本申请涉及列车运行控制领域，更具体地说，涉及一种列车信号系统的行车间隔计算方法和装置。
背景技术：
目前，城市轨道交通快速发展，城市轨道交通信号系统的可靠性和稳定性也得到了人们越来越多的关注。如何有效地避免城市轨道交通信号系统的缺陷，成为本领域人员亟需解决的技术问题。
在各项城市轨道交通信号系统的评估指标中，行车间距的评估是评价该城市轨道交通信号系统是否完善的重要环节，因而如何快速计算列车行车间距，从而帮助技术人员完善和改进列车信号系统的性能成为解决问题的关键。
技术实现要素：
有鉴于此，本申请提供一种列车信号系统的行车间隔计算方法和装置，以帮助技术人员快速地计算信号系统的行车间隔，从而发现列车信号系统的不足与缺陷，完善和改进列车信号系统的性能。
为了实现上述目的，现提出的方案如下：
一种列车信号系统的行车间隔计算方法，包括：
建立所述列车信号系统的列车运行曲线；
确定所述列车运行曲线对应的所述列车信号系统的运行模式，其中所述列车信号系统的运行模式包括：cbtc模式、后备模式以及联锁模式；
基于所述运行模式各自对应的行车间隔计算规则，计算所述列车运行曲线在任意位置的行车间隔；
将所有行车间隔中最大的行车间隔作为所述列车运行曲线的最小行车间隔。
优选的，所述基于所述运行模式各自对应的行车间隔计算规则，计算所述列车运行曲线在任意位置的行车间隔，包括：
计算当前位置的安全距离；
其中，当所述列车信号系统的运行模式为cbtc模式时，所述当前位置安全距离＝安全制动距离*(1+30％)+列车长度；
当所述列车信号系统的运行模式为后备模式时，所述当前位置安全距离＝两个区段长度+列车长度；
当所述列车信号系统的运行模式为联锁模式时，所述当前位置安全距离＝两个信号机之间的进路长度+保护区段长度+列车长度；
根据所述当前位置的安全距离计算所述列车运行曲线的行车间隔。
优选的，所述建立所述列车信号系统的列车运行曲线，包括：
获取所述列车信号系统的项目线路数据；
以所述项目线路数据为基础，结合列车驾驶策略、惰行方式、列车制动模型和列车模式进行仿真计算，得到所述列车运行曲线。
优选的，所述计算所述列车运行曲线在任意位置的行车间隔，之后还包括：
判断所述行车间隔是否满足预设要求，并对不满足预设要求的位置的计轴进行调整。
一种列车信号系统的行车间隔计算装置，包括：
列车运行曲线建立单元，用于建立所述列车信号系统的列车运行曲线；
运行模式确定单元，用于确定所述列车运行曲线对应的所述列车信号系统的运行模式，其中所述列车信号系统的运行模式包括：cbtc模式、后备模式以及联锁模式；
计算单元，用于基于所述运行模式各自对应的行车间隔计算规则，计算所述列车运行曲线在任意位置的行车间隔；
最小行车间隔确定单元，用于将所有行车间隔中最大的行车间隔作为所述列车运行曲线的最小行车间隔。
优选的，所述计算单元包括：
第一计算模块，用于当所述列车信号系统的运行模式为cbtc模式时，计算当前位置的安全距离；
其中，所述当前位置安全距离＝安全制动距离*(1+30％)+列车长度；
第二计算模块，用于当所述列车信号系统的运行模式为后备模式时，计算当前位置的安全距离；
其中，所述当前位置安全距离＝两个区段长度+列车长度；
第三计算模块，用于当所述列车信号系统的运行模式为联锁模式时，计算当前位置的安全距离；
其中，所述当前位置安全距离＝两个信号机之间的进路长度+保护区段长度+列车长度；
第四计算模块，用于根据所述当前位置的安全距离计算所述列车运行曲线的行车间隔。
优选的，所述列车运行曲线建立包括：
数据采集模块，用于获取所述列车信号系统的项目线路数据；
曲线计算模块，用于以所述项目线路数据为基础，结合列车驾驶策略、惰行方式、列车制动模型和列车模式进行仿真计算，得到所述列车运行曲线。
优选的，还包括：
判断单元，用于判断所述行车间隔是否满足预设要求，并对不满足预设要求的位置的计轴进行调整。
经由上述技术方案可知，本申请公开了一种列车信号系统的行车间隔计算方法和装置。首先获取该列车信号系统的列车运行曲线，进而确定该列车运行曲线对应的运行模式，并基于各个运行模式各自对应的行车间隔计算规则，计算列车运行曲线在任意位置的行车间隔，以从所有的行车间隔中选取最大的行车间隔作为该列车运行曲线的最小行车间隔。本发明实现列车信号系统的行车间隔的仿真计算，从而帮助技术人员发现列车信号系统的不足与缺陷，完善和改进列车信号系统的性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1示出了本发明一个实施例公开的一种列车信号系统的行车间隔计算方法的流程示意图；
图2示出了本发明另一个实施例公开的一种列车信号系统的行车间隔计算方法的流程示意图；
图3示出了本发明另一个实施例公开的一种列车信号系统的行车间隔的计算装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图1示出了本发明一个实施例公开的一种列车信号系统的行车间隔计算方法的流程示意图。
由图1可知，该方法包括：
s101：建立所述列车信号系统的列车运行曲线。
s102：确定所述列车运行曲线对应的所述列车信号系统的运行模式，其中所述列车信号系统的运行模式包括：cbtc模式、后备模式以及联锁模式。
在cbtc(communicationbasedtraincontrolsystem，基于无线通信的列车自动控制系统)模式下，列车信号系统能够实时获得列车位置、速度、时间、加速度、线路速度、安全运行速度等。此时，线路某点所对应的动态行车间隔的含义即为在该点位置上，前车通过后，后车最快什么时间可以到达。
后备模式下，信号系统能够获知列车所在的物理区段位置、速度、时间、计轴位置等。此时，某点所对应的动态行车间隔的含义即为在该点位置上，前车通过该物理区段后，后车最快多久才能到达该物理区段。各物理轨道区段上对应的动态行车间隔值为列车点式模式、正常运行情况下，通过该物理区段的安全距离所需要的时间。
联锁模式下，信号系统能够获知列车所在的物理区段位置、速度、时间、计轴位置等。此时，某点所对应的动态行车间隔的含义即为在该点位置上，前车通过该物理区段后，后车最快多久才能到达该物理区段。各物理轨道区段上对应的动态行车间隔值为列车联锁级模式下以限速25公里/小时通过该物理区段的安全距离所需要的时间。
s103：基于所述运行模式各自对应的行车间隔计算规则，计算所述列车运行曲线在任意位置的行车间隔。
首先计算列车在当前位置的安全距离，具体的，
当所述列车信号系统的运行模式为cbtc模式时，所述当前位置安全距离＝安全制动距离*(1+30％)+列车长度；
当所述列车信号系统的运行模式为后备模式时，所述当前位置安全距离＝两个区段长度+列车长度；
第二计算模块，用于当所述列车信号系统的运行模式为联锁模式时，所述当前位置安全距离＝两个信号机之间的进路长度+保护区段长度+列车长度；
进而，根据所述当前位置的安全距离计算所述列车运行曲线的行车间隔。
s104：将所有行车间隔中最大的行车间隔作为所述列车运行曲线的最小行车间隔。
由上述技术方案可知，本申请公开了一种列车信号系统的行车间隔计算方法。首先获取该列车信号系统的列车运行曲线，进而确定该列车运行曲线对应的运行模式，并基于各个运行模式各自对应的行车间隔计算规则，计算列车运行曲线在任意位置的行车间隔，以从所有的行车间隔中选取最大的行车间隔作为该列车运行曲线的最小行车间隔。本发明实现列车信号系统的行车间隔的仿真计算，从而帮助技术人员发现列车信号系统的不足与缺陷，完善和改进列车信号系统的性能。
参见图2示出了本发明另一个实施例公开的一种列车信号系统的行车间隔计算方法的流程示意图。
由图2可知，该方法包括：
s201：获取所述列车信号系统的项目线路数据。
在本实施例中，线路数据采用json和csv两种格式存储，操作简单灵活。线路数据包括：线路限速、站台信息、长短链信息、坡度信息、计轴信息、列车模型、指导速度与速度对应表、加速度与速度对应表、步进周期。
s202：以所述项目线路数据为基础，结合列车驾驶策略、惰行方式、列车制动模型和列车模式进行仿真计算，得到所述列车运行曲线。
根据当前线路为恒速段还是降速段进行列车驾驶策略选择，恒速段列车行驶情况主要分为当前速度小于牵引速度、当前速度位于牵引速度与惰行速度之间、当前速度超过惰行速度3个区域。当前速度小于牵引速度区域列车一直加速行驶；当前速度位于牵引速度与惰行速度之间时，列车根据当前情况判断前一位置的惰行状态是否满足，若满足则继续按前一位置的惰行状态进行行驶，若不满足则修改惰行状态则进入牵引状态；当前速度高于惰行速度的情况下，进入制动状态；当列车减速行驶进入第2个区域时按第2个区域的处理情况进行处理。
降速段列车行驶情况划分区域主要分为当前速度小于牵引速度、当前速度位于牵引速度和指导速度之间、当前速度超过指导速度3个区域。当前速度小于牵引速度区域列车一直加速行驶；当前速度位于牵引速度与指导速度之间时，列车根据当前情况判断前一位置的运行状态是否满足当前的要求，若满足则继续按前一位置的运行状态进行行驶，若不满足则进入制动状态；当前速度高于指导速度时，进入制动状态行驶；通过处理得到当前位置信息存入列车实际运行数组后步进一次计算下一位置信息，直到线路终点。
s203：确定所述列车运行曲线对应的所述列车信号系统的运行模式，其中所述列车信号系统的运行模式包括：cbtc模式、后备模式以及联锁模式。
s204：基于所述运行模式各自对应的行车间隔计算规则，计算所述列车运行曲线在任意位置的行车间隔。
首先计算列车在当前位置的安全距离，具体的，
当所述列车信号系统的运行模式为cbtc模式时，所述当前位置安全距离＝安全制动距离*(1+30％)+列车长度；
当所述列车信号系统的运行模式为后备模式时，所述当前位置安全距离＝两个区段长度+列车长度；
当所述列车信号系统的运行模式为联锁模式时，所述当前位置安全距离＝两个信号机之间的进路长度+保护区段长度+列车长度；
进而，根据所述当前位置的安全距离计算所述列车运行曲线的行车间隔。
s205：将所有行车间隔中最大的行车间隔作为所述列车运行曲线的最小行车间隔。
可选的，在实际应用中，为了满足客户的实际需要，在本实施例中还需要判断行车间隔是否满足预设要求，并对不满足要求的行车间隔的位置进行计轴调整。
参见图3示出了本发明另一个实施例公开的一种列车信号系统的行车间隔的计算装置的结构示意图。
由图3可知，该装置包括：列车运行曲线建立单元1、计算单元2、最小行车间隔确定单元3。
其中，列车运行曲线建立单元1用于建立所述列车信号系统的列车运行曲线。
具体的，该列车运行曲线建立单元1包括：数据采集模块11、曲线计算模块12。
数据采集模块，用于获取所述列车信号系统的项目线路数据；
曲线计算模块，用于以所述项目线路数据为基础，结合列车驾驶策略、惰行方式、列车制动模型和列车模式进行仿真计算，得到所述列车运行曲线。
运行模式确定单元，用于确定所述列车运行曲线对应的所述列车信号系统的运行模式，其中所述列车信号系统的运行模式包括：cbtc模式、后备模式以及联锁模式；
计算单元2用于基于所述运行模式各自对应的行车间隔计算规则，计算所述列车运行曲线在任意位置的行车间隔。
具体的，所述计算单元2包括：第一计算模块21、第二计算模块22、第三计算模块23以及第四计算模块24。
第一计算模块21，用于当所述列车信号系统的运行模式为cbtc模式时，计算当前位置的安全距离。其中，所述当前位置安全距离＝安全制动距离*(1+30％)+列车长度。
第二计算模块22，用于当所述列车信号系统的运行模式为后备模式时，计算当前位置的安全距离，其中，所述当前位置安全距离＝两个区段长度+列车长度。
第三计算模块23，用于当所述列车信号系统的运行模式为联锁模式时，计算当前位置的安全距离，其中，所述当前位置安全距离＝两个信号机之间的进路长度+保护区段长度+列车长度。
第四计算模块24，用于根据所述当前位置的安全距离计算所述列车运行曲线的行车间隔。
最小行车间隔确定单元3，用于将所有行车间隔中最大的行车间隔作为所述列车运行曲线的最小行车间隔。
需要说明的是，在实际应用中该装置还包括判断单元4用于判断所有位置上的行车间隔是否满足预设要求，并对不满足预设要求的位置的计轴进行调整。
最后，还需要说明的是，在本文中，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。
本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。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。