一种磁浮分区划分方式确定方法、装置、介质与流程

1.本技术涉及磁浮列车领域，特别是涉及一种磁浮分区划分方式确定方法、装置、介质。


背景技术：

2.由于磁浮列车具有快速、低能耗、环保、安全等优点，高速磁浮列车越来越多的被应用到生产生活中。磁浮列车采用直线同步电机控制原理，通过供电系统推动列车运行。由于列车轨道较长，为了降低供电系统的负载，通常采用多个供电系统(每个供电系统即为一个磁浮分区)为高速磁浮列车提供动力。
3.各磁浮分区内最多只能有一辆列车运行，为了保证列车的安全，需要保证各列车间的跨分区追踪时间小于磁浮轨道的目标追踪时间，其中，跨分区追踪时间为列车通过下一个磁浮分区的分区运行时间与追踪点到下一分区起点的分区外追踪时间之和。而磁浮分区的数量对列车的分区运行时间和分区外追踪时间均具有很大影响，通过合理划分磁浮分区可以减小跨分区追踪时间，从而在保证列车安全的基础上提高列车运力。
4.由此可见，如何提供一种磁浮轨道的磁浮分区划分方式确定方法，是本领域技术人员亟需解决的问题。


技术实现要素：

5.本技术的目的是提供一种磁浮分区划分方式确定方法、装置、介质，以减少列车跨分区追踪时间，在保证列车安全的基础上提高列车运力。
6.为了解决上述技术问题，本技术提供一种磁浮分区划分方式确定方法，该方法包括：
7.获取列车的全线运行时间、磁浮分区的分区数量值；
8.根据所述全线运行时间和所述分区数量值，计算所述列车在各所述磁浮分区内的各分区运行时间，各所述分区运行时间的值相等；
9.判断采用所述分区数量值对应的分区划分方式时，所述列车的运行状态是否满足预设条件；
10.若满足，记录所述分区划分方式；
11.若不满足，增加所述分区数量值，并执行所述根据所述全线运行时间和所述分区数量值，计算所述列车在各所述磁浮分区内的各分区运行时间的步骤。
12.优选的，所述预设条件为：
13.列车跨分区追踪时间大于目标追踪时间，且各所述磁浮分区的牵引性能大于牵引性能阈值。
14.优选的，所述记录所述分区划分方式，包括：
15.根据所述分区数量值计算各所述磁浮分区的长度；
16.记录所述分区数量值和各所述磁浮分区的长度。
17.优选的，所述记录所述分区划分方式的步骤后，还包括：
18.增加所述分区数量值，并执行所述根据所述全线运行时间和所述分区数量值，计算所述列车在各所述磁浮分区内的各分区运行时间的步骤；
19.记录使所述列车满足所述预设条件的全部所述分区划分方式。
20.优选的，所述记录使所述列车满足所述预设条件的全部所述分区划分方式的步骤后，还包括：
21.计算各所述分区划分方式所需的建设成本；
22.根据所述建设成本最低的所述分区划分方式划分磁浮分区。
23.优选的，计算所述列车跨分区追踪时间具体为：
24.根据所述列车的安全制动曲线和最大运行速度获取列车的最大安全制动距离；
25.计算分区外追踪时间，所述分区外追踪时间为所述最大安全制动距离和所述最大运行速度的比值；
26.将所述分区外追踪时间与所述分区运行时间之和作为所述列车跨分区追踪时间。
27.优选的，所述根据所述分区数量值计算各所述磁浮分区的长度包括：
28.根据所述分区运行时间与所述列车的速度时间曲线计算各所述磁浮分区的长度；
29.各所述磁浮分区的长度计算公式为：
[0030][0031]
其中，s为各所述磁浮分区的长度，a为所述磁浮分区序号，m为所述分区数量值，为所述列车进入第a段所述磁浮分区的时刻值，为述列车离开第a段所述磁浮分区的时刻值，v(t)为所述列车速度。
[0032]
为了解决上述技术问题，本技术还提供了一种磁浮分区划分方式确定装置，包括：
[0033]
获取模块，用于获取列车的全线运行时间、磁浮分区的分区数量值；
[0034]
分区运行时间计算模块，用于根据所述全线运行时间和所述分区数量值，计算所述列车在各所述磁浮分区内的各分区运行时间，各所述分区运行时间的值相等；
[0035]
判断模块，用于判断采用所述分区数量值对应的分区划分方式时，所述列车的运行状态是否满足预设条件；
[0036]
若满足，记录所述分区划分方式；
[0037]
若不满足，增加所述分区数量值，并执行所述根据所述全线运行时间和所述分区数量值，计算所述列车在各所述磁浮分区内的各分区运行时间的步骤。
[0038]
为了解决上述技术问题，本技术还提供了一种磁浮分区划分方式确定装置，包括存储器，用于存储计算机程序；
[0039]
处理器，用于执行所述计算机程序时实现所述的磁浮分区划分方式确定方法的步骤。
[0040]
为了解决上述技术问题，本技术还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述的磁浮分区划分方式确定方法的步骤。
[0041]
本技术提供了一种的磁浮分区划分方式确定方法，该方法包括：获取列车的全线
运行时间、磁浮分区的分区数量值，以计算列车在各磁浮分区内的分区运行时间，各分区运行时间的值相等，以为后续确定分区数量提供数据支持。判断当前分区数量值下列车运行状态是否满足预设条件；若满足，记录该分区划分方式；若不满足，继续判断其他分区数量值所对应的分区划分方式是否能够使列车满足预设条件。由此可见，本技术所提供的磁浮分区划分方式确定方法，通过控制列车以相同时间通过各磁浮分区，使各分区运行时间相等，减少能够影响跨分区追踪时间的因素，从而减少调整跨分区追踪时间的计算复杂度，提高计算效率。
[0042]
此外，本技术还提供了一种磁浮分区划分方式确定装置和介质，与上述方法对应，效果同上。
附图说明
[0043]
为了更清楚地说明本技术实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0044]
图1为本技术实施例所提供的一种磁浮分区划分方式确定方法的流程图；
[0045]
图2为列车速度时间曲线与安全制动曲线的示意图；
[0046]
图3为本技术实施例所提供的一种磁浮分区划分方式确定装置的结构图；
[0047]
图4为本技术实施例所提供的另一种磁浮分区划分方式确定装置的结构图。
具体实施方式
[0048]
下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护范围。
[0049]
本技术的核心是提供一种磁浮分区划分方式确定方法、装置、介质，以减少列车跨分区追踪时间，在保证列车安全的基础上提高列车运力。
[0050]
为了更好的为列车提供动力，磁悬浮轨道被划分为多个磁浮分区。在高速磁悬浮列车运行场景中，为了保证磁悬浮列车的安全运行，各磁浮分区内最多只能有一辆列车运行。在具体实施中，各磁浮轨道会有预先设定的目标追踪时间，当各列车的实际跨分区追踪时间小于或等于磁浮轨道的目标追踪时间时，列车正常运行；当实际跨分区追踪时间大于磁浮轨道的目标追踪时间时，为了达到目标追踪时间，可能会导致列车出现安全隐患。可以理解的是，在安全限制允许的情况下，列车跨分区追踪时间越短，列车运力越高。本技术提供了一种的磁浮分区划分方式确定方法，通过使各分区运行时间的值相等，减少能够影响跨分区追踪时间的因素，从而减少调整跨分区追踪时间的计算复杂度，提高计算效率。
[0051]
为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步的详细说明。
[0052]
图1为本技术实施例所提供的一种磁浮分区划分方法确定方法的流程图，如图1所示，该方法包括：
[0053]
s10：获取列车的全线运行时间、磁浮分区的分区数量值。
[0054]
在具体实施中，获取磁悬浮轨道上运行的列车的全线运行时间，并获取当前确定的分区数量，其中，分区数量为随机生成的值。列车的全线运行时间可以通过读取系统中存储的值或者查表的形式获取，也可以根据线路长度和速度时间曲线计算获取，也可以根据列车相关数据建立数学模型，从而获取列车全线运行时间。可以理解的是，通过计算的方式获取的列车全线运行时间更为精确。
[0055]
图2为列车速度时间曲线与安全制动曲线的示意图，其中，曲线1为最小运行速度时间曲线，曲线2为最大运行速度时间曲线，曲线3为列车运行速度曲线，曲线4为安全制动曲线。在通过计算的方式确定列车全线运行时间时，需要确定线路的总长度、线路目标追踪时间、线路相关参数和列车相关运行参数，其中，线路相关参数主要包括：线路信息、道岔信息、车站区域信息、坡度信息、曲率信息、线路限速点信息(线路限速、道岔限速、车站限速、坡度限速及曲率限速)等；列车相关运行参数主要包括：最高速度、编组、列车长度及回转质量系数等静态参数和牵引性能、制动性能、粘着系数等动态参数。并根据上述数据获取列车的速度时间曲线，从而计算列车的全线运行时间：
[0056]
t＝f-1
(l f(0))
ꢀꢀꢀ
(1)；
[0057]
其中，l为线路总长度，f(0)为列车速度时间曲线的原函数，t为列车全线运行时间。
[0058]
可以理解的是，由于建设磁浮分区的成本较高，若磁浮分区数量过多，会导致轨道建设成本增加。为了控制建设成本，磁浮分区数量通常为大于1且小于50的值。
[0059]
s11：根据全线运行时间和分区数量值，计算列车在各磁浮分区内的各分区运行时间，各分区运行时间的值相等。
[0060]
可以理解的是，各列车间跨分区追踪时间为列车通过下一个磁浮分区的分区运行时间与追踪点到下一分区起点的分区外追踪时间之和，且磁浮轨道的整体跨分区追踪时间为各列车间跨分区追踪时间的最大值。因此，为了减少磁浮轨道的整体跨分区运行时间，需要尽可能的使各列车间跨分区追踪时间相等。本实施例所提供的方案，通过限定各分区运行时间的值相等，在这个基础上，只需调整分区外追踪时间即可实现减少磁浮轨道的整体跨分区运行时间，以减少控制过程中的变量数量的方式降低计算复杂度。
[0061]
在具体实施中，列车在各磁浮分区内的分区运行时间为：
[0062][0063]
其中，m为轨道磁浮分区数量，tm为列车在第m段区间内运行时间。
[0064]
s12：判断采用分区数量值对应的分区划分方式时，列车的运行状态是否满足预设条件。
[0065]
在具体实施中，选择分区划分方式的目的为在保证列车安全性的基础上，减少列车追踪时间，从而提高列车运力。为了达到这一目的，需要验证采用当前分区数量所对应的磁浮分区划分方式是否能够满足预设条件：即列车能够安全运行。
[0066]
在具体实施中，可以通过计算的方式，确定与当前分区数量对应的列车运行时间曲线，也可采用查表的方式从数据库中获取列车运行时间曲线，此处不做限定。
[0067]
s121：若满足，记录分区划分方式。
[0068]
s122：若不满足，增加分区数量值，并执行根据全线运行时间和分区数量值，计算
列车在各磁浮分区内的各分区运行时间的步骤。
[0069]
可以理解的是，由于磁浮轨道的分区数量通常为(1，50)区间内的值，在这一区间内，可能存在一个或多个能够使列车正常运行的分区数量值。因此，若当前选用的分区数量值并不能满足预设需求，还需要遍历这一区间内全部的值，并记录每个能够使列车满足预设条件的值，并最终根据各分区划分方式的建设成本和对应的列车运力确定最终的分区值。需要注意的是，分区数量值的取值区间可以由管理人员自行设定。
[0070]
可以理解的是，由于列车在各段磁浮轨道上运行时的速度不同，因此，当获取分区数量时，还需要根据列车速度时间曲线计算各段分区长度，从而确定与分区数量对应的分区划分方式。
[0071]
本技术所提供的技术方案可以应用于列车调度系统的控制器中，也可以应用于额外设置的具有微处理器的终端设备中，此处不做限定。
[0072]
在本实施例中提供了一种的磁浮分区划分方式确定方法，该方法包括：获取列车的全线运行时间、磁浮分区的分区数量值，以计算列车在各磁浮分区内的分区运行时间，各分区运行时间的值相等，以为后续确定分区数量提供数据支持。判断当前分区数量值下列车运行状态是否满足预设条件；若满足，记录该分区划分方式；若不满足，继续判断其他分区数量值所对应的分区划分方式是否能够使列车满足预设条件。由此可见，本技术所提供的磁浮分区划分方式确定方法，通过控制列车以相同时间通过各磁浮分区，使各分区运行时间相等，减少能够影响跨分区追踪时间的因素，从而减少调整跨分区追踪时间的计算复杂度，提高计算效率。
[0073]
在具体实施中，只有当选定的磁浮分区数量能够使列车安全运行，与该分区数量对应的磁浮分区划分方式才可能作为最终的建设方式，因此，预设条件需要能够反应列车的运行状态。
[0074]
为了解决这一问题，在上述实施例的基础上，预设条件为：列车跨分区追踪时间大于目标追踪时间且各磁浮分区的牵引性能大于牵引性能阈值。
[0075]
在具体实施中，列车跨分区追踪时间为分区外追踪时间与分区运行时间之和。其中，分区外追踪时间为列车自追踪起点(列车安全制动曲线与运行速度曲线交点，如图2所示)运行到下一分区起点所需时间，其计算公式为：
[0076][0077]
其中，tz为分区外追踪时间，dz为根据列车安全制动曲线与最大运行速度确定的列车最大安全制动距离，v
max
列车最大运行速度。可以理解的是，上式为简化后的分区外追踪时间计算方法，目的在于计算极端情况下(列车全程以最大运行速度运行的情况)列车的追踪时间，防止列车运行速度控制系统故障导致安全事故，提高线路安全性。
[0078]
结合公式(2)与公式(3)可知，列车跨分区追踪时间为
[0079][0080]
在本实施例中，通过使列车跨分区追踪时间大于目标追踪时间且各磁浮分区的牵引性能大于牵引性能阈值，以保证列车能够正常运行。
[0081]
可以理解的是，在分区数量值的取值区间内，可能存在多个使列车满足预设要求
的分区数量值。满足预设条件的分区数量值越多，可选空间越大，越有助于确定建设成本低且列车运力高的分区划分方式。
[0082]
为了解决这一问题，在上述实施例的基础上，记录分区划分方式的步骤后，还包括：
[0083]
增加分区数量值，并执行根据全线运行时间和分区数量值，计算列车在各磁浮分区内的分区运行时间的步骤；
[0084]
记录使列车满足预设条件的全部分区划分方式。
[0085]
可以理解的是，分区数量值的取值区间越大，可选的分区划分方式越多，但相应的计算时间越长，且当分区数量的过多时会导致建设成本快速上升，并导致最终确定的方案不具有参考价值。在计算过程中确定的分区数量和对应的分区划分方式可以保存在文档中，也可以保存在缓存队列中，此处不做限定。
[0086]
在具体实施中，记录分区划分方式的过程包括：根据分区数量值计算各磁浮分区的长度；记录分区数量值和各磁浮分区的长度。其中，根据分区数量值计算各磁浮分区的长度具体包括：
[0087]
根据分区运行时间与列车的速度时间曲线计算各磁浮分区的长度；各磁浮分区的长度计算公式为：
[0088][0089]
其中，s为各磁浮分区的长度，a为磁浮分区序号，m为分区数量值，为列车进入第a段磁浮分区的时刻值，为述列车离开第a段磁浮分区的时刻值，v(t)为列车速度。
[0090]
需要注意的是，当确定取值区间内能够使列车满足预设条件的全部分区数量取值和分区划分方法后，还需要确定各分区划分方法的建设成本，并最终根据建设成本最低的分区划分方式划分磁浮分区。
[0091]
进一步的，在满足建设成本最低需求的基础上，还可以比较列车的跨区间追踪时间确定最终方案，列车跨区间追踪时间越短列车的运力越大。
[0092]
在本实施例中，通过验证并记录取值区间内全部能够使列车满足预设条件的分区数量值，并根据列车的速度时间曲线计算各段分区长度，从而确定多种磁浮分区划分方式，并将建设成本最低的磁浮分区划分方式作为最终方案，从而在控制成本的基础上提高磁浮列车运力。
[0093]
在上述实施例中，对于磁浮分区划分方式确定方法进行了详细描述，本技术还提供磁浮分区划分方式确定装置对应的实施例。需要说明的是，本技术从两个角度对装置部分的实施例进行描述，一种是基于功能模块的角度，另一种是基于硬件的角度。
[0094]
由于装置部分的实施例与方法部分的实施例相互对应，因此装置部分的实施例请参见方法部分的实施例的描述，这里暂不赘述。
[0095]
图3为本技术实施例所提供的一种磁浮分区划分方式确定装置的结构图，如图3所示，该装置包括：
[0096]
获取模块10，用于获取列车的全线运行时间、磁浮分区的分区数量值。
[0097]
分区运行时间计算模块11，用于根据全线运行时间和分区数量值，计算列车在各磁浮分区内的各分区运行时间，各分区运行时间的值相等。
[0098]
判断模块12，用于判断采用分区数量值对应的分区划分方式时，列车的运行状态是否满足预设条件；
[0099]
若满足，记录分区划分方式；
[0100]
若不满足，增加分区数量值，并执行根据全线运行时间和分区数量值，计算列车在各磁浮分区内的各分区运行时间的步骤。
[0101]
在本实施例中提供了一种磁浮分区划分方式确定装置，该装置包括：获取列车的全线运行时间、磁浮分区的分区数量值，以计算列车在各磁浮分区内的分区运行时间，各分区运行时间的值相等，以为后续确定分区数量提供数据支持。判断当前分区数量值下列车运行状态是否满足预设条件；若满足，记录该分区划分方式；若不满足，继续判断其他分区数量值所对应的分区划分方式是否能够使列车满足预设条件。由此可见，本技术所提供的磁浮分区划分方式确定装置，通过控制列车以相同时间通过各磁浮分区，使各分区运行时间相等，减少能够影响跨分区追踪时间的因素，从而减少调整跨分区追踪时间的计算复杂度，提高计算效率
[0102]
图4为本技术实施例所提供的另一种磁浮分区划分方式确定装置的结构图，如图4所示，磁浮分区划分方式确定装置包括：存储器20，用于存储计算机程序；
[0103]
处理器21，用于执行计算机程序时实现如上述实施例计算分区外追踪时间和分区运行时间方法的步骤。
[0104]
本实施例提供的终端设备可以包括但不限于智能手机、平板电脑、笔记本电脑或台式电脑等。
[0105]
其中，处理器21可以包括一个或多个处理核心，比如4核心处理器、8核心处理器等。处理器21可以采用数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、现场可编程门阵列(field－programmable gate array，fpga)、可编程逻辑阵列(programmable logic array，pla)中的至少一种硬件形式来实现。处理器21也可以包括主处理器和协处理器，主处理器是用于对在唤醒状态下的数据进行处理的处理器，也称中央处理器(central processing unit，cpu)；协处理器是用于对在待机状态下的数据进行处理的低功耗处理器。在一些实施例中，处理器21可以集成有图像处理器(graphics processing unit，gpu)，gpu用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制。一些实施例中，处理器21还可以包括人工智能(artificial intelligence，ai)处理器，该ai处理器用于处理有关机器学习的计算操作。
[0106]
存储器20可以包括一个或多个计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是非暂态的。存储器20还可包括高速随机存取存储器，以及非易失性存储器，比如一个或多个磁盘存储设备、闪存存储设备。本实施例中，存储器20至少用于存储以下计算机程序201，其中，该计算机程序被处理器21加载并执行之后，能够实现前述任一实施例公开的磁浮分区划分方式确定方法的相关步骤。另外，存储器20所存储的资源还可以包括操作系统202和数据203等，存储方式可以是短暂存储或者永久存储。其中，操作系统202可以包括windows、unix、linux等。数据203可以包括但不限于确定线路的总长度、线路目标追踪时间、线路相关参数和列车相关运行参数等。
[0107]
在一些实施例中，磁浮分区划分方式确定装置还可包括有显示屏22、输入输出接口23、通信接口24、电源25以及通信总线26。
[0108]
本领域技术人员可以理解，图4中示出的结构并不构成对磁浮分区划分方式确定装置的限定，可以包括比图示更多或更少的组件。
[0109]
本技术实施例提供的磁浮分区划分方式确定装置，包括存储器和处理器，处理器在执行存储器存储的程序时，能够实现如下方法：
[0110]
获取列车的全线运行时间、磁浮分区的分区数量值；
[0111]
根据全线运行时间和分区数量值，计算列车在各磁浮分区内的各分区运行时间，各分区运行时间的值相等；
[0112]
判断采用分区数量值对应的分区划分方式时，列车的运行状态是否满足预设条件；
[0113]
若满足，记录分区划分方式；
[0114]
若不满足，增加分区数量值，并执行根据全线运行时间和分区数量值，计算列车在各磁浮分区内的各分区运行时间的步骤。
[0115]
最后，本技术还提供一种计算机可读存储介质对应的实施例。计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述方法实施例中记载的步骤。
[0116]
可以理解的是，如果上述实施例中的方法以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，执行本技术各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，rom)、随机存取存储器(randomaccess memory，ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0117]
以上对本技术所提供的磁浮分区划分方式确定方法、装置、介质进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，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。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以对本技术进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本技术权利要求的保护范围内。
[0118]
还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。