技术特征：
1.一种基于虚拟编组的列车控制方法，其特征在于，包括：
后车实时获取前车的实时状态信息，所述实时状态信息包括紧急制动距离；
后车根据前车的紧急制动距离和自身运行状态确定与前车之间的动态安全追踪间隔；
后车根据所述动态安全追踪间隔运行。
2.根据权利要求1所述的基于虚拟编组的列车控制方法，其特征在于，
所述动态安全追踪间隔根据停车状态下前车和后车的静态安全防护距离、前车的紧急制动距离和后车的紧急制动距离确定。
3.根据权利要求2所述的基于虚拟编组的列车控制方法，其特征在于，所述动态安全追踪间隔通过以下公式确定：
其中，ldynamic为后车与前车追踪运行时的动态安全追踪间隔，lstatic为停车状态下前车和后车的静态安全防护距离，lbrake1为前车的紧急制动距离，lbrake2为后车的紧急制动距离，ldelay为通信时延内的后车走行距离；
设置动态安全追踪间隔的最小值，如果根据公式（2）计算得到的ldynamic小于动态安全追踪间隔的最小值，则动态安全追踪间隔设置为动态安全追踪间隔的最小值。
4.根据权利要求2所述的基于虚拟编组的列车控制方法，其特征在于，
所述静态安全防护距离根据前车和后车的定位误差确定。
5.根据权利要求4所述的基于虚拟编组的列车控制方法，其特征在于，所述动态安全追踪间隔通过以下公式确定：
其中，ldynamic为后车与前车追踪运行时的动态安全追踪间隔，lstatic为停车状态下前车和后车的静态安全防护距离，lbrake1为前车的紧急制动距离，lbrake2为后车的紧急制动距离，ldelay为通信时延内的后车走行距离，v1为前车的运行速度，s1为前车的运行位置，v2为后车的运行速度，s2为后车的运行位置，d1为基于位置校正点的前车走行偏移距离，d2为基于位置校正点的后车走行偏移距离。
6.根据权利要求2所述的基于虚拟编组的列车控制方法，其特征在于，
前车的紧急制动距离由前车根据前车的运行速度、线路条件和制动性能实时计算得到，后车的紧急制动距离由后车根据后车的运行速度、线路条件和制动性能实时计算得到。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的基于虚拟编组的列车控制方法，其特征在于，
根据后车与前车的动态安全追踪间隔和稳定态距离波动值确定动态安全追踪间隔区间，所述动态安全追踪间隔区间的最小值为动态安全追踪间隔；所述动态安全追踪间隔区间的最大值为动态安全追踪间隔与稳定态距离波动值之和；
后车根据所述动态安全追踪间隔区间追踪前车。
8.根据权利要求1-6中任一项所述的基于虚拟编组的列车控制方法，其特征在于，
后车根据动态安全追踪间隔调整与前车的距离在指定距离范围内，并将其速度调整为由前车速度确定的指定速度范围内，进入稳定追踪状态；
在稳定追踪状态下，后车根据前车的牵引和制动状态，使用与前车相同的牵引制动命令。
9.根据权利要求7所述的基于虚拟编组的列车控制方法，其特征在于，
当前后车的距离大于所述动态安全追踪间隔区间的最大值时，后车计算加速度，加速运行，将前后车的距离调整到所述动态安全追踪间隔区间内；
当前后车的距离小于动态安全追踪间隔区间的最小值时，后车计算减速度，减速运行，将前后车的距离调整到所述动态安全追踪间隔区间内；
后车调整与前车的距离在所述动态安全追踪间隔区间内，并将其速度调整到追踪速度区间内，进入稳定追踪状态；
所述追踪速度区间的最小值为前车速度减去稳定态速度波动值，所述追踪速度区间的最大值为前车速度加上稳定态速度波动值。
10.根据权利要求8所述的基于虚拟编组的列车控制方法，其特征在于，
后车调整与前车的距离在动态安全追踪间隔区间内而进入所述稳定追踪状态；
在所述稳定追踪状态下，当前车没有施加牵引或制动时，后车采用惰行方式，当前车牵引时，后车施加同样等级的牵引，前车制动时，后车施加同样等级的制动。
11.根据权利要求1-6中任一项所述的基于虚拟编组的列车控制方法，其特征在于，
所述虚拟编组列车根据地面控制中心下发的建立编组命令形成虚拟编组；
所述地面控制中心检测一定范围内所有在线路上运行的列车，只有当一串相邻的列车都具备车车通信功能且车车通信功能正常时，地面控制中心才可以向这些列车发送建立虚拟编组命令。
12.根据权利要求11所述的基于虚拟编组的列车控制方法，其特征在于，
所述地面控制中心实时监测虚拟编组列车运行，当虚拟编组列车之间出现不支持虚拟编组的列车时，向不支持虚拟编组的列车后方的虚拟编组列车发送退出虚拟编组命令。
13.根据权利要求11所述的基于虚拟编组的列车控制方法，其特征在于，地面控制中心实时监测虚拟编组列车的任务变化，根据虚拟编组列车的任务类型发送退出虚拟编组命令或建立虚拟编组命令。
14.根据权利要求13所述的基于虚拟编组的列车控制方法，其特征在于，
当前车需要进站停车时，前车的任务类型转为车站停车，后车的任务类型为不停车通过车站，则：地面控制中心向后车发送退出虚拟编组命令，则后车退出虚拟编组的稳定追踪状态；
后车在车站越过前车后，任务类型转为区间运行，地面控制中心向后车发送建立虚拟编组命令，后车将与前方新的前车建立车车通信，进行虚拟编组。
15.根据权利要求11所述的基于虚拟编组的列车控制方法，其特征在于，
所述地面控制中心实时监测虚拟编组列车的列车完整性；
当地面控制中心发现虚拟编组内一辆列车完整性丢失，将向虚拟编组内的该列车后方的所有列车发送紧急制动命令和退出虚拟编组命令。
16.根据权利要求1-6中任一项所述的基于虚拟编组的列车控制方法，其特征在于，
在接收到地面控制中心发送的建立虚拟编组命令的前提下，当后车与前车建立车车通信，且可以根据接收到前车的实时状态信息计算出动态安全追踪间隔时，且收到允许自动驾驶的命令后，后车进入虚拟编组的自动驾驶状态；
在所述虚拟编组的自动驾驶状态下，后车自动调整列车速度和追踪间隔，进入虚拟编组的稳定追踪状态。
17.根据权利要求16所述的基于虚拟编组的列车控制方法，其特征在于，
当不再满足虚拟编组的自动驾驶状态时，列车自动退出所述虚拟编组的自动驾驶状态并给出提示。
18.根据权利要求16所述的基于虚拟编组的列车控制方法，其特征在于，
在所述虚拟编组的自动驾驶状态下，列车根据接收到的不允许自动驾驶命令退出虚拟编组的自动驾驶状态。
19.一种基于虚拟编组的列车控制系统，其特征在于，包括：
信息获取单元，用于后车实时获取前车的实时状态信息，所述实时状态信息包括紧急制动距离；
追踪间隔确定单元，用于后车根据前车的紧急制动距离和自身运行状态确定与前车之间的动态安全追踪间隔；
运行控制单元，用于后车根据所述动态安全追踪间隔运行。
20.根据权利要求19所述的基于虚拟编组的列车控制系统，其特征在于，
所述动态安全追踪间隔根据停车状态下前车和后车的静态安全防护距离、前车的紧急制动距离和后车的紧急制动距离确定。
21.根据权利要求20所述的基于虚拟编组的列车控制系统，其特征在于，所述动态安全追踪间隔通过以下公式确定：
其中，ldynamic为后车与前车追踪运行时的动态安全追踪间隔，lstatic为停车状态下前车和后车的静态安全防护距离，lbrake1为前车的紧急制动距离，lbrake2为后车的紧急制动距离，ldelay为通信时延内的后车走行距离。
22.根据权利要求21所述的基于虚拟编组的列车控制系统，其特征在于，所述动态安全追踪间隔通过以下公式确定：
其中，ldynamic为后车与前车追踪运行时的动态安全追踪间隔，lstatic为停车状态下前车和后车的静态安全防护距离，lbrake1为前车的紧急制动距离，lbrake2为后车的紧急制动距离，ldelay为通信时延内的后车走行距离，v1为前车的运行速度，s1为前车的运行位置，v2为后车的运行速度，s2为后车的运行位置，d1为基于位置校正点的前车走行偏移距离，d2为基于位置校正点的后车走行偏移距离。
23.根据权利要求19所述的基于虚拟编组的列车控制系统，其特征在于，包括紧急制动距离确定单元，
前车的紧急制动距离由前车的紧急制动距离确定单元根据前车的运行速度、线路条件和制动性能实时计算得到；
后车的紧急制动距离由后车的紧急制动距离确定单元根据后车的运行速度、线路条件和制动性能实时计算得到。
24.根据权利要求19-23中任一项所述的基于虚拟编组的列车控制系统，其特征在于，还包括：追踪间隔区间确定单元，用于：
根据后车与前车的动态安全追踪间隔和稳定态距离波动值确定动态安全追踪间隔区间，所述动态安全追踪间隔区间的最小值为动态安全追踪间隔；所述动态安全追踪间隔区间的最大值为动态安全追踪间隔与稳定态距离波动值之和；
所述运行控制单元还用于，控制后车根据所述动态安全追踪间隔区间追踪前车。
25.根据权利要求19-23中任一项所述的基于虚拟编组的列车控制系统，其特征在于，所述运行控制单元还用于：
控制后车根据动态安全追踪间隔调整与前车的距离在指定距离范围内，并将其速度调整为由前车速度确定的指定速度范围内，进入稳定追踪状态；
在稳定追踪状态下，后车根据前车的牵引和制动状态，使用与前车相同的牵引制动命令。
26.根据权利要求25所述的基于虚拟编组的列车控制系统，其特征在于，所述运行控制单元用于：
当前后车的距离大于所述动态安全追踪间隔区间的最大值时，计算加速度，控制后车加速运行，将前后车的距离调整到所述动态安全追踪间隔区间范围内；
当前后车的距离小于动态安全追踪间隔区间的最小值时，计算减速度，控制后车减速运行，将前后车的距离调整到所述动态安全追踪间隔区间内；
控制后车调整与前车的距离在所述动态安全追踪间隔区间内，并将其速度调整到追踪速度区间内，进入稳定追踪状态；
所述追踪速度区间的最小值为前车速度减去稳定态速度波动值，所述追踪速度区间的最大值为前车速度加上稳定态速度波动值。
27.根据权利要求26所述的基于虚拟编组的列车控制系统，其特征在于，所述运行控制单元还用于：
控制后车调整与前车的距离在动态安全追踪间隔区间内而进入所述稳定追踪状态；
在所述稳定追踪状态下，当前车没有施加牵引或制动时，后车采用惰行方式，当前车牵引时，后车施加同样等级的牵引，前车制动时，后车施加同样等级的制动。
28.根据权利要求19-23中任一项所述的基于虚拟编组的列车控制系统，其特征在于，还包括命令处理单元，
用于控制所述虚拟编组列车根据地面控制中心下发的建立编组命令形成虚拟编组；
所述地面控制中心检测一定范围内所有在线路上运行的列车，只有当一串相邻的列车都具备车车通信功能且车车通信功能正常时，地面控制中心才可以向这些列车发送建立虚拟编组命令。
29.根据权利要求28所述的基于虚拟编组的列车控制系统，其特征在于，命令处理单元用于处理退出虚拟编组命令，其中，
所述地面控制中心实时监测虚拟编组列车运行，当虚拟编组列车之间出现不支持虚拟编组的列车时，向不支持虚拟编组的列车后方的虚拟编组列车发送所述退出虚拟编组命令。
30.根据权利要求28所述的基于虚拟编组的列车控制系统，其特征在于，
命令处理单元用于接收退出虚拟编组命令或建立虚拟编组命令，其中，
地面控制中心实时监测虚拟编组列车的任务变化，根据虚拟编组列车的任务类型发送所述退出虚拟编组命令或建立虚拟编组命令。
31.根据权利要求28所述的基于虚拟编组的列车控制系统，其特征在于，命令处理单元还用于接收紧急制动命令和退出虚拟编组命令，其中，
当地面控制中心发现虚拟编组内一辆列车完整性丢失，将向虚拟编组内的该列车后方的所有列车发送所述紧急制动命令和退出虚拟编组命令；所述地面控制中心实时监测虚拟编组列车的列车完整性。
32.根据权利要求19-23中任一项所述的基于虚拟编组的列车控制系统，其特征在于，还包括自动驾驶控制单元，用于：
在接收到地面控制中心发送的建立虚拟编组命令的前提下，当后车与前车建立车车通信，且可以根据接收到前车的实时状态信息计算出动态安全追踪间隔时，且收到允许自动驾驶的命令后，后车进入虚拟编组的自动驾驶状态；
在所述虚拟编组的自动驾驶状态下，所述运行控制单元控制后车自动调整列车速度和追踪间隔，进入虚拟编组的稳定追踪状态。
33.根据权利要求32所述的基于虚拟编组的列车控制系统，其特征在于，
当不再满足虚拟编组的自动驾驶状态时，所述自动驾驶控制单元控制列车自动退出所述虚拟编组的自动驾驶状态并给出提示。
34.根据权利要求32所述的基于虚拟编组的列车控制系统，其特征在于，
在所述虚拟编组的自动驾驶状态下，所述自动驾驶控制单元控制列车根据接收到的不允许自动驾驶命令退出虚拟编组的自动驾驶状态。
35.一种基于虚拟编组的列车控制系统，其特征在于，所述系统包括至少一个处理器以及至少一个存储器；
所述存储器存储执行权利要求1－18任一所述方法的计算机程序，所述处理器调用存储器中的所述计算机程序以执行权利要求1－18任一所述的方法。
技术总结
本发明提供一种基于虚拟编组的列车控制方法及系统，方法包括：后车实时获取前车的实时状态信息，所述实时状态信息包括紧急制动距离；后车根据前车的紧急制动距离和自身运行状态确定与前车之间的动态安全追踪间隔；后车根据所述动态安全追踪间隔运行。本发明提出的基于虚拟编组的列车控制方法及系统，后车根据前车的实时状态信息计算并调整前后车的追踪距离，后车的行车许可越过前车，大大缩短了前后车的追踪间隔。
技术研发人员：张友兵;刘岭;陈志强;崔佳诺;王建敏
受保护的技术使用者：北京全路通信信号研究设计院集团有限公司
技术研发日：2021.07.15
技术公布日：2021.08.13
本文用于企业家、创业者技术爱好者查询，结果仅供参考。
