件的事件时间的计划。
210.a
a
包括但不限于,列车a的客体标识符、列车a抵达地理位置a的事件时间、列车a抵达地理位置a的列车速度、列车a抵达地理位置a的列车a的制动减速度的量值、地理位置a的地理标识符、列车a在区间
①②
的紧急制动的制动时间和列车长度、列车a在区间
①②
的紧急制动的列车速度下的制动减速度下确界、列车a在区间
①②
的常用制动的列车速度下的制动减速度上确界、列车a预期抵达数据源c的地理位置事件的事件时间的计划。
211.a
c
包括但不限于,列车a的客体标识符、列车a抵达地理位置c的事件时间、列车a抵达地理位置c的列车速度、列车a抵达地理位置c的列车a的制动减速度的量值、地理位置c的地理标识符、列车a在区间
①②
的紧急制动的制动时间和列车长度、列车a在区间
①②
的紧急制动的列车速度下的制动减速度下确界、列车a在区间
①②
的常用制动的列车速度下的制动减速度上确界、列车a预期抵达数据源c的地理位置事件的事件时间的计划。
212.d
a
包括但不限于,列车d的客体标识符、列车d抵达地理位置a的事件时间、列车d抵达地理位置a的列车速度、列车d抵达地理位置a的列车d的制动减速度的量值、地理位置a的地理标识符、列车d在区间
①②
的紧急制动的制动时间和列车长度、列车d在区间
①②
的紧急制动的列车速度下的制动减速度下确界、列车d在区间
①②
的常用制动的列车速度下的制动减速度上确界、列车d预期抵达数据源x的地理位置事件的事件时间的计划。
213.d
c
包括但不限于,列车d的客体标识符、列车d抵达地理位置c的事件时间、列车d抵达地理位置c的列车速度、列车d抵达地理位置c的列车d的制动减速度的量值、地理位置c的地理标识符、列车d在区间
①②
的紧急制动的制动时间和列车长度、列车d在区间
①②
的紧急制动的列车速度下的制动减速度下确界、列车d在区间
①②
的常用制动的列车速度下的制动减速度上确界、列车d预期抵达数据源x的地理位置事件的事件时间的计划。
214.d
l
包括但不限于,列车d的客体标识符、列车d抵达地理位置l的事件时间、列车d抵达地理位置l的列车速度、列车d抵达地理位置l的列车d的制动减速度的量值、地理位置l的地理标识符、列车d在区间
②③
的紧急制动的制动时间和列车长度、列车d在区间
②③
的紧急制动的列车速度下的制动减速度下确界、列车d在区间
②③
的常用制动的列车速度下的制动减速度上确界、列车d预期抵达数据源x的地理位置事件的事件时间的计划。
215.d
m
包括但不限于,列车d的客体标识符、列车d抵达地理位置m的事件时间、列车d抵达地理位置m的列车速度、列车d抵达地理位置m的列车d的制动减速度的量值、地理位置m的地理标识符、列车d在区间
②③
的紧急制动的制动时间和列车长度、列车d在区间
②③
的紧
急制动的列车速度下的制动减速度下确界、列车d在区间
②③
的常用制动的列车速度下的制动减速度上确界、列车d预期抵达数据源x的地理位置事件的事件时间的计划。
216.d
n
包括但不限于,列车d的客体标识符、列车d抵达地理位置n的事件时间、列车d抵达地理位置n的列车速度、列车d抵达地理位置n的列车d的制动减速度的量值、地理位置n的地理标识符、列车d在区间
②③
的紧急制动的制动时间和列车长度、列车d在区间
②③
的紧急制动的列车速度下的制动减速度下确界、列车d在区间
②③
的常用制动的列车速度下的制动减速度上确界、列车d预期抵达数据源x的地理位置事件的事件时间的计划。
217.d
x
包括但不限于,列车d的客体标识符、列车d抵达地理位置x的事件时间、列车d抵达地理位置x的列车速度、列车d抵达地理位置x的列车d的制动减速度的量值、地理位置x的地理标识符、列车d在区间
②③
的紧急制动的制动时间和列车长度、列车d在区间
②③
的紧急制动的列车速度下的制动减速度下确界、列车d在区间
②③
的常用制动的列车速度下的制动减速度上确界、列车d预期抵达数据源x的地理位置事件的事件时间的计划。
218.e
a
包括但不限于,列车e的客体标识符、列车e抵达地理位置a的事件时间、列车e抵达地理位置a的列车速度、列车e抵达地理位置a的列车e的制动减速度的量值、地理位置a的地理标识符、列车e在区间
①②
的紧急制动的制动时间和列车长度、列车d在区间
①②
的紧急制动的列车速度下的制动减速度下确界、列车e在区间
①②
的常用制动的列车速度下的制动减速度上确界、列车e预期抵达数据源z的地理位置事件的事件时间的计划。
219.e
c
包括但不限于,列车e的客体标识符、列车e抵达地理位置c的事件时间、列车e抵达地理位置c的列车速度、列车e抵达地理位置c的列车e的制动减速度的量值、地理位置c的地理标识符、列车e在区间
①②
的紧急制动的制动时间和列车长度、列车e在区间
①②
的紧急制动的列车速度下的制动减速度下确界、列车e在区间
①②
的常用制动的列车速度下的制动减速度上确界、列车e预期抵达数据源z的地理位置事件的事件时间的计划。
220.e
l
包括但不限于,列车e的客体标识符、列车e抵达地理位置l的事件时间、列车e抵达地理位置l的列车速度、列车e抵达地理位置l的列车e的制动减速度的量值、地理位置l的地理标识符、列车e在区间
②③
的紧急制动的制动时间和列车长度、列车e在区间
②③
的紧急制动的列车速度下的制动减速度下确界、列车e在区间
②③
的常用制动的列车速度下的制动减速度上确界、列车e预期抵达数据源z的地理位置事件的事件时间的计划。
221.e
m
包括但不限于,列车e的客体标识符、列车e抵达地理位置m的事件时间、列车e抵达地理位置m的列车速度、列车e抵达地理位置m的列车e的制动减速度的量值、地理位置m的地理标识符、列车e在区间
②③
的紧急制动的制动时间和列车长度、列车e在区间
②③
的紧急制动的列车速度下的制动减速度下确界、列车e在区间
②③
的常用制动的列车速度下的制动减速度上确界、列车e预期抵达数据源z的地理位置事件的事件时间的计划。
222.e
n
包括但不限于,列车e的客体标识符、列车e抵达地理位置n的事件时间、列车e抵达地理位置n的列车速度、列车e抵达地理位置n的列车e的制动减速度的量值、地理位置n的地理标识符、列车e在区间
②③
的紧急制动的制动时间和列车长度、列车e在区间
②③
的紧急制动的列车速度下的制动减速度下确界、列车e在区间
②③
的常用制动的列车速度下的制动减速度上确界、列车e预期抵达数据源z的地理位置事件的事件时间的计划。
223.e
x
包括但不限于,列车e的客体标识符、列车e抵达地理位置x的事件时间、列车e抵达地理位置x的列车速度、列车e抵达地理位置x的列车e的制动减速度的量值、地理位置x的
地理标识符、列车e在区间
②③
的紧急制动的制动时间和列车长度、列车e在区间
②③
的紧急制动的列车速度下的制动减速度下确界、列车e在区间
②③
的常用制动的列车速度下的制动减速度上确界、列车e预期抵达数据源z的地理位置事件的事件时间的计划。
224.e
y
包括但不限于,列车e的客体标识符、列车e抵达地理位置y的事件时间、列车e抵达地理位置y的列车速度、列车e抵达地理位置y的列车e的制动减速度的量值、地理位置y的地理标识符、列车e在区间
②③
的紧急制动的制动时间和列车长度、列车e在区间
②③
的紧急制动的列车速度下的制动减速度下确界、列车e在区间
②③
的常用制动的列车速度下的制动减速度上确界、列车e预期抵达数据源z的地理位置事件的事件时间的计划。
225.e
z
包括但不限于,列车e的客体标识符、列车e抵达地理位置z的事件时间、列车e抵达地理位置z的列车速度、列车e抵达地理位置z的列车e的制动减速度的量值、地理位置z的地理标识符、列车e在区间
②③
的紧急制动的制动时间和列车长度、列车e在区间
②③
的紧急制动的列车速度下的制动减速度下确界、列车e在区间
②③
的常用制动的列车速度下的制动减速度上确界、列车e预期抵达数据源z的地理位置事件的事件时间的计划。
226.如图11所示,为本发明较佳实施例1数据流程图(data flow diagram)。前行列车e1生成事实知识的知识库d1,搜集事实知识的处理p1由前行列车e1搜索事实知识生成事实知识的知识库d2,筛选事实知识的处理p2对事实知识的知识库d2进行筛选生成知识约简的知识库d3,列车f4由知识约简的知识库d3获取知识约简;后续列车e2生成事实知识的知识库d4,搜集事实知识的处理p3由后续列车e2搜索事实知识生成事实知识的知识库d5,筛选事实知识的处理p4对事实知识的知识库d5进行筛选生成知识约简的知识库d6,列车e4由知识约简的知识库d6获取知识约简;数据源e3生成事件时间数组,搜集事件时间的处理p5将事件时间数组送至列车e4;列车e4生成事实知识的知识库d7作为前行列车e1的后续列车的事实知识的知识库和/或后续列车e2的前行列车的事实知识的知识库。
227.如图12所示,为本发明较佳实施例1功能图(function diagram)。本发明的列车运行控制系统包括产生式语言(production language)共识沟通(consensus communication)功能分区(function division)和列车制动力(braking force of train)资源管理(resource management)功能分区。
228.产生式语言共识沟通功能分区包括:紧急制动事件的案例表示(case representation)、案例表示的知识检索(knowledge retrieval)、列车制动功能性的知识泛化(knowledge retrieval)、知识泛化的机器学习(machine learning)、事件时间数据的知识表示(knowledge representation)和知识扩散(knowledge diffusion)。
229.其中,紧急制动事件的案例表示包括但不限于,前行第一列车主动采取紧急制动、前行第二列车主动采取紧急制动、前行第一列车主动采取常用制动和前行第二列车主动采取常用制动。
230.其中,案例表示的知识检索包括但不限于,自身列车风险识别的列车牵引力功能性确认、自身列车风险识别的列车制动力功能性确认、前方列车风险识别的紧急制动的知识发现和前方列车风险识别的案例表示的知识检索。
231.其中,列车制动功能性的知识泛化包括但不限于,前行第一列车的制动减速度的量值大于下确界、前行第二列车的制动减速度的量值大于下确界、前行第一列车的制动减速度的量值小于上确界和前行第二列车的制动减速度的量值小于上确界。
232.其中,知识泛化的机器学习包括但不限于,通过归纳认知后续第一列车的紧急制动的制动距离、后续第二列车的紧急制动的制动距离、前行第一列车紧急制动的列车速度下的制动减速度下确界、前行第二列车紧急制动的列车速度下的制动减速度下确界、前行第一列车常用制动的列车速度下的制动减速度上确界、前行第二列车常用制动的列车速度下的制动减速度上确界、前行第二和前行第三列车抵达地理位置事件的事件时间的计划和电子地图下的列车制动限速信息。
233.其中,事件时间数据的知识表示包括但不限于,列车的第一紧急制动样式、列车的第二紧急制动样式和列车的第三紧急制动样式。
234.其中,知识扩散包括但不限于,数据源生成列车抵达数据源的地理位置事件的事件时间的信息传递和信息高速公路的列车抵达数据源的地理位置事件的事实知识的知识转移。
235.列车制动力资源管理功能分区包括:列车制动资源受限排程(resource

limited scheduling)、列车制动(train braking)再排程(rescheduling)、制动减速度(braking deceleration)过程控制(process control)、列车制动功能整理(function reorganization)、事件时间风险监控(risk monitoring and control)、追踪列车间隔时间(time interval between trains spaced by automatic block signals)监控过程(monitoring and controlling process)、列车制动资源配置(resource allocation)、列车制动资源调配(resource assignment)、资源信息时间序列分析(time

series analysis of resource information)、列车密度(train density)调度(dispatching)、时间管理(time management)和列车制动功能性(functionality)资源勘察(resource reconnaissance)。
236.目前世界上没有统一的制动距离标准或减速标准,为了确保列车的安全,国外各铁路部门都根据列车的速度、信号、轨道粘着、线路条件和制动系统的技术状况等,制定列车紧急制动距离或平均减速度指标。国外各种高速列车的紧急制动距离及减速度值的选取均不同,其中德国车的紧急制动平均减速度最大,一般选取在1.0~1.2m/s2之间,其次是法国车的紧急制动平均减速度选取在0.91~1.0m/s2之间,最低的是日本车和意大利车的平均减速度选取在0.73~0.87m/s2之间。
237.我国铁路系统在《时速350公里新一代动车组技术条件》和《时速200公里铁路动车组进口采购合同》中也根据不同的列车速度等级,制定了相应的紧急制动距离最大允许值。采用电空制动机的高速铁路客车制动初速在200~380km/h之间的紧急制动平均减速度(除制动初速为300km/h外)均选取在0.655~0.772m/s2之间,仅制动初速为300km/h时的紧急制动平均减速度选取为0.914m/s2,只有制动初速为300km/h的紧急制动的制动距离的指标与其它制动初速的指标相差较大。
238.可以理解,制定列车紧急制动距离或平均减速度指标的过程,为一个以综合管理提升铁路交通管理的资源管理效能的过程,也是本发明所述的紧急制动样式的制定过程。通过增加或减小速度等级的制动减速度可以改变紧急制动距离,我国目前规定的制动初速为200km/h、250km/h、300km/h、350km/h、380km/h时的紧急制动距离分别为2000m、3200m、3800m、6500m、8500m,如增加平均制动减速度至1.0m/s2,那么紧急制动距离则分别为1543m、2411m、3472m、4726m、5571m,相比目前规定的制动距离分别减小了457m、789m、328m、
measure)管理、区间(section)通过能力(carrying capacity)调节(regulation)、列车制动力资源开发利用和风险应对规划(risk response planning),第2层分层显示项目的结果为事件时间风险监控(risk monitoring and control)、追踪列车间隔时间监控过程(monitoring and controlling process)、列车牵引力功能性确认(validation)、列车制动力功能性确认、紧急制动知识发现(knowledge discovery)、案例表示(case representation)知识检索(knowledge retrieval)、列车制动功能整理(function reorganization)、制动减速度闭环过程控制(closed loop process control)、制动初速(initial speed at brake application)再排程(rescheduling)、列车密度调度控制(dispatch er

s control)、资源信息时间序列分析(time

series analysis of resource information)、列车制动力资源配置(resource allocation)、列车制动力资源调配(resource assignment)、列车制动功能性资源勘察(resource reconnaissance)、列车制动资源受限排程(resource

limited scheduling)和时间管理(time management)。
244.如图14所示,为本发明较佳实施例1列车制动力资源开发利用(resource exploitation and utilization)图。图中示出本发明较佳实施例1可选制动样式,横轴为距离s,单位为km,纵轴为列车速度v,以0起始,单位为km/h,图中示出5个制动距离的紧急制动样式δs
eb1
、δs
eb2
、δs
eb3
、δs
eb4
、δs
eb5
和一个常用制动s
k
。其中,δs
eb1
为图示的磁浮列车以制动初速v0行驶至地理位置s1采取紧急制动且在列车速度达到v1时采取列车制动力缓解直至列车速度降低为0于地理位置s6停车的距离速度曲线的第一紧急制动样式的制动距离,δs
eb2
为图示的磁浮列车以制动初速v0行驶至地理位置s1采取紧急制动且在列车速度达到v2时采取列车制动力缓解直至列车速度降低为0于地理位置s5停车的距离速度曲线的第二紧急制动样式的制动距离,δs
eb3
为图示的磁浮列车以制动初速v0行驶至地理位置s1采取紧急制动且在列车速度达到v3时采取列车制动力缓解直至列车速度降低为0于地理位置s4停车的距离速度曲线的第三紧急制动样式的制动距离,δs
eb4
为图示的磁浮列车以制动初速v0行驶至地理位置s1采取紧急制动且在列车速度达到v4采取列车制动力缓解直至列车速度降低为0于地理位置s3停车的距离速度曲线的第四紧急制动样式的制动距离,δs
eb5
为图示的磁浮列车以制动初速v0行驶至地理位置s1采取紧急制动且未采取列车制动力缓解直至列车速度降低为0于地理位置s2停车的距离速度曲线的第五紧急制动样式的制动距离,s
k
为图示的常用制动之一的距离速度曲线。
245.可以理解,通过列车制动力的资源开发利用,可以提升区间
②③
和/或区间
①②
的区间通过能力(carrying capacity of the block section)。
246.如图15所示,为本发明较佳实施例1列车制动力资源调配(resource assignment)图。图(a)中,前向资源调配的表头包括,列车e的紧急制动样式、列车d的紧急制动样式、列车c的紧急制动样式、列车b的紧急制动样式、列车a的紧急制动样式;列的项包括,列车e主动采取紧急制动时、列车d主动采取紧急制动时、列车c主动采取紧急制动时、列车b主动采取紧急制动时、列车a主动采取紧急制动时;显示的数据包括,列车e主动采取紧急制动时列车e的紧急制动样式为δs
eb3
,列车e主动采取紧急制动时列车d的紧急制动样式为δs
eb4
,列车e主动采取紧急制动时列车c的紧急制动样式为δs
eb5
;列车d主动采取紧急制动时列车d的紧急制动样式为δs
eb3
,列车d主动采取紧急制动时列车c的紧急制动样式为δs
eb4
,列车d主动采取紧急制动时列车b的紧急制动样式为δs
eb5
;列车c主动采取紧急制动时列车c的紧
急制动样式为δs
eb3
,列车c主动采取紧急制动时列车b的紧急制动样式为δs
eb4
,列车c主动采取紧急制动时列车a的紧急制动样式为δs
eb5
;列车b主动采取紧急制动时列车b的紧急制动样式为δs
eb3
,列车b主动采取紧急制动时列车a的紧急制动样式为δs
eb4
;列车a主动采取紧急制动时列车a的紧急制动样式为δs
eb3

247.图(b)中,后向资源调配的表头包括,列车e的紧急制动样式、列车d的紧急制动样式、列车c的紧急制动样式、列车b的紧急制动样式、列车a的紧急制动样式;列的项包括,列车e主动采取紧急制动时、列车d主动采取紧急制动时、列车c主动采取紧急制动时、列车b主动采取紧急制动时、列车a主动采取紧急制动时;显示的数据包括,列车e主动采取紧急制动时列车e的紧急制动样式为δs
eb1
,列车e主动采取紧急制动时列车d的紧急制动样式为δs
eb2
,列车e主动采取紧急制动时列车c的紧急制动样式为δs
eb3
;列车d主动采取紧急制动时列车d的紧急制动样式为δs
eb1
,列车d主动采取紧急制动时列车c的紧急制动样式为δs
eb2
,列车d主动采取紧急制动时列车b的紧急制动样式为δs
eb3
;列车c主动采取紧急制动时列车c的紧急制动样式为δs
eb1
,列车c主动采取紧急制动时列车b的紧急制动样式为δs
eb2
,列车c主动采取紧急制动时列车a的紧急制动样式为δs
eb3
;列车b主动采取紧急制动时列车b的紧急制动样式为δs
eb1
,列车b主动采取紧急制动时列车a的紧急制动样式为δs
eb2
;列车a主动采取紧急制动时列车a的紧急制动样式为δs
eb1

248.可以理解,图(a)中前向资源调配使δs
eb1
和δs
eb2
的列车制动力资源向列车行驶方向集聚,图(b)中后向资源调配使δs
eb4
和δs
eb5
的列车制动力资源向列车行驶方向的相反方向集聚。
249.如图16所示,为本发明较佳实施例1列车制动力资源配置(resource allocation)图。资源配置的表头包括,列车e的紧急制动样式、列车d的紧急制动样式、列车c的紧急制动样式、列车b的紧急制动样式、列车a的紧急制动样式和相关说明;列的项包括,列车制动力资源配置方案1和列车制动力资源配置方案2;显示的数据包括,列车制动力资源配置方案1列车e的紧急制动样式为如图14所示5个紧急制动样式的δs
eb1
,列车制动力资源配置方案1列车d的紧急制动样式为如图14所示5个紧急制动样式的δs
eb2
,列车制动力资源配置方案1列车c的紧急制动样式为如图14所示5个紧急制动样式的δs
eb3
,列车制动力资源配置方案1列车b的紧急制动样式为如图14所示5个紧急制动样式的δs
eb4
,列车制动力资源配置方案1列车a的紧急制动样式为如图14所示5个紧急制动样式的δs
eb5
;列车制动力资源配置方案2列车e的紧急制动样式为如图4所示3个紧急制动样式的δs
eb1
,列车制动力资源配置方案2列车d的紧急制动样式为如图4所示3个紧急制动样式的δs
eb2
,列车制动力资源配置方案2列车c的紧急制动样式为如图4所示3个紧急制动样式的δs
eb3
,列车制动力资源配置方案2列车b的紧急制动样式为如图4所示3个紧急制动样式的δs
eb1
,列车制动力资源配置方案2列车a的紧急制动样式为如图4所示3个紧急制动样式的δs
eb2

250.可以理解,列车制动力资源配置和制动初速再排程为基于时空推理(spatio

temporal reasoning)的开始到开始关系(start to start)。
251.如图17所示,为本发明较佳实施例1列车制动功能整理(function reorganization)图。图(a)中,横轴为时间t,单位为s,纵轴为列车制动力f
a
,以0起始,单位为nm。f
a
在时间t1时数值增加并保持恒定数值不变,其中,时间t1为列车抵达数据源n1的地理位置事件的事件时间,时间t2为列车抵达数据源n2的地理位置事件的事件时间,时间t3
为列车抵达数据源n3的地理位置事件的事件时间,时间t4为列车实现停车事件的事件时间。
252.图(b)中,横轴为数据源的要素标识码n,纵轴为列车制动力f
c
,以0起始,单位为n m。f
c
在列车抵达数据源n1的地理位置事件的事件时间数值增加,在列车抵达数据源n2的地理位置事件的事件时间数值减小,在列车抵达数据源n3的地理位置事件的事件时间数值增加并保持恒定数值不变。
253.图(c)中,横轴为里程s,单位为km,纵轴为列车速度v,以0起始,单位为km/h。列车以速度v1行驶,列车在时间t1抵达数据源n1的地理位置相对应的里程s1,列车在时间t1采取列车制动力f
a
和f
c
的列车制动,列车在时间t2抵达数据源n2的地理位置相对应的里程s2,列车在时间t2采取列车制动力f
a
的列车制动,列车在时间t3抵达数据源n3的地理位置相对应的里程s4,列车在时间t3采取列车制动力f
a
和f
c
的列车制动,图中v
a
、v
b
、v
c
和v
d
为列车在里程s5实现停车的速度距离曲线。图中v
a
、v
b
和v
e
为列车在时间t1采取持续恒定的列车制动力f
a
和f
c
的列车制动直至在里程s3实现停车的速度距离曲线。
254.可以理解,列车制动力f
a
和/或列车制动力f
c
包括但不限于,轴装盘形制动(axle

mounted disc brake)制动力、轮装盘形制动(wheel

mounted disc brake)制动力、磁轨制动(electromagnetic rail brake)制动力、涡流制动(eddy current brake)制动力、再生制动(regenerative brake)制动力、动车(motor car)与拖车(trailer)制动力的组合(composition)、备用(standby)制动与拖车制动的制动力组合、备用制动与动车制动的制动力组合、列车牵引力(tractive force of train)与列车制动力组合的组合优化(combinatorial optimization)。
255.可以理解,通过选取t2、t3和/或n2、n3的量值可以获取所需要的紧急制动的制动距离和/或紧急制动的制动时间。
256.如图18所示,为本发明较佳实施例1风险分解结构(risk breakdown structure)图。rbs 0级风险包括0.项目风险所有来源,rbs 1级风险包括1.列车运行安全性风险、2.资源管理有效性风险和3.外部风险,rbs 2级风险包括1.1事件时间风险监控、1.2追踪列车间隔时间监控过程、1.3列车牵引力功能性、1.4列车制动力功能性、1.5紧急制动知识发现、1.6案例表示知识检索、1.7列车制动功能整理、1.8制动减速度闭环过程控制、1.9制动初速再排程、2.1列车密度调度、2.2资源信息时间序列分析、2.3列车制动力资源配置、2.4列车制动力资源调配、2.5列车制动功能性资源勘查、2.6列车制动资源受限排程、2.7时间管理、3.1供电功能性故障和3.2线路功能性故障。
257.如图19所示,为本发明较佳实施例1风险登记册(risk register)。列车运行控制业务属于铁路交通管理项目,该项目风险就是在项目启动阶段无法交付承诺收益的潜在可能性,为了交付承诺收益即需要实现风险管理。图中提供一个与列车运行控制项目相关的已定义风险的记录,并作为开始和关闭的风险事件的储存中心。图(a)提供风险登记册包括对每项风险事件的描述、风险事件的识别者、风险评估的产出物、对已计划的风险应对计划的描述,以及对采取的行动和当前状态的一个总结,图(b)提供五个级别的风险可能性量表,图(c)提供五个级别的风险影响量表。
258.图(a)中,风险事件的描述包括:如果任一列车在需要时主动采取紧急制动,那么有任一列车的同轨道后续列车发生设备冲突的事故风险;如果任一列车在需要时主动采取
紧急制动,那么有任一列车的同轨道后续第一列车与任一列车发生设备冲突的事故风险;如果任一列车在需要时主动采取紧急制动,那么有任一列车的同轨道后续第二列车与任一列车同轨道后续第一列车发生设备冲突的事故风险;如果任一列车在需要时主动采取紧急制动,那么有任一列车的同轨道后续第三列车与任一列车同轨道后续第二列车发生设备冲突的事故风险;如果任一列车在需要时主动采取紧急制动,那么有任一列车的同轨道后续第三列车的后续列车发生设备冲突的事故风险;如果任一列车在需要时主动采取常用制动,那么有任一列车与同轨道后续第一列车发生设备冲突的事故风险;如果任一列车在需要时主动牵引,那么有任一列车与同轨道前行第一列车发生设备冲突的事故风险。
259.图(a)中,风险事件的识别者包括:任一列车、任一列车的同轨道后续第一列车、任一列车的同轨道后续第二列车、任一列车的同轨道后续第三列车、任一列车的同轨道后续第三列车的后续列车、任一列车的同轨道后续第一列车、任一列车。
260.图(a)中,风险事件的开始时间包括,任一时间;风险事件的触发时间包括,任一列车的同轨道后续列车抵达任一数据源的地理位置事件的事件时间、任一列车的同轨道后续第一列车抵达任一数据源的地理位置事件的事件时间、任一列车的同轨道后续第二列车抵达任一数据源的地理位置事件的事件时间、任一列车的同轨道后续第三列车抵达任一无线电通信设备的地理位置事件的事件时间、任一列车的同轨道后续第三列车的后续列车抵达任一无线电通信设备的地理位置事件的事件时间、任一列车的同轨道后续第一列车抵达任一数据源的地理位置事件的事件时间、任一列车抵达任一数据源的地理位置事件的事件时间;风险事件的关闭时间包括,任一列车的同轨道后续列车停车、任一列车的同轨道后续第一列车停车、任一列车的同轨道后续第二列车停车、任一时间。
261.图(a)中,风险分析的可能性包括,4和1;风险分析的影响包括,5、3和2;风险分析的严重程度包括,15(高)、9(中)和4(低)。
262.图(a)中,对已计划的风险应对计划的描述包括应对或行动:规避风险,任一列车采取第一紧急制动样式的列车制动;规避风险,任一列车的同轨道后续第一列车采取第二紧急制动样式的列车制动;规避风险,任一列车的同轨道后续第二列车采取第三紧急制动样式的列车制动;规避风险,任一列车的同轨道后续第三列车采取常用制动调节其列车速度以便于降低其制动初速(包括制动初速为0);规避风险,任一列车的同轨道后续第三列车的后续列车采取常用制动调节其列车速度以便于降低其制动初速(包括制动初速为0);减轻风险,采取常用制动的控制以便于保持任一列车的后续第一列车与任一列车的追踪列车间隔时间;减轻风险,采取常用制动的控制以便于保持任一列车与任一列车的同轨道前行第一列车的追踪列车间隔时间。
263.图(a)中,风险的所有者包括:任一列车、任一列车的同轨道后续第一列车、任一列车的同轨道后续第二列车、任一列车的同轨道后续第三列车、任一列车的同轨道后续第三列车的后续列车、任一列车的同轨道后续第一列车、任一列车。
264.图(a)中,对采取的行动和当前状态的一个总结包括:对事件时间进行监控、对事件时间进行监控、对事件时间进行监控、对事件时间进行监控、对事件时间进行监控、对事件时间进行监控、对事件时间进行监控。
265.由图(a)可见,任一风险事件的风险识别者、任一风险事件的环境主体、任一风险事件的触发主体的两者(另一为数据源)之一、任一风险事件的所有者、任一风险事件的应
对或行动的主体、任一风险事件的监控主体的两者(另一为数据源)之一均为同一列车实体。
266.图(b)中,五个级别的风险可能性包括,风险的级别、风险的量表和发现的可能性描述,分别为:1级风险接近肯定,发生的可能性为81%~100%;2级风险可能性高,发生的可能性为61%~80%;3级风险可能,发生的可能性为41%~60%;4级风险可能性低,发生的可能性为21%~40%;5级风险几乎不可能,发生的可能性为1%~20%。
267.图(c)中,五个级别的风险影响包括,风险影响的级别、风险影响的量表和风险影响的风险对安全的影响,分别为:1级风险影响为非常低的影响,轨道交通资源管理效能下降;2级风险影响为低影响,列车财产损失事故;3级风险影响为中等影响,人员伤亡及列车和线路财产损失事故;4级风险影响为高影响,重大人员伤亡事故及重大列车和线路财产损失;5级风险影响为非常高的影响,特别重大人员伤亡事故及列车和线路财产灭失。
268.如图20所示,为本发明较佳实施例1过程决策程序图(process decision program chart)。铁路运输生产构成了一个复杂的系统,就是说从制定运输计划开始到交付是一个综合体系。过程决策程序图法体现了全面质量管理从事后把关改变为事先预防、从管理结果改变为管理因素实行质量控制的思想。运输业的产品是非实物性形态的,它和工业产品不同,它的质量问题可出现在运输过程从开始到结束每一个环节,且都能够造成运输终结时的质量事故。由于一些突发性的原因,可能会导致工作出现障碍和停顿,对此需要以过程决策程序图进行解决。
269.图中,出发点为列车运行控制。
270.图中,理想的目标为列车运行安全控制(safety control)。
271.图中,为实现目标制定的手段和方法包括:列车制动力信息资源配置(information resource allocation)、编制列车制动供选方案(alternatives)、紧急制动结构化决策(structured decisionmaking)、以常用制动减小制动初速、降低列车制动资源品需求(resource goods demand)、保留列车制动资源应急储备(contingency reserve)、列车制动力资源信息挖掘(resource information mining)、调节列车制动资源配置(resource allocation)、以牵引力与制动力调节速度和以常用制动调节速度。
272.图中,过程实施(process execution)中可能出现的障碍(handicap)或紧急制动(undesirable emergency braking)情况包括:有设备冲突(machine interference)风险、有列车晚点表示(delaying time indication)、有列车制动资源短缺(resource shortage)和有列车速度调节需求。
273.图中,获取的效果包括:设备冲突风险控制(risk control)、列车制动资源调配(resource assignment)、增加制动供选方案数和追踪列车间隔时间保持。
274.图中,制定的路线包括:从列车运行控制出发,由列车运行控制到列车制动力信息资源配置,由列车制动力信息资源配置到编制列车制动供选方案和保留列车制动资源应急储备,由编制列车制动供选方案到有设备冲突风险和有列车晚点表示,由有设备冲突风险到紧急制动结构化决策,由紧急制动结构化决策到设备冲突风险控制,由设备冲突风险控制到列车运行安全控制,由有列车晚点表示出发,由有列车晚点表示到以常用制动减小制动初速,由以常用制动减小制动初速到降低列车制动资源品需求,由降低列车制动资源品需求到列车制动资源调配,由列车制动资源调配到列车运行安全控制,由保留列车制动资
源应急储备出发,由保留列车制动资源应急储备到有列车制动资源短缺,由有列车制动资源短缺到列车制动力资源信息挖掘,由列车制动力资源信息挖掘到调节列车制动资源配置,由调节列车制动资源配置到增加制动供选方案数,由增加制动供选方案数到列车运行安全控制,由列车运行控制出发,由列车运行控制到以牵引力与制动力调节速度,由以牵引力与制动力调节速度到有列车速度调节需求,由有列车速度调节需求到以常用制动调节速度,由以常用制动调节速度到追踪列车间隔时间保持,由追踪列车间隔时间保持到列车运行安全控制。
275.需要说明的是,晚点表示为以监督列车抵达地理位置事件的事件时间所获取的关于事件时间的知识表示,任一晚点表示作为一信息资源,既可以用于列车的后方区间的群体列车的列车制动力信息资源配置,也可以用于列车的前方区间的群体列车的列车制动力信息资源配置;所述列车制动力信息资源配置包括但不限于,列车以信息高速公路获取其后续群体列车抵达地理位置事件的事件时间的事实知识及以信息高速公路获取其前行群体列车抵达地理位置事件的事件时间的事实知识,根据获取的事实知识调节列车的列车制动力信息资源配置;所述调节列车制动力信息资源配置为同轨道群体列车基于分解与协调原则(principle of decomposition and coordination)和利益结合原则(interest integration principle)获取决策目标(decision object)的资源管理过程。决策前提的价值因素(value element of decision premise)包括但不限于,列车的设备冲突、列车的设备冲突风险、区间的通过能力、区间的通过能力下的风险;决策前提的事实因素(fact element of decision premise)包括但不限于,群体列车的任一列车抵达地理位置事件的事件时间,群体列车的任一列车的列车制动的功能性;连续时间决策过程(continuous time decision process)包括但不限于,采取基于事实的决策方法(factual approach to decisionmaking)和采取程序化的决策技术(programmed decision technique);安全管理方法(safety management approach)包括但不限于,编制紧急制动供选方案、保留列车制动资源应急储备、通过调节列车速度来调节前行列车的列车密度从而达到调节区间所需要的紧急制动供选方案数的目标、通过调节列车速度来调节后续列车的列车密度从而达到调节区间所需要的列车制动资源应急储备量的目标;安全管理对象(safety management object)包括但不限于,群体列车的任一列车行驶到达地理位置事件的事件时间、群体列车的任一列车行驶到达地理位置事件的事件时间的计划、群体列车的任一列车速度、群体列车的任一追踪列车间隔时间、群体列车的任一列车的列车制动的紧急制动供选方案、群体列车的任一列车的列车制动的紧急制动供选方案数;安全管理责任(safety management responsibility)包括但不限于,群体列车的任一列车承担列车自身发生设备冲突的责任。图中,有列车速度调节需求包括但不限于,有调节后续列车的列车密度需求、有调节前行列车的列车密度需求、有保持追踪列车间隔时间需求、有实现列车自动限速需求、有减小制动时间需求、有减小制动距离需求和有停车需求。
276.如图21所示,为本发明较佳实施例1数据源(data source)原理图(schematic drawing)。图(a)中,检测模块由空气空间获取列车抵达数据源的地理位置事件的离散时域信号(discrete

time signal)s1,检测模块输出列车抵达数据源的地理位置事件的事件时间的控制用信号c1送至时钟模块,检测模块输出列车抵达数据源的地理位置事件的事件时间的控制用信号c2送至存储模块,时钟模块输出列车抵达数据源的地理位置事件的事件时
间的数据d1送至存储模块,存储模块输出列车抵达数据源的地理位置事件的事件时间的数组d2送至传送模块,传送模块输出包括列车抵达数据源的地理位置事件的事件时间的数组d2的无线电(radio)信息传递(information transfer)用信号t1送至空气空间,电源模块输出电能送至检测模块、时钟模块、存储模块和传送模块。
277.图(b)中,检测模块由空气空间获取列车抵达数据源的地理位置事件的离散时域信号s2,检测模块输出列车抵达数据源的地理位置事件的事件时间的控制用信号c3送至计时模块,检测模块输出列车抵达数据源的地理位置事件的事件时间的控制信号c4送至存储模块,计时模块输出列车抵达数据源的地理位置事件的事件时间的时间间隔的数据d3送至存储模块,存储模块输出列车抵达数据源的地理位置事件的事件时间的时间间隔的数组d4送至传送模块,传送模块输出包括列车抵达数据源的地理位置事件的事件时间的时间间隔的数组d4的无线电信息传递用信号t2送至空气空间,电源模块输出电能送至检测模块、计时模块、存储模块和传送模块。
278.需要说明的是,传送模块输出信号t1和/或传送模块输出信号t2包括但不限于,数据传输(data transmission)、基带传输(baseband transmission)、带间传输(interband transmission)、突发传输(burst transmission)、近场通信(near field communication)、超高频通信(shf communication)、甚高频通信(vhf communication)、特高频通信(uhf communication)、极高频通信(ehf communication)、微波通信(microwave communication)、光通信(optical communication)和激光通信(laser communication)。
279.如图22所示,为本发明较佳实施例1数据源流程图(flow chart)。图(a)中,步骤s2201,检测模块检测是否有列车抵达,若是,则步骤s2202,若否,则返回步骤2201;步骤2202,读取时钟模块的事件时间,进行步骤2203;步骤2203,更新事件时间数组,进行步骤2204;步骤2204,传送事件时间数组信号,返回步骤2201。
280.图(b)中,步骤s2205,检测模块检测是否有列车抵达,若是,则步骤s2206,若否,则返回步骤2205;步骤2206,读取计时模块的时间间隔,进行步骤2207;步骤2207,更新时间间隔数组,进行步骤2208;步骤2204,传送时间间隔数组信号,返回步骤2205。
281.如图23所示,为本发明较佳实施例1布置图(layout plan)。在列车运行线上有车站拉萨、乃东、朗县、米林、林艺、波密、邦达、昌都、江达、白玉、理塘、康定、雅安和成都,沿列车运行线设有序列数据源,在各车站分别设有无线电通信设备,在各无线电通信设备和工作站机群之间均设有数据链路的连接。
282.可以理解,在拉萨至成都列车运行线上大山密集、山沟纵横、隧道众多,ctcs

3级列车运行控制系统的gsm

r无线基站的通信的过程实施十分困难,运营维护成本高企,使用本发明,可以解决列车运行控制系统的地形的适应性问题。
283.可以理解,在山地(mountain)、峡谷(canyon)、长隧道(long tunnel)、无人区(no man’s land)和大陆桥(transcontinental railway)各种复杂地理环境之下,广阔地域布置的数据源均可以以智能微尘(smart dust)形态置于轨道空间之内,不仅地形的环境适应性好,而且智能微尘重量轻体积小,便于列车运行中的联机故障检测(on

line fault detection)和列车运行后的替换设备(spare attachment)操作,相较gms

r无线基站的运营和维护工作,其经济性和可维护性较好。
284.如图24所示,为本发明较佳实施例2系统结构图(block diagram)。列车上设有控
制器,地面上设有数据源和知识管理系统,数据源向控制器实施信息传递,知识管理系统与控制器相互实施知识转移。
285.如图25所示,为本发明较佳实施例2时序图(sequence diagram)。对象有控制器、知识管理系统和数据源,在列车行车阶段:1:知识管理系统实现列车功能性情报管理;2:知识管理系统实现联锁状态情报管理;3:知识管理系统实现调度指令情报管理;4:知识管理系统实现天气报告情报管理;5:知识管理系统实现水文观测情报管理;6:知识管理系统实现地震警报情报管理;7:数据源检测到控制器随列车的行驶抵达数据源的地理位置事件的发生;8:数据源生成列车抵达数据源的地理位置事件的事件时间的事件时间数组;9:数据源向控制器采取事件时间数组的信息传递;10:控制器生成事实知识并存放;11:控制器计算出列车的列车速度、前行第一列车的列车速度、前行第二列车的列车速度;12:控制器计算出列车的制动减速度的量值、前行第一列车的制动减速度的量值、前行第二列车的制动减速度的量值;13:控制器计算出列车与前行第一列车的追踪列车间隔时间;14:控制器随列车的行驶抵达知识管理系统的无线电通信设备的地理位置;15:控制器与知识管理系统以知识转移的无线电通信向知识管理系统实施事实知识的知识转移;16:知识管理系统的工作站机群经知识管理系统的数据链路和知识管理系统的无线电通信设备由控制器获取事实知识并更新事实知识;17:知识管理系统的工作站机群挖掘知识服务;18:知识管理系统经知识管理系统的数据链路和知识管理系统的无线电通信设备向控制器采取知识服务的知识转移;19:根据列车的列车速度、前行第一列车的列车速度、前行第二列车的列车速度、列车的制动减速度的量值、前行第一列车的制动减速度的量值、前行第二列车的制动减速度的量值、列车与前行第一列车的追踪列车间隔时间和知识服务对控制器的列车采取列车制动的安全控制。
286.可以理解,事实知识包括但不限于,列车的列车速度、前行第一列车的列车速度、前行第二列车的列车速度、列车的制动减速度的量值、前行第一列车的制动减速度的量值、前行第二列车的制动减速度的量值、列车与前行第一列车的追踪列车间隔时间、列车的客体标识符、列车的列车位置表示、列车抵达地理位置事件的事件时间、列车抵达地理位置事件的地理位置的地理标识符、列车预期抵达地理位置事件的事件时间的计划。
287.可以理解,知识服务包括但不限于,提供调节列车制动初速和紧急制动时间、实现列车的第一紧急制动样式的列车制动、实现列车的第二紧急制动样式的列车制动、实现列车的第三紧急制动样式的列车制动、实现列车的第四紧急制动样式的列车制动、调节追踪列车间隔时间、调节制动初速和紧急制动时间所需要的控制用知识。
288.可以理解,列车主动采取紧急制动包括但不限于,列车自身有设备故障。
289.如图26所示,为本发明较佳实施例2产生式规则(production rule)集。全局数据库包括存放的常量、输入的事实的变量、推理的中间结果的变量和推理的最终结果的变量数据项。
290.其中,存放的常量包括:群体列车功能性和线路功能性。
291.其中,输入的事实的变量包括:任一列车抵达地理位置事件的事实知识、天气报告情报、水文观测情报、地震警报情报、调度指令情报、联锁状态情报、任一列车功能性情报、区间线路功能性情报、列车抵达地理位置事件的事件时间、前行第一列车抵达地理位置事件的事件时间、前行第二列车抵达地理位置事件的事件时间、前行第三列车抵达地理位置
事件的事件时间、列车主动采取紧急制动。
292.其中,推理的中间结果的变量包括:知识服务、前行第一列车的列车速度和制动减速度的量值、前行第二列车的列车速度和制动减速度的量值、前行第三列车的列车速度和制动减速度的量值、列车与前行第一列车的追踪列车间隔时间。
293.其中,推理的最后结果的变量包括:列车以常用制动调节制动初速和紧急制动时间、列车采取第一紧急制动样式的列车制动、列车采取第二紧急制动样式的列车制动、列车采取第三紧急制动样式的列车制动、列车采取第四紧急制动样式的列车制动、列车以常用制动调节追踪列车间隔时间。
294.产生式规则集的11项规则如下:
295.规则1,如果有群体列车功能性和线路功能性、任一列车抵达地理位置事件的事实知识、天气报告情报、水文观测情报、地震警报情报、调度指令情报、联锁状态情报、任一列车功能性情报、区间线路功能性情报,那么有知识服务。
296.规则2,如果有列车抵达地理位置事件的事件时间和前行第一列车抵达地理位置事件的事件时间,那么计算出前行第一列车的列车速度和制动减速度的量值。
297.规则3,如果有列车抵达地理位置事件的事件时间和前行第二列车抵达地理位置事件的事件时间,那么计算出前行第二列车的列车速度和制动减速度的量值。
298.规则4,如果有列车抵达地理位置事件的事件时间和前行第三列车抵达地理位置事件的事件时间,那么计算出前行第三列车的列车速度和制动减速度的量值。
299.规则5,如果有列车抵达地理位置事件的事件时间和前行第一列车抵达地理位置事件的事件时间,那么计算出列车与前行第一列车的追踪列车间隔时间。
300.规则6,如果列车主动采取紧急制动,有知识服务,那么列车采取第一紧急制动样式的列车制动。
301.规则7,如果有知识服务,那么列车以常用制动调节制动初速和紧急制动时间。
302.规则8,如果有知识服务、前行第一列车的列车速度和制动减速度的量值,那么列车采取第二紧急制动样式的列车制动。
303.规则9,如果有知识服务、前行第一列车的列车速度和制动减速度的量值,前行第二列车的列车速度和制动减速度的量值,那么列车采取第三紧急制动样式的列车制动。
304.规则10,如果有知识服务、前行第一列车的列车速度和制动减速度的量值,前行第二列车的列车速度和制动减速度的量值,前行第三列车的列车速度和制动减速度的量值,那么列车采取第四紧急制动样式的列车制动。
305.规则11,如果有知识服务、列车与前行第一列车的追踪列车间隔时间,那么列车以常用制动调节追踪列车间隔时间。
306.可以理解,任一列车可以监督其前行列车的列车制动的情况及掌握其后续列车的行车情况和列车制动的功能性,根据前行列车的列车制动的情况及其后续列车的行车情况和列车制动的功能性采取列车所需要的列车制动的安全控制,任一列车可以通过选取列车制动的决策目标使任一列车和任一列车的其它列车共同达到行车安全。
307.可以理解,任一列车功能性情报包括但不限于,列车运行的设备故障(breakdown of equipment)情报;区间线路功能性情报包括但不限于,列车自动限速(automatic train speed restriction)情报;联锁状态情报包括但不限于,道岔表示(switch indication)、
道岔转换(switch in transition)和道岔失去表示(loss of indication of a switch)情报。
308.如图27所示,为本发明较佳实施例2数据流程图(data flow diagram)。前行列车e1生成事实知识的知识库d1,搜集事实知识的处理p1将知识库d1的事实知识送至挖掘组织知识的处理p3,挖掘组织知识的处理p3管理天气报告情报、水文观测情报、地震警报情报、调度指令情报和联锁状态情报,后续列车e2生成事实知识的知识库d2,搜集事实知识的处理p2将知识库d2的事实知识送至挖掘组织知识的处理p3,挖掘组织知识的处理p3生成组织知识的知识库d3,挖掘组织知识的处理p3将知识服务送至列车e4,数据源e3生成事件时间数组的知识库d4,数据源e3将事件时间数组送至列车e4,列车e4生成事实知识的知识库d5作为前行列车e1的后续列车的事实知识的知识库和/或后续列车e2的前行列车的事实知识的知识库,列车e4将事实知识的知识库d5送至挖掘组织知识的处理p3。
309.如图28所示,为本发明较佳实施例2布置图(layout plan)。在沪宁城际轨道交通的铁路线上有车站南京、南京南、仙林、宝华山、镇江、丹徒、丹阳、常州、戚墅堰、惠山、无锡、无锡新区、苏州新区、苏州、苏州园区、阳澄湖、昆山南、花桥、安亭北、上海虹桥、南翔北、上海西和上海,在铁路线上有列车,沿铁路线设有数据源序列,在各个车站上分别设有知识管理系统的无线电通信设备,在各个知识管理系统的无线电通信设备之间和知识管理系统的工作站机群之间均有知识管理系统的数据链路连接。在车站苏州新区和苏州的闭塞分区内有列车,列车由车站苏州新区向车站苏州行驶。
310.当列车在抵达车站苏州的地理位置时,列车经由设于车站苏州的地理位置的知识管理系统的无线电通信设备和知识管理系统的数据链路与知识管理系统的工作站机群实施知识转移的无线电通信,一方面,列车向知识管理系统提供列车生成及存放的事实知识,另一方面,列车由知识管理系统获取知识服务。每当任一列车抵达任一数据源的地理位置时,该列车获取该数据源所提供的事件时间数组。
311.如图29所示,为本发明较佳实施例2群体列车自动闭塞(automatic block system)示意图。在由车站苏州新区至车站苏州的区间的轨道上有包括列车x、列车y和列车z在内的群体列车,群体列车的列车x、列车y和列车z以列车制动力的信息资源配置实现区间的自动闭塞。群体列车的列车x、列车y和列车z以行车方向行驶,群体列车的列车x、列车y和列车z先后在行驶抵达车站苏州新区的地理位置时获取知识管理系统的知识服务,群体列车的列车x、列车y和列车z各自采取列车牵引力与列车制动力调节速度实现追踪列车间隔时间保持,且以列车制动力信息资源配置实现设备冲突风险控制,从而获取区间内的列车运行安全控制。
312.可以理解,知识服务包括但不限于,确定列车x、列车y和列车z行驶通过区间各自列车所需要的紧急制动样式、追踪列车间隔时间以及列车抵达地理位置事件的事件时间的计划;列车x、列车y和列车z对列车抵达数据源的地理位置事件的事件时间进行风险监控,识别设备冲突风险,对制动减速度进行闭环过程控制;群体列车的列车x、列车y和列车z采取制动距离和/或制动时间不同的紧急制动,可以保证群体列车的列车x、列车y和列车z避免在区间之内发生设备冲突;同理,群体列车的列车x、列车y和列车z先后在行驶抵达车站苏州的地理位置时获取知识管理系统的知识服务,并可以保证群体列车的列车x、列车y和列车z避免在由车站苏州至车站苏州园区的区间之内发生设备冲突。
313.可以理解,基于列车抵达数据源的地理位置的事件时间的闭环过程控制有利于获取追踪列车间隔时间保持的精确性。
314.可以理解,精确的追踪列车间隔时间保持有利于与既有的信、联、闭设备构成先进的信、联、闭设备,从而实现区间通过能力的提升。
315.可以理解,本发明较佳实施例2群体列车闭塞为一种基于列车制动安全管理的新的闭塞系统和/或方法,有利于实现列车小编队、公交化的运营管理,有利于提升沪宁城际高速铁路的资源管理效能。
316.可以理解,本发明较佳实施例2群体列车闭塞为一种基于列车制动安全管理的新的闭塞系统和/或方法,有利于解决车站通过能力受限问题和/或提供解决车站通过能力受限问题的创新应用过程(adoption process of innovation)。
317.如图30所示,为本发明较佳实施例2过程决策程序(process decision program chart)图。
318.图中,出发点为列车运行控制。
319.图中,理想的目标为列车运行安全控制。
320.图中,为实现目标制定的手段和方法包括:列车制动力信息资源配置、编制紧急制动供选方案、紧急制动结构化决策、以牵引力与制动力调节速度和以常用制动调节速度。
321.图中,过程实施中可能出现的障碍或紧急制动情况包括:有列车设备冲突风险和有列车速度调节需求。
322.图中,获取的效果包括:设备冲突风险控制和追踪列车间隔时间保持。
323.图中,制定的路线包括:从列车运行控制出发,由列车运行控制到列车制动力信息资源配置,由列车制动力信息资源配置到编制紧急制动供选方案,由编制紧急制动供选方案到有列车设备冲突风险,由有列车设备冲突风险到紧急制动结构化决策,由紧急制动结构化决策到设备冲突风险控制,由设备冲突风险控制到列车运行安全控制,由列车运行控制出发,由列车运行控制到以牵引力与制动力调节速度,由以牵引力与制动力调节速度到有列车速度调节需求,由有列车速度调节需求到以常用制动调节速度,由以常用制动调节速度到追踪列车间隔时间保持,由追踪列车间隔时间保持到列车运行安全控制。
324.需要说明的是,所述列车制动力信息资源配置包括但不限于,知识管理系统根据其所掌握的所有列车抵达地理位置事件的事实知识及各种资源,在所有列车的任一列车抵达知识管理系统的无线通信的地理位置时向列车提供知识服务;所述紧急制动结构化决策包括但不限于,根据前行列车的列车制动的实际情况选取自身所需要的紧急制动样式。决策前提的价值因素包括但不限于,列车设备冲突、列车设备冲突风险、区间通过能力、区间通过能力下的列车设备冲突风险;决策前提的事实因素包括但不限于,所有列车的任一列车抵达地理位置事件的事件时间,所有列车的任一列车的列车制动的功能性;连续时间决策过程包括但不限于,基于事实的决策方法,程序化的决策技术;安全管理方法包括但不限于,编制紧急制动供选方案,通过调节列车速度来调节列车密度从而达到调节区间所需要的紧急制动供选方案数的目标;安全管理对象包括但不限于,所有列车的任一列车行驶到达地理位置事件的事件时间、所有列车的任一列车行驶到达地理位置事件的事件时间的计划、所有列车的任一列车速度、所有列车的任一追踪列车间隔时间、所有列车的任一列车的列车制动的紧急制动供选方案、所有列车的任一列车的列车制动的紧急制动供选方案数;
安全管理责任包括但不限于,知识管理系统承担列车设备冲突的责任。
325.如图31所示,为本发明较佳实施例3系统结构图(block diagram)。磁浮列车上设有控制器,地面上设有数据源和列车接发车自动控制系统,数据源向控制器实施单方向的信息传递,控制器与列车接发车自动控制系统实施双向知识转移。
326.如图32所示,为本发明较佳实施例3资源情景(resource scenario)图。在磁浮轨道上有磁浮列车,磁浮列车上设有控制器,磁浮列车以行车方向行驶,沿磁浮轨道设有序列数据源点式设备,列车接发车自动控制系统包括数据站、数据链路和工作站机群,沿磁浮轨道设有序列数据站点式设备,列车接发车自动控制系统的工作站机群以列车接发车自动控制系统的数据链路与列车接发车自动控制系统的数据站连接;每当任一磁浮列车的控制器随磁浮列车按行车方向的行驶抵达任一数据源的地理位置时,该数据源即向该控制器实施信息传递的无线电通信,点划线为信息传递用无线电波;每当任一磁浮列车的控制器随磁浮列车按行车方向的行驶抵达列车接发车自动控制系统的数据站的地理位置时,列车接发车自动控制系统的工作站机群经由列车接发车自动控制系统的数据链路和列车接发车自动控制系统的数据站与控制器实施知识转移的无线电通信,虚线为知识转移用无线电波。
327.如图33所示,为本发明较佳实施例3列车运行图(train diagram)。在始发站a设有列车接发车自动控制系统的数据站

,在中间站b设有列车接发车自动控制系统的数据站

,在中间站c设有列车接发车自动控制系统的数据站

,在终到站d设有列车接发车自动控制系统的数据站

,数据站

、数据站

、数据站

和数据站

以列车接发车自动控制系统的数据链路与列车接发车自动控制系统的工作站机群连接。其中,磁浮列车a、b、c、d、e、f、g、h、i、j和k以列车运行图运行;磁浮列车a为磁浮列车b、c、d、e、f、g、h、i、j和k的前行磁浮列车,磁浮列车b、c、d、e、f、g、h、i、j和k为磁浮列车a的后续磁浮列车;磁浮列车a和b为磁浮列车c、d、e、f、g、h、i、j和k的前行磁浮列车,磁浮列车c、d、e、f、g、h、i、j和k为磁浮列车a和b的后续磁浮列车;磁浮列车a、b和c为磁浮列车d、e、f、g、h、i、j和k的前行磁浮列车,磁浮列车d、e、f、g、h、i、j和k为磁浮列车a、b和c的后续磁浮列车;磁浮列车a、b、c和d为磁浮列车e、f、g、h、i、j和k的前行磁浮列车,磁浮列车e、f、g、h、i、j和k为磁浮列车a、b、c和d的后续磁浮列车;磁浮列车a、b、c、d和e为磁浮列车f、g、h、i、j和k的前行磁浮列车,磁浮列车f、g、h、i、j和k为磁浮列车a、b、c、d和e的后续磁浮列车;磁浮列车a、b、c、d、e和f为磁浮列车g、h、i、j和k的前行磁浮列车,磁浮列车g、h、i、j和k为磁浮列车a、b、c、d、e和f的后续磁浮列车;磁浮列车a、b、c、d、e、f和g为磁浮列车h、i、j和k的前行磁浮列车,磁浮列车h、i、j和k为磁浮列车a、b、c、d、e、f和g的后续磁浮列车;磁浮列车a、b、c、d、e、f、g和h为磁浮列车i、j和k的前行磁浮列车,磁浮列车i、j和k为磁浮列车a、b、c、d、e、f、g和h的后续磁浮列车;磁浮列车a、b、c、d、e、f、g、h和i为磁浮列车j和k的前行磁浮列车,磁浮列车j和k为磁浮列车a、b、c、d、e、f、g、h和i的后续磁浮列车;磁浮列车a、b、c、d、e、f、g、h、i和j为磁浮列车k的前行磁浮列车,磁浮列车k为磁浮列车a、b、c、d、e、f、g、h、i和j的后续磁浮列车。
328.其中,磁浮列车a为磁浮列车g的前行第六磁浮列车,磁浮列车b为磁浮列车g的前行第五磁浮列车,磁浮列车c为磁浮列车g的前行第四磁浮列车,磁浮列车d为磁浮列车g的前行第三磁浮列车,磁浮列车e为磁浮列车g的前行第二磁浮列车,磁浮列车f为磁浮列车g的前行第一磁浮列车,磁浮列车h为磁浮列车g的后续第一磁浮列车,磁浮列车i为磁浮列车g的后续第二磁浮列车,磁浮列车j为磁浮列车g的后续第三磁浮列车,磁浮列车k为磁浮列
车g的后续第四磁浮列车,以此类推
……
329.遍历列车运行图可以获得相邻数据站的区间内最大磁浮列车数的事实知识,既是在任一时间任一相邻数据站的区间内最大磁浮列车数为小于等于4,图中在δt时段内的相邻数据站

与数据站

区间内的最大磁浮列车数为4。
330.在时间t1,磁浮列车a、b、c、d、e、f、g和h为始发站a的已出站磁浮列车,磁浮列车i、j和k为始发站a的未出站磁浮列车,磁浮列车a、b、c、d、e、f和g为中间站b的已到站磁浮列车,磁浮列车h、i、j和k为中间站b的未到站磁浮列车,磁浮列车a、b、c、d、e、f为中间站b的已出站磁浮列车,磁浮列车g、h、i、j和k为中间站b的未出站磁浮列车,磁浮列车a、b、和c为中间站c的已到站磁浮列车,磁浮列车d、e、f、g、h、i、j和k为中间站c的未到站磁浮列车,磁浮列车a、b、和c为中间站c的已出站磁浮列车,磁浮列车d、e、f、g、h、i、j和k为中间站c的未出站磁浮列车,磁浮列车a为终到站d的已到站磁浮列车,磁浮列车b、c、d、e、f、g、h、i、j和k为终到站d的未到站磁浮列车。
331.任一未出站磁浮列车可以经设于该车站的数据站获取列车接发车自动控制系统的知识服务,在时间t1,磁浮列车i、j和k可以经数据站

获取列车接发车自动控制系统的知识服务,磁浮列车g可以经数据站

获取列车接发车自动控制系统的知识服务。任一未到站磁浮列车在后续抵达任一车站时可以经设于该车站的数据站获取列车接发车自动控制系统的知识服务及向列车接发车自动控制系统转移知识,磁浮列车i、j和k可以在时间t1之后经数据站

获取列车接发车自动控制系统的知识服务及向列车接发车自动控制系统发送知识,磁浮列车d、e、f、g、h、i、j和k可以在时间t1之后经数据站

获取列车接发车自动控制系统的知识服务及向列车接发车自动控制系统转移知识,磁浮列车b、c、d、e、f、g、h、i、j和k可以在时间t1之后经数据站

获取列车接发车自动控制系统的知识服务及向列车接发车自动控制系统转移知识。
332.如图34所示,为本发明较佳实施例3制动时间的紧急制动构造样式(tectonic style)图。横轴为时间t,单位为s,纵轴为列车速度v,以0起始,单位为km/h,图中示出5个紧急制动制动时间样式δt
eb1
、δt
eb2
、δt
eb3
、δt
eb4
和δt
eb5
及1个紧急制动列车速度下制动减速度下确界δt
ebglb
和1个常用制动列车速度下制动减速度上确界δt
sblub
。其中,与制动时间δt
ebglb
对应的虚线为紧急制动列车速度v1下制动减速度下确界,由t1至t7为以制动初速v1采取紧急制动列车速度v1下制动减速度下确界的列车制动的制动时间。其中,与制动时间δtsblub对应的虚线为常用制动列车速度v1下制动减速度上确界,由t1至t8为以制动初速v1采取常用制动的列车速度v1下制动减速度上确界的列车制动的制动时间。其中,与制动时间δt
eb1
对应的实线为制动初速v1至时间t1采取紧急制动直至速度为0在时间t6实现停车的第一紧急制动样式的速度时间控制曲线,与制动时间δt
eb2
对应的实线为制动初速v1至时间t1采取紧急制动直至速度为0在时间t5实现停车的第二紧急制动样式的速度时间控制曲线,与制动时间δt
eb3
对应的实线为制动初速v1至时间t1采取紧急制动直至速度为0在时间t4实现停车的第三紧急制动样式的速度时间控制曲线,与制动时间δt
eb4
对应的实线为制动初速v1至时间t1采取紧急制动直至速度为0在时间t3实现停车的第四紧急制动样式的速度时间控制曲线,与制动时间δt
eb5
对应的实线为制动初速v1至时间t1采取紧急制动直至速度为0在时间t2实现停车的第五紧急制动样式的速度时间控制曲线。
333.可以理解,通过采取不同的制动时间可以获取不同的制动距离,采取排程
(scheduling)的列车制动的过程实施可以达到防止磁浮列车之间发生设备冲突的目的。
334.如图35所示,为本发明较佳实施例3产生式规则(production rule)集。全局数据库包括存放的常量、输入的事实的变量、推理的中间结果的变量和推理的最终结果的变量数据项。
335.存放的常量包括:数据源的地理位置间的距离、数据源的地理位置的地理标识符和列车运行图。
336.输入的事实的变量包括:磁浮列车抵达地理位置事件的事件时间、前行第一磁浮列车抵达地理位置事件的事件时间、前行第二磁浮列车抵达地理位置事件的事件时间、前行第三磁浮列车抵达地理位置事件的事件时间、前行第四磁浮列车抵达地理位置事件的事件时间、前行第五磁浮列车抵达地理位置事件的事件时间、磁浮列车主动采取紧急制动。
337.推理的中间结果的变量包括:前行第一磁浮列车主动采取紧急制动、前行第二磁浮列车主动采取紧急制动、前行第三磁浮列车主动采取紧急制动、前行第四磁浮列车主动采取紧急制动、前行第五磁浮列车采取紧急制动、前行第四磁浮列车有紧急情况、前行第五磁浮列车有紧急情况、前行第五磁浮列车有紧急情况。
338.推理的最后结果的变量包括:磁浮列车采取常用制动实施追踪列车间隔时间调节、磁浮列车采取第一紧急制动样式的列车制动、磁浮列车采取第二紧急制动样式的列车制动、磁浮列车采取第三紧急制动样式的列车制动、磁浮列车采取第四紧急制动样式的列车制动、磁浮列车采取第五紧急制动样式的列车制动、磁浮列车采取常用制动实施停车、磁浮列车采取停车制动(stopping braking)实施停止发车、磁浮列车采取停车制动实施停止发车、磁浮列车采取停车制动实施停止发车。
339.产生式规则集的18项规则如下:
340.规则1,如果有数据源的地理位置间的距离、数据源的地理位置的地理标识符、磁浮列车抵达地理位置事件的事件时间、前行第一磁浮列车抵达地理位置事件的事件时间、前行第二磁浮列车抵达地理位置事件的事件时间,那么就有前行第一磁浮列车主动采取紧急制动的事实知识。
341.规则2,如果有数据源的地理位置间的距离、数据源的地理位置的地理标识符、磁浮列车抵达地理位置事件的事件时间、前行第二磁浮列车抵达地理位置事件的事件时间、前行第三磁浮列车抵达地理位置事件的事件时间,那么就有前行第二磁浮列车主动采取紧急制动的事实知识。
342.规则3,如果有数据源的地理位置间的距离、数据源的地理位置的地理标识符、磁浮列车抵达地理位置事件的事件时间、前行第三磁浮列车抵达地理位置事件的事件时间、前行第四磁浮列车抵达地理位置事件的事件时间,那么就有前行第三磁浮列车主动采取紧急制动的事实知识。
343.规则4,如果有数据源的地理位置间的距离、数据源的地理位置的地理标识符、磁浮列车抵达地理位置事件的事件时间、前行第四磁浮列车抵达地理位置事件的事件时间、前行第五磁浮列车抵达地理位置事件的事件时间,那么就有前行第四磁浮列车主动采取紧急制动的事实知识。
344.规则5,如果有数据源的地理位置间的距离、数据源的地理位置的地理标识符、磁浮列车抵达地理位置事件的事件时间、前行第四磁浮列车抵达地理位置事件的事件时间、
前行第五磁浮列车抵达地理位置事件的事件时间,那么就有前行第五磁浮列车采取紧急制动的事实知识。
345.规则6,如果有数据源的地理位置间的距离、数据源的地理位置的地理标识符、前行第四磁浮列车抵达地理位置事件的事件时间,那么就有前行第四磁浮列车有紧急情况的事实知识。
346.规则7,如果有数据源的地理位置间的距离、数据源的地理位置的地理标识符、前行第五磁浮列车抵达地理位置事件的事件时间,那么就有前行第五磁浮列车有紧急情况的事实知识。
347.规则8,如果有数据源的地理位置的地理标识符、列车运行图、前行第五磁浮列车抵达地理位置事件的事件时间,那么就有前行第五磁浮列车有紧急情况的事实知识。
348.规则9,如果有磁浮列车抵达地理位置事件的事件时间、前行第一磁浮列车抵达地理位置事件的事件时间、那么就有磁浮列车采取常用制动实施追踪列车间隔时间调节。
349.规则10,如果有数据源的地理位置间的距离,磁浮列车主动采取紧急制动,那么磁浮列车采取第一紧急制动样式的列车制动。
350.规则11,如果有数据源的地理位置间的距离,前行第一磁浮列车主动采取紧急制动,那么采取磁浮列车第二紧急制动样式的列车制动。
351.规则12,如果有数据源的地理位置间的距离,前行第二磁浮列车主动采取紧急制动,那么磁浮列车采取第三紧急制动样式的列车制动。
352.规则13,如果有数据源的地理位置间的距离,前行第三磁浮列车主动采取紧急制动,那么磁浮列车采取第四紧急制动样式的列车制动。
353.规则14,如果有数据源的地理位置间的距离,前行第四磁浮列车主动采取紧急制动,那么磁浮列车采取第五紧急制动样式的列车制动。
354.规则15,如果有数据源的地理位置间的距离,前行第五磁浮列车采取紧急制动,那么磁浮列车采取常用制动实施停车。
355.规则16,如果前行第四磁浮列车有紧急情况,那么磁浮列车采取停车制动实施停止发车。
356.规则17,如果前行第五磁浮列车有紧急情况,那么磁浮列车采取停车制动实施停止发车。
357.规则18,如果前行第五磁浮列车有紧急情况,那么磁浮列车采取停车制动实施停止发车。
358.需要说明的是,根据时空推理(spatio

temporal reasoning)可以获得下述推理结点(inference node):1.任一磁浮列车在任一两相邻数据站之间的区间的运行期间的任一时刻均可以根据自身列车运行的实际需要主动采取紧急制动的列车制动的控制;2.列车接发车自动控制系统总是能够在所需要的时刻获取到前行第四磁浮列车有紧急情况和/或前行第五磁浮列车有紧急情况的事实知识,以及根据该事实知识对未出站磁浮列车采取停止发车的控制措施;3.已出站后续磁浮列车总是可以保证在所需要的时刻经过列车接发车自动控制系统获取到包括但不限于前行第五磁浮列车采取了紧急制动、前行第四磁浮列车有紧急情况、前行第五磁浮列车有紧急情况的事实知识,以及根据数据源的地理位置间的距离的信息资源和磁浮列车抵达数据源的地理位置事件的事件时间信息采取常用制动实
施停车;4.已出站后续序列列车根据数据源的地理位置间的距离的信息资源和磁浮列车抵达数据源的地理位置事件的事件时间信息总是可以保证已出站后续序列磁浮列车以常用制动实现已出站后续序列磁浮列车的所有磁浮列车的安全停车。
359.可以理解,如图中所示,如果按照等同的数据源的地理位置间的距离沿磁浮轨道设置序列数据源,既是当数据源的地理位置间的距离为常量时,那么,磁浮列车抵达数据源的地理位置事件的事件时间的时间间隔为磁浮列车紧急制动的列车速度下的下确界和/或磁浮列车常用制动的列车速度下的上确界的函数,即可以以磁浮列车抵达数据源的地理位置事件的事件时间的时间间隔上确界来表示磁浮列车紧急制动的下确界,及以磁浮列车抵达数据源的地理位置事件的事件时间的时间间隔下确界来表示磁浮列车常用制动的上确界,这样,仅需要将时间间隔与该时间间隔上确界进行数值大小比较的判断即可以获得磁浮列车是否采取了紧急制动的事实知识。按照等同的数据源的地理位置间的距离沿磁浮轨道设置序列数据源,有利于减少对磁浮列车的计算力的资源需求,有利于保证获取有紧急情况的事实知识的时效性。
360.可以理解,如图中所示,有紧急情况的事实知识包括但不限于,前行第四磁浮列车有紧急情况、前行第五磁浮列车有紧急情况,如此,为知识冗余的信息处理,有利于保证列车接发车自动控制系统获取有紧急情况事实知识的有效性。
361.可以理解,如图中所示,有紧急情况的事实知识包括但不限于,由前行第五磁浮列车根据数据源的地理位置间的距离、数据源的地理位置的地理标识符和前行第五磁浮列车抵达地理位置事件的事件时间所挖掘出的前行第五磁浮列车有紧急情况的事实知识,由前行第四磁浮列车根据数据源的地理位置间的距离、数据源的地理位置的地理标识符、前行第四磁浮列车抵达地理位置事件的事件时间和前行第五磁浮列车抵达地理位置事件的事件时间所挖掘出的前行第五磁浮列车有紧急情况的事实知识,由列车接发车自动控制系统根据列车运行图、数据源的地理位置的地理标识符和前行第五磁浮列车抵达地理位置事件的事件时间所挖掘出的前行第五磁浮列车有紧急情况的事实知识,如此,为知识冗余的信息处理,有利于保证列车接发车自动控制系统所获取的磁浮列车有紧急情况的事实知识的有效性。
362.可以理解,一方面,磁浮列车根据数据源的地理位置间的距离的信息资源、数据源的地理位置的地理标识符的信息资源和磁浮列车抵达地理位置事件的事件时间信息监督其序列前行磁浮列车的列车制动情况及据此采取自身列车制动的控制,通过选取列车制动的过程实施达到安全控制,包括但不限于,磁浮列车采取常用制动实施追踪列车间隔时间调节的安全控制、磁浮列车采取第一紧急制动样式的列车制动的安全控制、磁浮列车采取第二紧急制动样式的列车制动的安全控制、磁浮列车采取第三紧急制动样式的列车制动的安全控制、磁浮列车采取第四紧急制动样式的列车制动的安全控制、磁浮列车采取第五紧急制动样式的列车制动的安全控制、磁浮列车采取常用制动实施停车的安全控制、磁浮列车采取常用制动实施停车的安全控制;另一方面,列车接发车自动控制系统根据数据源的地理位置的地理标识符的信息资源、列车运行图和磁浮列车抵达地理位置事件的事件时间信息监督任一磁浮列车的列车制动的事实知识及据此采取列车接发车的控制,通过磁浮列车实施常用制动的停车和/或磁浮列车实施停车制动的停止发车达到安全控制。
363.如图36所示,为本发明较佳实施例3时序图(sequence diagram)。对象包括:磁浮
列车控制器、列车接发车自动控制系统和数据源,在准备阶段,1:确定数据源的地理位置的地理标识符数据库和数据源的地理位置间的距离数据库;2:列车接发车自动控制系统存放数据源的地理位置的地理标识符数据库和列车运行图;3:存放数据源的地理位置的地理标识符数据库,根据磁浮列车紧急制动的下确界、磁浮列车常用制动的上确界和数据源的地理位置间的距离数据库计算出磁浮列车紧急制动的时间间隔上确界和磁浮列车常用制动的时间间隔下确界数据库并存放;在行车阶段,4:生成序列磁浮列车抵达数据源的地理位置事件的事件时间的时间间隔数组;5:磁浮列车抵达数据源的地理位置下的时间间隔数组的信息传递;6:判断当时间间隔数组的时间间隔数据项小于时间间隔上确界时判定为发生了紧急情况,选取紧急制动样式及采取所选取的紧急制动样式的紧急制动;7:磁浮列车生成及存放磁浮列车抵达数据源的地理位置事件的事实知识;8:磁浮列车抵达数据站的地理位置下的紧急情况和/或事实知识的知识转移;9:根据紧急情况和/或事实知识、数据源的地理位置的地理标识符数据库和列车运行图挖掘采取停车和/或停止发车措施所需要的知识,在需要时向所有磁浮列车发布停车和/或停止发车指令;10:磁浮列车抵达数据站的地理位置下的停车和/或停止发车指令的知识转移;11:判断当有所选取的紧急制动样式的紧急制动时,则保持所选取的紧急制动样式的紧急制动,当无所选取的紧急制动样式的紧急制动时,且接收到停车和/或停止发车指令时,则采取常用制动以实现停车和/或采取停车制动以实现停止发车,当无所选取的紧急制动样式的紧急制动且又无接收到停车和/或停止发车指令时,则以调节和/或保持追踪列车间隔时间的状态继续行驶。
364.可以理解,任一磁浮列车有等同的紧急制动的下确界和常用制动的上确界,任一磁浮列车以列车制动的功能性保证磁浮列车的列车制动的安全控制。每当任一磁浮列车抵达任一数据源的地理位置时,该磁浮列车控制器即由该数据源获取该磁浮列车的5个前行磁浮列车抵达该数据源的地理位置的5个时间间隔信息,该磁浮列车控制器即可以发现其5个前行磁浮列车是否采取紧急制动的事实知识。每当任一磁浮列车抵达列车接发车自动控制系统的数据站的地理位置时,该磁浮列车控制器即经该数据站向列车接发车自动控制系统实施紧急情况和/或磁浮列车抵达数据源的地理位置事件的事实知识的知识转移,列车接发车自动控制系统根据紧急情况和/或事实知识、数据源的地理位置的地理标识符数据库和列车运行图挖掘采取停车和/或停止发车所需要的知识,在需要时向所有磁浮列车发布停车和/或停止发车指令。列车接发车自动控制系统经由包括数据站

、数据站

、数据站

和数据站

在内的所有数据站向所有磁浮列车发布停车和/或停止发车指令,任一发现了其5个前行磁浮列车采取了紧急制动的事实知识的运行之中的磁浮列车采取其所选取的紧急制动,任一未发现其5个前行磁浮列车采取紧急制动的事实知识的运行之中的磁浮列车根据停车指令采取常用制动以实现停车,任一未出站磁浮列车根据停止发车指令采取停车制动以实现停止发车。
365.如图37所示,为本发明较佳实施例3列车制动(train braking)安全控制(safety control)案例推理(case reasoning)图。图中,共有7项推理规则:
366.规则i1,如果任一区间的任一磁浮列车主动采取第一紧急制动样式的列车制动,那么就是任一区间的任一磁浮列车有紧急情况。
367.规则i2,如果任一磁浮列车的后续第一磁浮列车被动采取第二紧急制动样式的列车制动,那么就是任一磁浮列车的后续第一磁浮列车有应对措施。
chart)。
376.图中,出发点为列车运行控制。
377.图中,理想的目标为列车运行安全控制。
378.图中,为实现目标制定的手段和方法包括:列车制动力信息资源配置、预先存放列车制动供选方案、列车制动的结构化决策、以牵引力和制动力调节速度和以常用制动调节速度。
379.图中,过程实施中可能出现的障碍或紧急制动情况包括:有设备冲突风险和有速度调节需求。
380.图中,获取的效果包括:运行之中磁浮列车风险控制、等待运行磁浮列车风险控制和追踪列车间隔时间保持。
381.图中,制定的路线包括:从列车运行控制出发,由列车运行控制到列车制动力信息资源配置,由列车制动力信息资源配置到预先存放列车制动供选方案,由预先存放列车制动供选方案到有设备冲突风险,由有设备冲突风险到列车制动的结构化决策,由列车制动的结构化决策到运行之中磁浮列车风险控制,由运行之中磁浮列车风险控制到列车运行安全控制,从有设备冲突风险出发,由有设备冲突风险到停止发车,由停止发车到等待运行磁浮列车风险控制,由等待运行磁浮列车风险控制到列车运行安全控制;从列车运行控制出发,由列车运行控制到以牵引力和制动力调节速度,由以牵引力和制动力调节速度到有速度调节需求,由有速度调节需求到以常用制动调节速度,由以常用制动调节速度到追踪列车间隔时间保持,由追踪列车间隔时间保持到列车运行安全控制。
382.需要说明的是,列车制动力信息资源配置包括但不限于,预先编制所有磁浮列车共同的功能性一致的列车制动的供选方案,将供列车制动的供选方案作为数据资源预先存放在所有磁浮列车的控制器之内,当需要时则读取列车制动的供选方案的数据资源,列车制动的供选方案包括但不限于紧急制动的列车制动的供选方案、常用制动实施停车的列车制动的供选方案和停车制动实施停止发车的列车制动的供选方案;决策前提的价值因素包括但不限于,列车设备冲突、列车设备冲突风险;决策前提的事实因素包括但不限于,所有磁浮列车的任一磁浮列车抵达地理位置事件的事件时间;连续时间决策过程包括但不限于,采取基于事实的决策方法及采取程序化的决策技术;安全管理方法包括但不限于,预先编制及存放列车运行图、预先编制及存放列车制动的供选方案、预先存放数据源的地理位置的地理标识符数据库、预先存放数据源的地理位置的地理标识符数据地图、预先计算及存放紧急制动的时间间隔上确界、预先计算及存放常用制动的时间间隔下确界;安全管理对象包括但不限于,磁浮列车速度、磁浮列车抵达数据源的地理位置事件的事件时间、磁浮列车的追踪列车间隔时间;安全管理责任包括但不限于,磁浮列车承担设备冲突责任,群体数据源承担时间间隔数组信息安全责任。
383.如图40所示,为本发明较佳实施例3列车制动力(braking force of train)资源信息挖掘(resource information mining)图。图中示出本发明较佳实施例3另一种可选的制动样式,横轴为距离s,单位为km,纵轴为列车速度v,以0起始,单位为km/h,图中示出制动距离分别为δs
eb1
、δs
eb2
、δs
eb3
、δs
eb4
、δs
eb5
、δs
eb6
、δs
eb7
的7个紧急制动样式。其中,δs
eb1
为图示的磁浮列车以制动初速v0行驶至地理位置s1采取紧急制动且在列车速度达到v1时采取列车制动力缓解直至列车速度降低为0于地理位置s8停车的距离速度曲线的第一紧
急制动样式,δs
eb2
为图示的磁浮列车以制动初速v0行驶至地理位置s1采取紧急制动且在列车速度达到v2时采取列车制动力缓解直至列车速度降低为0于地理位置s7停车的距离速度曲线的第二紧急制动样式,δs
eb3
为图示的磁浮列车以制动初速v0行驶至地理位置s1采取紧急制动且在列车速度达到v3时采取列车制动力缓解直至列车速度降低为0于地理位置s6停车的距离速度曲线的第三紧急制动样式,δs
eb4
为图示的磁浮列车以制动初速v0行驶至地理位置s1采取紧急制动且在列车速度达到v4采取列车制动力缓解直至列车速度降低为0于地理位置s5停车的距离速度曲线的第四紧急制动样式,δs
eb5
为图示的磁浮列车以制动初速v0行驶至地理位置s1采取紧急制动且未采取列车制动力缓解直至列车速度降低为0于地理位置s4停车的距离速度曲线的第五紧急制动样式,δs
eb6
为图示的磁浮列车以制动初速v0行驶至地理位置s1采取紧急制动且未采取列车制动力缓解直至列车速度降低为0于地理位置s3停车的距离速度曲线的第六紧急制动样式,δs
eb7
为图示的磁浮列车以制动初速v0行驶至地理位置s1采取紧急制动且未采取列车制动力缓解直至列车速度降低为0于地理位置s2停车的距离速度曲线的第七紧急制动样式。
384.可以理解,紧急制动样式数的增加的调节,有利于保证列车接发车自动控制系统向磁浮列车提供知识服务的时效性。
385.可以理解,紧急制动样式数的增加的调节,有利于保证区间通过能力(carrying capacity of the block section)的提升。
386.可以理解,紧急制动样式数的大小的调节,可以适应区间内最大磁浮列车数的变化。
387.如图41所示,为本发明较佳实施例4群体列车编队运行控制系统结构图(block diagram)。群体列车编队运行控制系统包括ctcs

3级列车运行控制系统和群体列车尾随行驶控制系统,ctcs

3级列车运行控制系统输出列车运行情况送至群体列车尾随行驶控制系统,群体列车尾随行驶控制系统输出列车制动安全控制指令送至ctcs

3级列车运行控制系统。
388.如图42所示,为本发明较佳实施例4群体列车编队运行控制系统原理图(schematic drawing)。群体列车编队运行控制系统包括ctcs

3级列车运行控制系统和群体列车尾随行驶控制系统。为便于描述和理解本发明,图中仅示出了既有ctcs

3级列车运行控制系统的ctc行车指挥中心和gsm

r无线基站部分,未描述的其余的ctcs

3级列车运行控制系统的既有部分的数据通路和功能性仍保持既有的ctcs

3级列车运行控制系统的数据通路和功能性。群体列车尾随行驶控制系统包括控制器和数据源。图中,ctcs

3级列车运行控制系统输出包括但不限于速度和下确界的列车运行情况送至群体列车尾随行驶控制系统,群体列车尾随行驶控制系统输出包括但不限于紧急情况信息、追踪列车间隔时间数据、紧急制动启动指令和紧急制动缓解指令的列车制动安全控制指令送至ctc

3级列车运行控制系统。
389.群体列车编队运行控制系统为基于gsm

r无线传输技术的列车运行控制系统,通过应答器位置信息实现列车定位,及通过数据源的时间间隔数组信息实现列车定时,利用zpw

2000轨道电路实现列车占用检测,列车与地面通过gsm

r无线基站实现双向通信,列车通过gsm

r基站给ctcs

3级列车运行控制系统的rbc无线闭塞中心发送列车位置和速度等信息,rbc根据车载设备发送的信息结合车站联锁的进路信息以及ctc的限速信息计算列车
追踪距离并向列车发送运行许可,实现列车的闭环控制,车载设备不断地从rbc获取列车运行信息,并通过车载安全计算机计算后生成目标速度距离模式曲线,按照dmi显示规范,在dmi上显示允许运行速度,并根据列车运行情况发出不同的语音提示,降低了了司机劳动强度,确保了行车安全。ctc行车指挥中心可对列车运行状态进行监控,并根据不同情况下达调度指令,设置临时限速,下达群体列车编队指令,群体列车编队指令包括群体列车编队下的追踪列车间隔时间,下达群体列车解编指令,群体列车解编指令包括群体列车解编下的追踪列车间隔时间,ctcs

3级列车运行控制系统和群体列车尾随行驶控制系统合作实现群体列车编队运行控制,在群体列车编队运行时以群体列车编队下的追踪列车间隔时间控制群体列车运行,群体列车群的首列列车以目标速度距离模式曲线运行,在群体列车解编运行过程实施时以群体列车解编下以目标速度距离模式曲线运行,从而实现群体列车编队运行与非群体列车编队运行的兼容。ctc行车指挥中心与车站联锁和车站列控中心通信,控制车站联锁排列进路,给车站列控中心发送临时限速信息,车站列控中心根据车站联锁的进路信息和ctc临时限速信息控制应答器和轨道电路发码控制群体列车速度,实现ctcs

2级列控系统的兼容。
390.群体列车编队运行控制系统实现由未编队列车运行的控制到面向群体列车编队运行控制的转变,满足高密度、高速度、高舒适度的列车运营需求。
391.gsm

r无线基站输出紧急制动样式和下确界送至车载设备,gsm

r无线基站输出运行许可送至车载设备,gsm

r无线基站输出群体列车编队指令送至车载设备,gsm

r无线基站输出群体列车解编指令送至车载设备,车载设备输出列车位置表示和速度送至gsm

r无线基站,车载设备输出紧急情况信息送至gsm

r无线基站,车载设备输出速度和下确界送至控制器,控制器输出紧急情况信息送至车载设备,控制器输出追踪列车间隔时间数据送至车载设备,控制器输出紧急制动启动指令送至车载设备,控制器输出紧急制动缓解指令送至车载设备,数据源输出时间间隔数组送至控制器。
392.当车载设备接收到gsm

r无线基站输出的紧急制动样式和下确界时,车载设备存放紧急制动样式和下确界及输出下确界送至控制器。
393.当车载设备接收到gsm

r无线基站输出的运行许可时,车载设备根据运行许可控制车载设备的列车运行。
394.当车载设备接收到gsm

r无线基站输出的群体列车编队指令时,车载设备根据群体列车编队指令控制车载设备的列车实施群体列车编队运行,包括但不限于,以列车牵引和常用制动的列车制动的控制调节车载设备的列车与其同轨道前行最近列车的追踪列车间隔时间。
395.当车载设备接收到gsm

r无线基站输出的群体列车解编指令时,车载设备根据群体列车解编指令控制车载设备的列车实施群体列车解编运行,包括但不限于,以列车牵引和常用制动的列车制动的控制调节车载设备的列车与其同轨道前行最近列车的追踪列车间隔时间。
396.当车载设备生成车载设备的列车的列车位置表示和速度时,车载设备输出车载设备的列车的列车位置表示和速度送至gsm

r无线基站及输出速度送至控制器。
397.当数据源生成时间间隔数组时,数据源输出时间间隔数组送至控制器。
398.当控制器接收到数据源输出的时间间隔数组时,控制器根据时间间隔数组、速度
和下确界挖掘紧急情况的事实知识,并根据事实知识生成紧急情况信息及输出紧急情况信息送至车载设备。
399.当控制器接收到数据源输出的时间间隔数组时,控制器挖掘追踪列车间隔时间数据及输出追踪列车间隔时间数据送至车载设备。
400.当控制器接收到数据源的时间间隔数组时,控制器根据时间间隔数组、速度和下确界挖掘紧急制动启动的事实知识,并根据事实知识生成紧急制动启动指令及输出紧急制动启动指令送至车载设备。
401.当控制器接收到数据源的时间间隔数组时,控制器根据时间间隔数组、速度和下确界挖掘紧急制动缓解的事实知识,并根据事实知识生成紧急制动缓解指令及输出紧急制动缓解指令送至车载设备。
402.当车载设备接收到控制器输出的紧急情况信息时,车载设备输出紧急情况信息送至gsm

r无线基站。图中还包括,当控制器接收到控制器输出的追踪列车间隔时间数据时,车载设备根据追踪列车间隔时间数据调节车载设备的列车的牵引力和制动力以保持追踪列车间隔时间运行。
403.当车载设备接收到控制器输出的紧急制动启动指令时,车载设备根据紧急制动启动指令调节车载设备的列车的牵引力和制动力以实施紧急制动的列车制动。
404.当车载设备接收到控制器输出的紧急制动缓解指令时,车载设备根据紧急制动缓解指令调节车载设备的列车的牵引力和制动力以实施缓解的紧急制动的列车制动。
405.如图43所示,为本发明较佳实施例4群体列车编队运行控制系统列车制动安全控制案例推理(case reasoning)图。图中,共计有4项推理规则:
406.规则i1,如果编队运行群体列车的任一列车主动采取制动距离较大的紧急制动,那么就是群体列车的任一列车有紧急情况。
407.规则i2,如果编队运行群体列车的任一列车被动采取制动距离较小的紧急制动,那么就是群体列车的任一列车的后续列车有应对措施。
408.规则i3,如果群体列车的任一列车有紧急情况,群体列车的任一列车的后续列车有应对措施,那么就是有紧急情况应对措施。
409.规则i4,如果有紧急情况应对措施,编队运行群体列车的任一列车采取常用制动实现编队运行的追踪列车间隔时间保持,编队运行群体列车的任一列车采取常用制动实现解编运行的追踪列车间隔时间保持,那么就是群体列车的列车制动的安全控制。
410.如图44所示,为本发明较佳实施例4群体列车编队运行控制时序图(sequence diagram)。该实施例以群体列车编队的最大编队列车数小于或等于5的前提条件作为示例,并以本发明较佳实施例3图34所示的制动时间的紧急制动构造样式作为该实施例紧急制动构造样式的前提条件为示例。对象包括:车载设备和控制器、ctc行车指挥中心和gsm

r无线基站、数据源,其中,ctcs

3级列车运行控制系统的车载设备和群体列车尾随行驶控制系统的控制器共同置于列车上,用于合作控制列车的运行。在列车行车阶段:1:存放列车运行图和列车制动的功能性知识;2:生成列车位置表示、列车速度和列车抵达数据源的地理位置事件的事实知识;3:列车位置表示和列车速度的事实知识的知识转移;4:根据列车运行图、列车位置表示、列车速度和列车抵达数据源的地理位置事件的事实知识生成运行许可;5:列车制动的功能性知识和运行许可的知识转移;6:根据运行许可通过车载安全计算机计算
后生成目标速度距离模式曲线,根据目标速度距离模式曲线控制列车运行,存放列车制动的功能性知识;7:根据列车运行图、列车制动的功能性知识和列车位置表示生成群体列车编队指令;8:群体列车编队指令的知识转移;9:列车抵达数据源的地理位置;10:生成车载设备和控制器的列车抵达数据源的地理位置事件的事实知识;11:事实知识的知识转移;12:根据群体列车编队指令、列车制动的功能性知识和事实知识以列车牵引与常用制动实施群体列车编队运行;13:根据列车运行图、列车制动的功能性知识和列车位置表示生成群体列车解编指令;14:群体列车编队指令的知识转移;15:根据群体列车解编指令、列车制动的功能性知识和事实知识以列车牵引与常用制动实施群体列车解编运行;16:根据列车制动的功能性知识和事实知识挖掘紧急情况的知识和追踪列车间隔时间的知识,根据事实知识、是否有紧急情况的知识和追踪列车间隔时间的知识采取列车制动的控制;17:是否有紧急情况的知识转移;18:根据是否有紧急情况的知识调节运行许可。
411.如图45所示,为本发明较佳实施例4群体列车编队运行控制产生式规则(production rule)集。全局数据库包括存放的常量、输入的事实的变量、推理的中间结果的变量和推理的最终结果的变量数据项。
412.其中,存放的常量包括:列车运行图和列车制动的功能性。
413.其中,输入的事实的变量包括:列车位置表示(train position indication)、时间频率基准(time freque ncy primary standard)和列车抵达数据源的地理位置事件的事实知识(know

what)。
414.其中,推理的中间结果的变量包括:列车速度、时间间隔数组、紧急情况的事实知识、群体列车编队指令、群体列车解编指令、运行许可、列车制动力策略空间(strategy space)、列车制动力资源管理(resource management)、列车运行、群体列车编队运行、群体列车解编运行和追踪列车间隔时间数据。
415.其中,推理的最后结果的变量包括:采取常用制动保持追踪列车间隔时间、采取常用制动实施群体列车编队、采取常用制动实施群体列车解编、采取第一紧急制动样式的列车制动、采取第二紧急制动样式的列车制动、采取第三紧急制动样式的列车制动、采取第四紧急制动样式的列车制动、采取第五紧急制动样式的列车制动。
416.产生式规则集的20项规则如下:
417.规则1,如果有列车抵达数据源的地理位置事件的事实知识,那么就有时间间隔数组。
418.规则2,如果有列车位置表示,有时间频率基准,那么就有列车速度。
419.规则3,如果有列车制动的功能性,有时间间隔数组,那么就有紧急情况的事实知识。
420.规则4,如果有列车制动的功能性,有列车运行图,有列车位置表示,那么就有群体列车编队指令。
421.规则5,如果有列车制动的功能性,有列车运行图,有列车位置表示,那么就有群体列车解编指令。
422.规则6,如果有列车运行图、列车位置表示、有时间频率基准,有列车速度,有紧急情况的事实知识,那么就有运行许可。
423.规则7,如果有列车制动的功能性,有列车速度,有列车抵达数据源的地理位置事
件的事实知识,那么就有列车制动力策略空间。
424.规则8,如果有列车制动的功能性,有列车运行图,有紧急情况的事实知识,有列车抵达数据源的地理位置事件的事实知识,那么就有列车制动力资源管理。
425.规则9,如果有运行许可,那么就有列车运行。
426.规则10,如果有群体列车编队指令,有运行许可,那么就有群体列车编队运行。
427.规则11,如果有群体列车解编指令,有运行许可,那么就有群体列车解编运行。
428.规则12,如果有时间间隔数组,那么就有追踪列车间隔时间数据。
429.规则13,如果列车运行,有追踪列车间隔时间数据,那么就采取常用制动保持追踪列车间隔时间。
430.规则14,如果有群体列车编队运行,有追踪列车间隔时间数据,那么就采取常用制动实施群体列车编队。
431.规则15,如果有群体列车解编运行,有追踪列车间隔时间数据,那么就采取常用制动实施群体列车解编。
432.规则16,如果有追踪列车间隔时间数据,有列车制动力策略空间,有列车制动力资源管理,那么就采取第一紧急制动样式的列车制动。
433.规则17,如果有追踪列车间隔时间数据,有列车制动力策略空间,有列车制动力资源管理,那么就采取第二紧急制动样式的列车制动。
434.规则18,如果有追踪列车间隔时间数据,有列车制动力策略空间,有列车制动力资源管理,那么就采取第三紧急制动样式的列车制动。
435.规则19,如果有追踪列车间隔时间数据,有列车制动力策略空间,有列车制动力资源管理,那么就采取第四紧急制动样式的列车制动。
436.规则20,如果有追踪列车间隔时间数据,有列车制动力策略空间,有列车制动力资源管理,那么就采取第五紧急制动样式的列车制动。
437.需要说明的是,列车抵达数据源的地理位置事件的事实知识包括但不限于,列车抵达数据源的地理位置事件的列车的客体标识符、列车抵达数据源的地理位置事件的事件时间、列车抵达数据源的地理位置事件的数据源的地理位置的地理标识符;紧急情况的事实知识包括但不限于,群体列车的任一列车主动采取紧急制动、群体列车的任一列车被动采取紧急制动、群体列车的任一列车主动采取紧急制动、群体列车的任一列车的同轨道前行第一列车主动采取紧急制动、群体列车的任一列车的同轨道前行第二列车主动采取紧急制动、群体列车的任一列车的同轨道前行第三列车主动采取紧急制动、群体列车的任一列车的同轨道前行第一列车主动采取紧急制动、群体列车的任一列车的同轨道前行第五列车采取紧急制动:追踪列车间隔时间数据包括但不限于,列车与其同轨道前行第四列车的追踪列车间隔时间数据、列车的同轨道前行第一列车与列车的同轨道前行第二列车的追踪列车间隔时间数据、列车的同轨道前行第二列车与列车的同轨道前行第三列车的追踪列车间隔时间数据、列车的同轨道第三列车与列车的同轨道前行第四列车的追踪列车间隔时间数据、列车的同轨道第四列车与列车的同轨道前行第五列车的追踪列车间隔时间数据;列车制动力策略空间包括但不限于,减小列车牵引装置的牵引力、延缓减小列车牵引装置的牵引力、动车制动与拖车制动的制动组合、设置采取动车制动与拖车制动的制动组合措施的制动时间(braking time)的时间标记(time stamp)、备用制动与拖车制动的制动组合、设
置采取备用制动与拖车制动的制动组合措施的制动时间的时间标记、减小再生制动装置的制动力、设置采取减小磁轨制动装置的制动力措施的列车速度的标记(tag)、提前减小涡流轨道制动的制动力、设置采取减小涡流轨道制动的制动力措施的列车速度的标记;列车制动力资源管理包括但不限于,根据列车制动的功能性、列车运行图和列车抵达数据源的地理位置事件的事实知识编制列车的紧急制动的供选方案、根据紧急情况的事实知识选取及实现列车所需要的紧急制动的供选方案的过程实施。
438.可以理解,群体列车的任一列车可以自主监督其同轨道前行列车的列车制动的情况,并根据其同轨道前行列车的列车制动的情况采取自身列车的列车制动的安全控制,每当群体列车的任一列车的同轨道前行列车采取紧急制动的列车制动时,群体列车的任一列车可以随动采取紧急制动的列车制动达到列车制动的安全控制,每当群体列车的任一列车的同轨道前行列车采取常用制动的列车制动的列车制动时,群体列车的任一列车可以随动采取常用制动的列车制动达到列车制动的安全控制。
439.需要说明的是,列车抵达数据源的地理位置事件的事实知识包括但不限于,列车抵达数据源的地理位置事件的事件时间、列车抵达数据源的地理位置事件的列车的客体标识符、列车抵达数据源的地理位置事件的地理位置的地理标识符。
440.如图46所示,为本发明较佳实施例4群体列车编队运行资源情景(resource scenario)图;在图(a)中,横轴为时间t,单位为秒s,纵轴为里程s,单位为公里km,列车a根据行车许可均速行驶,其里程随时间增加;列车b初始阶段根据行车许可均速行驶,其里程随时间增加,当列车b行驶到时刻t1,列车b的车载设备和控制器接收到rbc所发送的群体列车编队指令并根据运行许可和群体列车编队指令采取列车牵引和常用制动的控制以调节追踪列车间隔时间实施群体列车编队运行,直到时刻t2,列车b与列车a的追踪列车间隔时间达到群体列车编队运行所规定的量值,列车b利用其所获取的追踪列车间隔时间数据采取列车牵引和常用制动的控制调节列车b的列车速度以保证列车b与列车a的追踪列车间隔时间保持在所规定的量值范围,当列车b行驶到时刻t3,列车b的车载设备和控制器接收到rbc所发送的群体列车解编指令并根据运行许可和群体列车解编指令采取列车牵引和常用制动的控制以调节追踪列车间隔时间实施群体列车解编运行;列车c初始阶段根据行车许可均速行驶,其里程随时间增加,当列车c行驶到时刻t1,列车c的车载设备和控制器接收到rbc所发送的群体列车编队指令并根据运行许可和群体列车编队指令采取列车牵引和常用制动的控制以调节追踪列车间隔时间实施群体列车编队运行,直到列车c与列车a的追踪列车间隔时间达到群体列车编队运行所规定的量值,列车c利用其所获取的追踪列车间隔时间数据采取列车牵引和常用制动的控制调节列车c的列车速度以保证列车c与列车a的追踪列车间隔时间保持在所规定的量值范围,当列车c行驶到时刻t3,列车c的车载设备和控制器接收到rbc所发送的群体列车解编指令并根据运行许可和群体列车解编指令采取列车牵引和常用制动的控制以调节追踪列车间隔时间实施群体列车解编运行。
441.群体列车编队运行控制系统根据整体管理计划(integration management plan)的需要和群体列车的实际运行情况计算出群体列车运行控制用整体解(global solution),包括但不限于,群体列车编组指令的列车a与列车b实施编队运行所需要的追踪列车间隔时间、列车b与列车c实施编队运行所需要的追踪列车间隔时间信息、群体列车解编指令的列车a与列车b实施解编运行所需要的追踪列车间隔时间、列车b与列车c实施解编
运行所需要的追踪列车间隔时间信息、列车a的紧急制动的供选方案、列车b的紧急制动的供选方案、列车c的紧急制动的供选方案、列车a的常用制动的供选方案、列车b的常用制动的供选方案和列车c的常用制动的供选方案。
442.在图(b)中示出了紧急情况下的行车情况,横轴为时间t,单位为s,纵轴为里程s,单位为km,列车a根据行车许可均速行驶,其里程随时间增加,当列车a行驶到时刻t5时,列车a发生紧急情况采取了紧急制动,列车a的车载设备和控制器选取及实施了第一紧急制动样式的紧急制动,在时刻t8缓解了列车制动力;列车b初始阶段根据行车许可均速行驶,其里程随时间增加,当列车b行驶到时刻t4,列车b的车载设备和控制器接收到rbc所发送的群体列车编队指令并根据运行许可和群体列车编队指令采取列车牵引和常用制动的控制以调节追踪列车间隔时间实施群体列车编队运行,直到时刻t6,列车b的车载设备和控制器挖掘出了其前行第一列车有紧急情况主动采取了紧急制动的事实知识并选取及实施了第二紧急制动样式的紧急制动,根据第二紧急制动样式的制动方式排程,在时刻t9缓解了列车制动力;列车c初始阶段根据行车许可均速行驶,其里程随时间增加,当列车c行驶到时刻t4,列车c的车载设备和控制器接收到rbc所发送的群体列车编队指令并根据运行许可和群体列车编队指令采取列车牵引和常用制动的控制以调节追踪列车间隔时间实施群体列车编队运行,直到时刻t6,列车c的车载设备和控制器挖掘出了其前行第二列车有紧急情况主动采取了紧急制动的事实知识并选取及实施了第三紧急制动样式的紧急制动,直到时刻t7,列车c的车载设备和控制器挖掘出了其前行第一列车既是列车b也采取了紧急制动的事实知识并进一步确定了前行列车有紧急情况发生,车辆c维持实施第三紧急制动样式的紧急制动,根据第三紧急制动样式的制动方式排程,在时刻t
10
缓解了列车制动力;图中,列车a、列车b和列车c停车的里程保证了群体列车未发生车体碰撞事故。可以理解,通过合理制定紧急制动样式的制动方式排程,即可以防止列车a、列车b和列车c发生设备冲突,保证在同一时间内,任一区间内只有一个列车行车,既是实现了闭塞。
443.需要说明的是,虽然图中是以3列列车的群体列车编队和5个紧急制动样式进行描述的,但包括但不限于,通过确定群体列车编队行驶通过线路区段的时段内的线路区段内的群体列车的后续列车抵达地理位置事件的事件时间的事实知识,来获取群体列车编队行驶通过线路区段的时段内的线路区段内的列车数量,并由此列车数量确定群体列车的安全控制所需要的紧急制动样式的数量,及根据群体列车编队行驶通过线路区段的时段内的线路区段内的全部列车的列车制动的功能性编制出群体列车的安全控制所需要的紧急制动样式,所需要的紧急制动样式包括但不限于以调节的列车制动的制动方式的组合及其与调节的列车牵引力的组合所获取的各种紧急制动样式。
444.如图47所示,为本发明较佳实施例4群体列车编队运行紧急制动安全控制原理图。横轴为列车里程s,单位为km,纵轴为列车速度,以零起始,单位为km/h,群体列车编队运行的列车a、列车b和列车c匀速行驶通过区间,s
a
&s
b
&s
c
为列车a、列车b和列车c以列车速度v1行驶的速度距离曲线,s
du
&s
db
和s
du
为列车d以列车速度v1行驶至地理位置s1采取未缓解列车制动力的紧急制动至地理位置s4停车的速度距离曲线,s
du
&s
db
和s
db
为列车d以列车速度v1行驶至地理位置s3其列车速度达到v
l
时缓解了列车制动力的紧急制动至地理位置s7停车的速度距离曲线,s
eu
&s
eb
和s
eu
为列车e以列车速度v1行驶至地理位置s2采取未缓解列车制动力的紧急制动至地理位置s5停车的速度距离曲线,s
eu
&s
eb
和s
eb
为列车e以列车速度v1
行驶至列车速度为v
k
时缓解了列车制动力的紧急制动至地理位置s6停车的速度距离曲线。
445.列车d在地理位置s1发现有紧急情况需要采取紧急制动,列车d还发现列车c、列车b和列车a均未采取紧急制动,列车d在地理位置s1主动采取了第一紧急制动样式的列车制动以s
du
&s
db
和s
db
为速度距离曲线运行,列车d在地理位置s7实现停车;列车e发现了列车d采取了紧急制动,列车e发现了列车c、列车b和列车a均未采取紧急制动,列车e发现了列车d为主动采取了紧急制动,列车e在地理位置s2采取了第二紧急制动样式的紧急制动以s
eu
&s
eb
和s
eb
速度距离曲线运行,列车e在地理位置s6停车;地理位置s6与地理位置s7的距离大于列车d长度,且列车e在地理位置s2采取紧急制动的过程实施时间滞后于列车d在地理位置s1采取紧急制动的过程实施时间,在所有紧急制动的过程实施中,列车e与列车d的距离均大于列车d长度,列车e和列车d未发生设备冲突。
446.可以理解,本发明较佳实施例4群体列车编队运行控制系统为一种新的信号系统和/或方法,有利于解决车站通过能力受限问题和/或实现解决车站通过能力受限问题所需要的创新应用过程(adoption process of innovation)。
447.如图48所示,为本发明较佳实施例4群体列车编队运行控制过程决策程序图。图中,出发点为群体列车运行控制,理想的目标为群体列车运行安全控制;为实现目标制定的手段和方法包括:制动力信息资源配置、编制列车制动供选方案、列车制动结构化决策、运行许可和以常用制动调节速度;过程实施中可能出现的障碍或紧急制动情况包括:有设备冲突风险和有速度调节需求;获取的效果包括:群体列车设备冲突风险控制和群体列车追踪列车间隔时间保持;制定的路线包括:从群体列车运行控制出发,由群体列车运行控制到制动力信息资源配置,由制动力信息资源配置到编制列车制动供选方案,由编制列车制动供选方案到有设备冲突风险,由有设备冲突风险到列车制动结构化决策,由列车制动结构化决策到群体列车设备冲突风险控制,由群体列车设备冲突风险控制到群体列车运行安全控制,从群体列车运行控制出发,由群体列车运行控制到运行许可,由运行许可到有速度调节需求,由有速度调节需求到以常用制动调节速度,由以常用制动调节速度到群体列车追踪列车间隔时间保持,由群体列车追踪列车间隔时间保持到群体列车运行安全控制。
448.需要说明的是,制动力信息资源配置包括但不限于,ctcs

3级列车运行控制系统根据其掌握的群体列车的列车位置表示及列车速度等信息资源,在群体列车的任一列车的运行过程中以列车无线电通信向群体列车的任一列车提供知识服务,知识服务包括但不限于,运行许可的知识转移、群体列车编队指令的知识转移和群体列车解编指令的知识转移,群体列车编队指令的知识转移包括但不限于,群体列车的任一列车是否为编队首列列车的状态信息,当群体列车的任一列车为编队首列列车时,其根据ctcs

3级列车运行控制系统提供的运行许可通过其车载安全计算机计算后生成目标速度距离模式曲线控制其运行,当群体列车的任一列车为非编队首列列车时,其根据ctcs

3级列车运行控制系统提供的追踪列车间隔时间信息调节其列车速度以实现群体列车编队及保持追踪列车间隔时间运行,当群体列车的任一列车解编时,群体列车的任一列车根据ctcs

3级列车运行控制系统提供的追踪列车间隔时间信息调节其列车速度以实现群体列车解编及ctcs

3级列车运行控制系统提供的运行许可通过其车载安全计算机计算后生成目标速度距离模式曲线控制其运行。
449.需要说明的是,制动力信息资源配置为以ctcs

3级列车运行控制系统基于分解与协调原则和利益结合原则获取决策目标的信息资源管理的过程实施。决策前提的价值因素
包括但不限于,列车设备冲突、列车设备冲突风险、区间通过能力和区间通过能力下的风险;决策前提的事实因素包括但不限于,群体列车的任一列车的列车位置表示、群体列车的任一列车抵达地理位置事件的事件时间和群体列车的任一列车的列车制动的功能性;连续时间决策过程包括但不限于,采取基于事实的决策方法和采取程序化的决策技术;安全管理方法包括但不限于,编制紧急制动供选方案、通过调节列车速度以调节列车密度从而调节区间运行所需要的紧急制动的最大供选方案数;安全管理对象包括但不限于,群体列车的任一列车的列车位置表示、群体列车的任一列车的行车计划、群体列车的任一列车速度、群体列车的任一列车抵达地理位置事件的事件时间、群体列车的任一列车的追踪列车间隔时间、群体列车的任一列车的列车制动的紧急制动供选方案和群体列车的任一列车的列车制动的紧急制动的供选方案数;安全管理责任包括但不限于,群体列车承担群体列车的任一列车的设备冲突安全管理责任,群体数据源承担列车抵达数据源的地理位置事件的事件时间的信息安全责任,ctcs

3级列车运行控制系统承担列车制动功能性信息安全管理(information security)责任和区间通过能力信思安全管理责任。
450.如图49所示,为本发明较佳实施例5数据源(data source)和车轮(wheel)布置图(layout plan)。数据源以单模块结构安装于靠近车轮外缘的轨道上,包括感应线圈coil1、感应线圈coil2和传送天线ant。当车轮沿轨道线路行驶通过数据源所处空间时,线圈coil1和线圈coil2共同轮番感应到车轮外缘金属物体和车轮外缘金属物体相互之间空气的靠近和离开,数据源在车轮外缘金属物体和空气交替变换的控制下生成传送信号经传送天线ant输出至空气空间。
451.如图50所示,为本发明较佳实施例5数据源(data source)时序图(sequence diagram)。vs为以车轮金属零件和车辆空气零件构成的磁性交替变换的车辆信源,输出至数据源,用于激发数据源内部产生电荷移动的规律发生变化的车辆信源信号,可见,在每一车轮金属零件到达数据源空间时都产生测时信号ms状态改变及输出传送信号ts。
452.如图51所示,为本发明较佳实施例5列车车辆(vehicle)信源(source)示意图(schematic diagram)。可见,车辆信源包括车轮外缘的车辆金属零件和车轮外缘间的车辆空气零件,数据源以车辆金属零件与车辆空气零件间的电磁特性差异作为检测对象,将车辆金属零件与车辆空气零件间固有电磁特性差异及固有排列的空间关系作为该实施例的车辆信源。当车辆金属零件和车辆空气零件随列车行驶依次通过数据源检测模块的检测范围时,列车将序列所述车辆信源信号输出至检测模块,检测模块获取到图50所示电磁特性交替改变的车辆信号vs。本实施例以车辆金属零件和车辆空气零件作为车辆信源,利于保证数据源获取列车行车状态信息的客观性,在列车完整性完好情况下,列车在运行时间和空间范围内可以保证车辆金属零件与车辆空气零件间固有的电磁特性差异及固有的空间关系始终不变。
453.如图52所示,为本发明较佳实施例5数据源电路图(circuit diagram),包括检测模块、测时模块、传送模块和电源模块。
454.检测模块采用ldc0851集成电路,对车轮外缘金属物体电磁特性和车轮外缘之间空气电磁特性差异进行检测,ldc0851是电感近距离感应开关,当导电物体车轮外缘金属物体进入感应线圈coil1和coil2的接近范围内时将致使线圈coil1和coil2的磁性改变而触发开关,当导电物体车轮外缘金属物体离开,感应线圈coil1和coil2的接近范围内恢复为
空气时,开关受空气电磁特性影响使线圈coil1和coil2的磁性恢复,开关恢复为原先状态。图46所示的检测模块在以磁性改变的车辆信源控制下生成图50所示的测时信号ms,以ldc0851的脚5送至图52所示测时模块和传送模块的cc1312r脚7。ldc0851内置的滞后功能可以保证一个可靠的开关阈值,从而不受机械振动的影响;内置的差分电路可防止因温度变化或湿度影响等环境因素而导致误触发;电感式感应开关即使在有尘土、油污或潮气的环境中也可实现可靠而准确的感应,非常适合严苛或脏污的环境;ldc0851无需使用磁体,而且不受直流磁场的影响。本实施例ldc0851以4ksps采样速率对360km/h时速行进的列车车轮每行进2.5cm完成一次采样,工作温度范围

40℃至+125℃,电源电压3.3v,ldc0851使能脚4接至电源脚8,电源电压一旦达到3.3v即以4ksps采样速率连续检测。
455.测时模块和传送模块两者共同采用一片无线单片机cc1312r集成电路,实现包括时间差测量、数组生成及输出传送信号全部功能。cc1312r具有极低功耗和极低电压的工作性能,单片机以内部时钟2mhz工作,cc1312r内设的计数器以累积机器周期数方式测量时间差,时间差测量包括初始段的毫秒级精密测量和后续段的秒级测量,时间差测量数据包括毫秒数据和秒数据,0000~7d00记载0~8秒分辨率为0.25ms的毫秒数据,8000~eddd记载8~900秒分辨率为32ms的秒数据,以7f01~7fff和edde~ffff记载数据源参量和轨道线路参量,时间差测量量程为15min。当cc1312r脚7的测时信号ms改变逻辑状态时触发程序中断,启动包括时间差测量、数组生成、传送信号输出的程序操作。所述时间差测量为以不同测时信号ms改变逻辑状态的电动势变化控制cc1312r获取测时信号ms改变逻辑状态事件发生时间点间时间间隔测时数据的过程。所述数组生成为以选取测时数据组合生成测时数据数组的过程,本实施例以当前测时数据生成时间点为起始依不同测时数据生成时间点倒序选取的测时数据组成测时数据数组,测时数据数组的元素数为38。所述传送信号输出为以无线单片机cc1312r向空气空间输出包括测时数据数组信息在内的传送信号,包括开启射频功率、输出868mhzfsk信号和关闭射频功率的操作。传送模块的传送信号编程在868mhz,以fsk调制,输出功率10dbm,fsk数据率250kbaud。一个完整测时数据数组的传送耗费时间低于5ms,对应于以360km/h车速运行的列车,其车载设备接收传送信号相应的5ms时段列车位移低于50cm。
456.电源模块采用专为能量收集元件和/或低电流降压应用而设计的ltc3588

2超静态电流电源。ltc3588

2内部集成了一个低损耗的全波桥接器和一个高效的降压转换器,能高效地提取压电器件能量,可连续输出100ma电流,适用于锂离子电池和磷锂离子电池以及超级电容器。本实施例5采用超级电容器储能,图中有两路电源,两个ltc3588

2共用一个压电元件pfcb

w14获取环境振动能量,当压电陶瓷的晶体结构受到压缩,内部的偶极子运动产生电压时,就会产生压电效应,由长链分子组成的聚合物元素当分子相互排斥时会产生电压。ltc3588

2非常适合振动能收集应用,数据源被安装于可以获取列车行驶振动能的空间,在列车行驶到达数据源位置之前即获取到经轨道传导的振动能而激活数据源检测模块。图中c
s1
和c
s2
为依轨道列车具体型号及轨道振动传导效应实际情况选取的储能电容,测时模块和传送模块以独立电源v
timtm
供电,保证当数据源远离提供振动能的列车振动源时,计时模块和传送模块依然可以连续地进行时间差测量直至15min满量程。
457.如图53所示,为本发明较佳实施例5资源情景图(resource scenario)。可见,列车1、列车2和列车3以行车方向沿轨道线路同轨追踪运行,数据源1、数据源2、数据源3、数据源
drawing),包括ant、连接电缆和车载设备。可见,为利于车载设备获取第三车轮抵达数据源地理位置下的测时数据数组信息,接收天线ant在接近第三车轮的位置安装,数据源输出的传送信号ts经ant和连接电缆传输至列车车载设备。每当列车的第三车轮刚好抵达数据源地理位置时,该数据源都输出包括a
g
(38)测时数据数组信息的传送信号,该列车车载设备以近距离无线电通信获取该数据源输出至空气空间的传送信号ts,利于车载设备获取测时数据数组a
g
(38)信息。
462.如图58所示,为本发明较佳实施例5数据元素(data element)识别(identification)原理图(schematic drawing)。本发明采用机器视觉的列车头部和列车尾部测时数据元素识别。图(a)中示出以大律法确定阈值的方法,所述阈值采用达到最大类间方差的阈值。图(b)中一方面示例出以测时数据元素量值与阈值大小比较二值化处理的二值图像,所述二值化处理为:当测时数据元素量值大于或等于阈值时赋值为high,当测时数据元素量值小于阈值时赋值为low。另一方面,图(b)中示例出以机器视觉提取特征方法,包括,确定出:

当前列车头部轮廓为a1,a1为当前列车时间间隔,所述当前列车时间间隔为当前列车不同车辆信源到达相同空间事件间的时间差,a1为与当前列车头部车辆信源间距l
h0
相对应的时间间隔,

在先第一列车轮廓为a4a5a6a7a8a9a
10
a
11
a
12
a
13
a
14
a
15
a
16
a
17
,a4a5a6a7a8a9a
10
a
11
a
12
a
13
a
14
a
15
a
16
a
17
为在先第一列车时间间隔,所述在先第一列车时间间隔为在先第一列车不同车辆信源到达相同空间事件间的时间差,在先第一列车尾部轮廓为a4,a4为与在先第一列车尾部车辆信源间距l
t1
相对应的时间间隔,在先第一列车头部轮廓为a
17
,a
17
为与在先第一列车头部车辆信源间距l
h1
相对应的时间间隔,

在先第二列车轮廓为a
20
a
21
a
22
a
23
a
24
a
25
a
26
a
27
a
28
a
29
a
30
a
31
a
32
a
33
,a
20
a
21
a
22
a
23
a
24
a
25
a
26
a
27
a
28
a
29
a
30
a
31
a
32
a
33
为在先第二列车时间间隔,所述在先第二列车时间间隔为在先第二列车不同车辆信源到达相同空间事件间的时间差,在先第二列车尾部轮廓为a
20
,a
20
为与在先第二列车尾部车辆信源间距l
t2
相对应的时间间隔,在先第二列车头部轮廓为a
33
,a
33
为与在先第二列车头部车辆信源间距l
h2
相对应的时间间隔,

在先第三列车轮廓为a
36
a
37
a
38
,a
36
a
37
a
38
为在先第三列车的时间间隔,所述在先第三列车时间间隔为在先第三列车不同车辆信源到达相同空间事件间的时间差,在先第三列车尾部轮廓为a
36
,a
36
为与在先第三列车尾部车辆信源间距l
t3
相对应的时间间隔,

a2、a3为当前列车与在先第一列车时间间隔,所述当前列车与在先第一列车时间间隔为当前列车车辆信源与在先第一列车信源到达相同空间事件间的时间差,a
18
、a
19
为在先第一列车与在先第二列车时间间隔,所述在先第一列车与在先第二列车时间间隔为在先第一列车车辆信源与在先第二列车信源到达相同空间事件间的时间差,a
34
、a
35
为在先第二列车与在先第三列车时间间隔,所述在先第二列车与在先第三列车时间间隔为在先第二列车车辆信源与在先第三列车信源到达相同空间事件间的时间差。
463.如图59所示,为本发明较佳实施例5列车制动安全控制流程图(flow diagram)。包括步骤:步骤s5901,确定列车的前行列车的车身前部抵达地理位置事件的事件时间和所述前行列车的车尾抵达地理位置事件的事件时间;步骤s5902,列车计算出所述前行列车的车身前部的速度与所述前行列车的车尾的速度的比值;步骤5903,列车根据所述比值判定出所述前行列车是否具有结构完整性及采取列车制动的控制。
464.可以理解,所述列车是否具有结构完整性包括但不限于,同轨道前行第一列车结构完整性、同轨道前行第二列车结构完整性、同轨道前行第三列车结构完整性、同轨道前行
第四列车结构完整性
……
465.步骤s5901,确定列车的前行列车的车身前部抵达地理位置事件的事件时间和所述前行列车的车尾抵达地理位置事件的事件时间。列车以图57所示出的方式设置ant、连接电缆和车载设备,及以图53示出的方式追踪运行,数据源以图53所示出的方式设置,及以图54所示出的方式生成测时数据数组,列车第三车轮抵达数据源地理位置时其车载设备接收由该数据源输出至空气空间的传送信号ts,列车车载设备对传送信号ts进行解调并获取如图56(c)所示波形和如图55所示a
g
(38)波形的完整的测时数据数组信息,包括如图54所示的由a1至a
38
共计38个元素的量值。
466.步骤s5902中,所述计算比值r
cq
采用函数:r
cq
=a4l
h1
/a
17
l
t1
,其中,a4为同轨道前行最近列车尾部时间间隔,a
17
为同轨道前行最近列车头部时间间隔,l
h1
为同轨道前行最近列车头部车辆信源间距,l
t1
为同轨道前行最近列车尾部车辆信源间距。
467.步骤s5903中,所述判定,采取预设阈值大小比较的判别,包括但不限于,采用预设的数值常量1.5和0.8,将计算出的r
cq
量值与1.5和0.8进行数值大小比较的判断,当r
cq
小于1.5且大于0.8时判定为同轨道前行最近列车具有结构完整性,否则判定为同轨道前行最近列车不具备结构完整性。
468.同样的,步骤s5901中,包括但不限于,列车获取其同轨道前行第二列车的测时数据数组、其同轨道前行第三列车的测时数据数组、其同轨道前行第四列车的测时数据数组
……
同样的,步骤s5902中,包括但不限于,列车计算其同轨道前行第二列车的比值、其同轨道前行第三列车的比值、其同轨道前行第四列车的比值
……
同样的,步骤s5903中,包括但不限于,列车判定其同轨道前行第二列车是否具有结构完整性、其同轨道前行第三列车是否具有结构完整性、其同轨道前行第四列车是否具有结构完整性
……
469.可以理解,采取列车制动的控制包括但不限于,列车的后续列车经列车运行控制系统的知识转移获取该列车所判定的该列车的前行列车是否具有结构完整性的知识,列车的后续列车根据列车的知识采取列车的后续列车所需要的列车制动的控制。
470.如图60所示,为本发明较佳实施例5风险登记册(risk register)。列车运行控制属于铁路交通管理项目,图中提供一个与列车运行控制项目相关的已定义风险的记录,并作为开始和关闭的风险事件的储存中心。风险登记册包括对每项风险事件的描述、风险事件的识别者、风险评估的产出物、对已计划的风险应对计划的描述,以及对采取的行动和当前状态的一个总结。
471.其中,风险事件的描述包括:如果任一列车结构完整性遭遇破坏,那么有任一列车的同轨道后续列车发生设备冲突的事故风险。
472.其中,风险事件的识别者包括:任一列车的同轨道后续列车;风险事件的开始时间包括,任一时间。
473.其中,风险事件的触发时间包括:任一列车的同轨道后续列车抵达任一数据源的地理位置事件的事件时间。
474.其中,风险事件的关闭时间包括:任一列车的同轨道后续列车停车。
475.其中,风险评估的产出物包括:风险可能性4,风险的影响5,风险的严重程度15(高)。
476.其中,对已计划的风险应对计划的描述包括:应对或行动的规避风险,任一列车的
同轨道后续列车采取列车制动调节其列车速度以便于停车。
477.其中,风险的所有者包括:任一列车的同轨道后续列车。
478.其中,对采取的行动和当前状态的一个总结包括:对事件时间进行监控。
479.如图61所示,为本发明较佳实施例5过程决策程序图(process decision program chart)。
480.图中,出发点为列车运行控制。
481.图中,理想的目标为列车运行安全控制。
482.图中,为实现目标制定的手段和方法包括:获取前行列车事件时间数据、确定出前行列车结构完整性、采取紧急制动防止冲突车厢、监督事件时间数据质量、采取紧急制动防止冲突风险、以牵引力与制动力调节速度和以常用制动调节速度。
483.图中,过程实施中可能出现的障碍或紧急制动情况包括:有前行列车结构完整性丢失、有事件时间数据质量事故有追踪列车间隔时间调节需求。
484.图中,获取的效果包括:再生事故设备冲突风险控制、信号质量控制和追踪列车间隔时间保持。
485.图中,制定的路线包括:从列车运行控制出发,由列车运行控制到获取前行列车事件时间数据,由获取前行列车事件时间数据到判定出前行列车结构完整性和监督事件时间数据质量,由判定出前行列车结构完整性到有前行列车结构完整性丢失,由有前行列车结构完整性丢失到采取紧急制动防止冲突车厢,由采取紧急制动防止冲突车厢到设备冲突再生事故风险控制,由设备冲突再生事故风险控制到列车运行安全控制,由监督事件时间数据质量到有事件时间数据质量事故,由有事件时间数据质量事故到采取紧急制动防止冲突风险,由采取紧急制动防止冲突风险到信号质量控制,由信号质量控制到列车运行安全控制,由列车运行控制到以牵引力与制动力调节速度,由以牵引力与制动力调节速度到有追踪列车间隔时间调节需求,由有追踪列车间隔时间调节需求到以常用制动调节速度,由以常用制动调节速度到追踪列车间隔时间保持,由追踪列车间隔时间保持到列车运行安全控制。
486.需要说明的是,列车可以自主地同时监督其同轨道前行第一列车的结构完整性状态、其同轨道前行第二列车的结构完整性状态、其同轨道前行第三列车的结构完整性状态,并根据同轨道前行序列列车的结构完整性情况采取所需要的自身列车的列车制动的控制。
487.如图62所示,为本发明流程图(flow diagram)。包括步骤:确定列车抵达地理位置事件的事件时间和列车制动的功能性,根据列车抵达地理位置事件的事件时间和列车制动的功能性采取列车制动的安全控制。
488.可以理解,所述列车制动的功能性(functionality)包括但不限于,紧急制动的制动减速度的下确界、常用制动的制动减速度上确界、开始缓解列车制动力的事件时间、停止缓解列车制动力的事件时间、开始缓解列车制动力的事件时间下的列车速度、停止缓解列车制动力的事件时间下的列车速度、减小列车牵引力的事件时间、延后减小列车牵引力的事件时间、紧急制动、常用制动、停车制动、驻车的制动、制动距离和制动时间。
489.如图63所示,为本发明列车制动资源管理(resource management)策略空间(strategy space)图。列车制动的资源管理的策略空间包括但不限于:减小列车牵引装置的牵引力、延后减小列车牵引装置的牵引力、动车制动与拖车制动的制动组合、备用制动与
拖车制动的制动组合、减小盘形制动装置的制动力、增加盘形制动装置的制动力、减小涡流轨道制动的制动力、增加涡流轨道制动的制动力、减小磁轨制动装置的制动力、增加磁轨制动装置的制动力、减小再生制动装置的制动力、增加再生制动装置的制动力、提前减小盘形制动装置的制动力、延后减小盘形制动装置的制动力、提前减小涡流轨道制动的制动力、延后减小涡流轨道制动的制动力、提前减小磁轨制动装置的制动力、延后减小磁轨制动装置的制动力、提前减小再生制动装置的制动力、延后减小再生制动装置的制动力。
490.与既有各类型列车运行控制技术相比,本技术不但能够保证危害事件成因和后果控制的有效性,而且区间信号(wayside signaling)仅以点对点通信(point to point communication)实现群体列车区间运行的风险应对(risk response),消灭区间信号(wayside signaling)网络空间战(cyberspace operations),达到事故风险的环境主体、识别主体、分析主体、评价主体和控制主体的“五位一体”的功能完整和运行独立。以列车作为管理主体(management subject)的自动针对列车抵达地理位置事件的事件时间的时间间隔的数据处理的共识沟通的风险监控的思路清晰,而且还实现自动针对相同轨道序列前行列车的同时的风险监控,有利于措施设置的有效性。
491.列车运行安全性和资源管理效能早已成为关注焦点,然而,在方法论革新与颠覆式技术创新上却一直没有突破,无法支撑快速增加并急剧分化的应用需求,未来10年将是社会对列车运行控制技术提出更快发展要求的10年。“列车位置表示+列车制动力+算法+知识服务”同期控制(concurrent control)决定了应用系统(application system)竞争优势(competitive advantage),本技术的目标是让列车制动力信息资源配置(information resources allocation)也能深度参与到列车运行管理中来,解决通过能力、适应性和直接成本(direct cost)高企问题,用智能化的工具和服务化的平台来获取创新应用过程(adoption process of innovation)。
492.本领域普通技术人员可以理解,实现上述实施例中的全部或部分步骤是可以通过程序指令和/或相关的硬件来完成,所述的程序可以存储于一个计算机可读取存储介质中,该程序在执行过程时,包括上述实施例的各个步骤,而所述的存储介质可以是:rom/ram、磁碟、光盘等。因此,与本技术方法相对应的,本发明还同时包括一种数据源,该数据源通常用与本技术方法各步骤相对应的功能模块的形式表示,但本领域技术人员应当理解,该模块化的表示并非是本技术的系统所唯一采用的方式,其实质上也应与具体的软件和/或硬件(计算机设备、微处理器或各类可编程逻辑器件)系统相对应。
493.本技术是参照根据本技术实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
494.在本技术的描述中,需要理解的是,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括1个或者更多个数该特征。在本技术的描述中,“多个”的含义是至少2个,例如2个,3个等,除非另有明确具体的限定。
495.尽管已描述了本技术的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可根据这些实施例子做出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例及落入本技术范围的所有变更和修改。
496.最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例的技术方案的精神和范围。
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