[发明专利]一种基于最短路径算法的精确列车仿真方法

说明书

技术领域

本发明涉及城市轨道列车仿真方法，尤其是涉及一种基于最短路径算法的精确列车仿真方法。

背景技术

通常情况下，仿真列车运行时，需要指定列车的运行路线，运行时间，然后仿真系统计算出列车的运行距离，运行速度，计算列车运行路径是列车仿真运行的先决条件，一般仿真列车运行的系统，在已知列车运行起点，运行终点的情况下，根据轨道交通实际线路图进行列车运行的仿真，然而实际轨道交通线路图一般都比较复杂、繁琐，列车仿真运行需要通过查找配置文件(根据轨道交通实际线路图生成)，找到运行起点到运行终点的实际运行路径，根据运行路径计算出列车运行路程及各位置的速度。这样，基于实际轨道交通线路的配置文件比较重要，如果站点比较多，那么配置任意两站之间的配置文件也将很多，达到Cn2级别，每增加一个站，需要配置所有站与该站的运行路线，这样配置文件就比较繁琐，可扩展性差，给列车运行的仿真增加了复杂度。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于最短路径算法的精确列车仿真方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于最短路径算法的精确列车仿真方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

1)列车到站，开始计算下一阶段运行曲线、运行速度；

2)根据给定的轨道交通线路置图，获得相邻站之间的距离，并且ATS系统将列车仿真运行的出发站、到达站发送给仿真系统；

3)将轨道交通线路置图视为网络拓扑图，对实际运行线路进行数据结构化；

4)计算列车从出发站到到达站之间相邻站的权值；

5)根据迪杰斯特拉算法计算出发站到到达站的最短路径，即运行曲线；

6)结合ATS系统发送给仿真系统的列车运行时间，考虑道岔、坡度、弯道等参数，计算出列车在各个位置的运行速度。

所述的步骤4)中的权值为两站之间的距离。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、精确性：能够更准确的仿真列车运行，更真实的模拟列车的运行；

2、简洁性：不需要繁琐的配置所有实际运行路线及距离，只需要简单的配置相邻站之间的距离；

3、易扩展性：轨道交通线路图，每增加一个站台，只需要配置出这个站台到相邻站台的距离即可，不需要配置该站台到所有站台的距离。

附图说明

图1为本发明一种基于最短路径算法的精确列车仿真方法的运行流程图；

图2为本发明一种基于最短路径算法的精确列车仿真方法的轨道交通网络简图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例

如图1、图2所示，一种基于最短路径算法的精确列车仿真方法，该方法包括以下步骤：

步骤101，列车到站，开始计算下一阶段运行曲线、运行速度；

步骤102，根据给定的轨道交通线路置图，获得相邻站之间的距离，并且ATS系统将列车仿真运行的出发站、到达站发送给仿真系统；

步骤103，将轨道交通线路置图视为网络拓扑图，对实际运行线路进行数据结构化：将整个轨道交通线路图视为网络拓扑图，轨道交通线路图每个站台作为一个节点，内容包括节点索引，节点名即站台名，车站序号，站台序号，邻站个数，及具体邻站信息，邻站信息作为一个链接表，包括节点序号，权值即两站之间的距离，相邻两站台之间的线路走向视为一条有向边，即如果站台A到站台B有路线，则视之间的距离为A-B权值，如果站台A到站台B没有路线即视A-B的权值为无穷大。

步骤104，计算列车从出发站到到达站之间相邻站的权值；

步骤105，根据迪杰斯特拉算法计算出发站到到达站的最短路径，即运行曲线：假定列车出发点为站台A，列车到达点为站台D，在中间站台进行跳停，不停留，其中站台A与站台B相邻，线路走向为A-B，距离为Kab；站台E与站台C相邻，线路走向为双向E-C、C-E，即站台E为折返站台或转换轨站台，距离为Kec；站台C与站台F相邻，线路走向为C-F，距离为Kcf；站台F与站台A相邻，线路走向为F-A，距离为Kfa；站台B与站台D相邻，线路走向为B-D，距离为Kbd；站台B与站台C相邻，线路走向为双向B-C，距离为Kbc；如图2所示，可以计算出站台A到站台D所有的运行路线方案，方案1：A-B-D，方案2：A-B-C-E-D，结合相邻站台之间的距离即可计算出每条运行路径方案的运行距离，通过比较，即可找出从站台A出发到站台D为终点的最短运行路线，即出发点到到达点运行路径及距离。

步骤106，结合ATS系统发送给仿真系统的列车运行时间，考虑道岔、坡度、弯道等参数，计算出列车在各个位置的运行速度。