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1、交通模型的移动闭塞列车控制系唐涛和李柯平国家重点实验室,轨道交通控制与安全,北京交通大学,北京100044,中国摘要 本文提出了一种新的细胞自动机(CA)的列车控制系统模拟.模型CA模型的提出,司机在列车行驶时的反应是由一些更新的规则股获得的。交通流的时空图和列车轨道运动是用来获取进入铁路交通的特征行为仿真结果.。结果表明,该建议的CA模型可成功地在模拟的铁路交通.不仅可以模拟铁路交通流特性的行为,可以使用说明.而且使最小车头时距的模拟值接近理论值。1简介 现代化的自动列车控制(ATC)系统是建立在列车和路边系统之间不断交流的最先进的系统,其中基于移动块(MB)的列车控制系统.它可以摆脱僵硬的
2、铁路营运约束集,然后再增加铁路运力和改善经营的灵活性。在实际应用中.,只有数量有限的铁路系统聘请了MB信号系统,如码头区轻便铁路等。原因是应用程序MB的系统可能带来的问题.,它的重要意义不及固定块(FB)系统。因为作为固定块(FB)系统,它可以处理这些问题包括电力系统的负荷,牵引和制动控制,通信系统等等, 例如.MB系统取代了具有高清晰度闭环位置控制系统保护系统.此外.MB限制乘坐舒适度。NaSch模型是交通仿真的重要方式之一。它已经证明,它已经证明,在德国NaSch模型能适当成为调查通与交通流的行为标准.因为适当标准的交通流交通行为的空间 ,时间与NaSch模型的状态是离散的.与其他连续模型
3、的相比它允许非常快速计算(它能够一秒更新几百万)。另一个NaSch模型的优点是它可用于模拟与上万车辆的运行.然而在循环大型公路网络使用中,NaSch模型是最小的模型,再现真实交通.用来描述更复杂的情况的基本特点,NaSch模型所确定的基本规则必须修改,如多局域网交通,双向交通.与不同类型的流量等等。作为评估在轨道交通系统的控制和管理战略的手段我们从中获得了计算机模拟试验等控制算法。.在这项工作中,我们提出了一个新的CA交通模型来模拟列车控制系统是重要的。我们的模型具有以下特点:(i)利用一些简单的规则,我们的模型可以用来模拟复杂的铁路交通;(ii)它是一个灵活的模式,并很容易通过修改模拟模式的
4、基本规则,来描述不同类型的铁路交通。本文的结构如下。在二段中,我们介绍了移动闭塞列车控制系统.We原则发展在第三段. CA模型计算和分析结果显示在第四段介绍.。最后,总结这种方法。2移动闭塞列车控制系统2.1移动闭塞信号系统原理移动闭塞列车控制系统的提出目的是为技术的进步提供更多的空间.在一个移动闭塞系统中,列车接连两个分离部分是其安全停车距离.,在配备一个移动闭塞系统管辖的铁路中,铁路通常分为地区或地区,每个面积是有一台计算机控制的,并设有自己的广播传输系统。每辆列车发送其身份,位置,方向和速度,该地区的计算机。每辆列车之间的无线电和电脑连接,是该地区电脑知道所有在其地区的所有时间内的车辆,
5、.它发送每辆列车的位置,在前面的列车位置,并赋予它一个制动曲线,使其能够到达之前停止该列车.因此移动闭塞系统意味着一列火车的位置已连续已知, 一列火车的前进和它的制动能力。对移动块几种方案进行了讨论,移动空间块(最高位),移动时块(山地车),和纯移动闭塞(港航局)。移动空间块(最高位)是最简单的计划,其中接连两个列车最小距离瞬间是其中max为最大速度,B表示的列车减速,和SM是安全距离.在这项计划中,唯一的信息是以下列车的要求是其领先的列车位置和自己的位置.方程(1)是列车将加速/减速.从这个方程中使用,你也可以做一个列车计划.在进展的理论计算本文件中,只是就最简单的计划而言,MSB为更详细地
6、考虑。2.2最小车头时距在自动列车控制系统中,最关键的地方发生在到车站,那里的主导思路是必须留给下一班列车在最坏情况下驶入车站旅行时间的制动曲线的方法。一般来说,一个站的组成由一组的轨道,即轨道的平台,在火车停下来让乘客下车板,贮存轨道,列车在完成服务后,他们的等待和跟踪,使列车可以直接通过车站。 车头时距的定义是连续两次列车通过轨道交通上列车到同一站点不同的时间,它有不同的公式。当一列火车要进入存储轨道,该路由轨道必须是无阻碍的.在这种情况下,最短时间的进展,包括两部分:(一)反应时间,以及(二)制动时间.当通过一站一列火车直接通过时,最低车头时距包括三个部分:(一)反应时间,(二)制动时间
7、,(三)为主导火车旅行的总距离为Ld +Lt,其中LT是对列车的长度所需的时间 和Ld的是领先的列车已经离开车站的距离.当一列火车要到达一个轨道.列车到平台时,其路由到该轨道必须是无阻碍的.然后在平台时其停止,列车行驶距离继续其通过车站.在这种情况下,最小时间的进展,包括四个部分:(一)反应时间,(二)制动时间,(三)运输署在车站的停留时间,以及(四)为主导火车旅行所需的时间总距离。当一列火车在其平台已抵达时,由该发布的列车,只有在其轨道的停留时间占据轨道。 在这项工作中,我们讨论了一个单线铁路列车行驶线路情况,而且只有一个平台,在车站。在这种情况下,我们详细推断时间Tf。对于不同的最大速度V
8、max的,TS有不同的形式。如果vmax(2(Ld+Lt)0),列火车通过加快,其中A表示,火车的加速度。在加速过程中,时间Tf为(2(Ld+Lt)a)1/2。在这种情况下列车时间的最小值为火车首先加速,然后保持恒定的速度Vmax。在 加快过程中,列车获得最高速度Max。 在加速过程中,距离火车 速度是的Vmax /(2a),以及时间,火车需要的时间是Vmax / a.在得到最大速度的过程中,火车行驶的剩余距离Lt+ Ld为一的Vmax /(2A)条。时间Tf为 【2a(Lt+ LD)的一2】/(2av)。在这种情况下,最低是时间是方程(2)及(3)将不会直接用于仿真模型,但将作为分析仿真模型
9、的基准。应当指出,方程(2)及(3)仅适用于在有是在火车站平台。许多高负荷系统有两个平台,以减少冲突.这种情况将另文讨论。3拟议CA模型NaSch模型是一个一维概率自动交通仿真模型。在NaSch模型中.道路划分为L由i = 1,2编号。,L和时间是离散的.每个站可以是空的或被填满的一个整数 v= 0,1,车辆. ,Vmax是其中最大的最大速度,NaSch模型的基本动力是应用在离散时间情况下。所有站同步更新,按照四个连续步骤(一)加速更新的规则管辖:。如果v Vmax;则 速度加1(二)慢下来:减少vn到的vn= d如果有必要(D是表示在车前面的数字),(三) 随机:如果vn大于0 则速度减1;
10、(四)运动:使运动着的车的vn前进。在这项工作中,我们使用CA模型来模拟铁路交通与移动闭塞信号控制系统。 我们的调查是基于NaSch 模型的正确性。铁路线包括一条单线行车,这分为由i = 1,2,午编号为L,并且时间是离散的.每个站可以通过一个整数转速n = 0,1,Vmax。.当车站是由列车占用时,火车空或占用现场的i Lt在现场位置不会允许另一列车被占领,.这是因为火车有长度 Lt。在铁路交通,以避免接连两个火车相撞,火车之间的距离必须大于或等于最低瞬时距离这一目的。,在我们的方法中,火车加速度由下步骤:其中xn是从第n个火车第(n +1)次列车的距离.它代表从 第n次列车的(n +1)的
11、前一次列的距离车.Ls 是最小安全距离,它可以被设定为ls的=dmin+ Lt.在加速的规定中,当距离xn是比ls的安全距离较大时,n次列车加速。如果距离xn是比少安全距离的LS,第n个列车减速。当n次列车是在直接向车站.如果车站是被占用的则从第(n +1)一次列车或第(n +1)火车还没有超过车站距离为Ld,必须保持最小距离是n次列车和车站两者之间. 如果车站是空的,第(n +1)一列次列车行驶 从车站直接.到第n次列车距离.在列车在站停留时间运输署后,这列火车离开车站是第 n次列车.加速行驶的列车第n个列车由以下步骤得到:其中xn是从n个火车到车站的距离, DC的距离是第n个列车可以有加速
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