轨道交通列车的追踪间隔的缩变调整控制方法与流程

本发明涉及轨道交通领域，尤其涉及一种轨道交通列车的追踪间隔的缩变调整控制方法。

背景技术：

在轨道交通领域中，“列车满载率”和“最小行车间隔”是反映轨道交通线路运行能力的核心指标。其中，列车满载率指列车实际载客量与列车定员数之比，单位为％。最小行车间隔是线路高峰小时内平均两列车的发车时间间隔，单位包括分、秒。

以“列车满载率”为例，截止至2018年不完全统计，国内30个轨道交通运营城市中，已有16个城市存在部分线路满载率超100％。北京、上海、广州尤为突出。北京20条线路中15条线路超100％，其中最高超达143％。上海15条线路中9条线路超100％，其中最高超达139％。广州14条线路中6条线路超100％，其中最高超达143％。线网总体乘坐感受较为拥挤。

以“最小行车间隔”为例，截止至2018年不完全统计，国内台北103秒、香港113秒、上海115秒、北京120秒、广州118秒；国外巴黎85秒、莫斯科90秒、伦敦106秒。与钢轮钢轨制式相比，尽管巴黎采用6编编组的胶轮路轨制式提高轮轨粘着，但国内尚有较大提升空间。

实际运营经验表明，当线路乘坐客流趋于快速增长或基本稳定时，缩小最小行车间隔，可有效控制列车满载率增长速度或随之缩小列车满载率。因而，缩小最小行车间隔是解决线路运行能力不足的关键手段之一。最小行车间隔主要由折返间隔、分叉/汇合间隔和追踪间隔决定。通过线路配线调整、运营路线优化、设备性能提升等手段，折返间隔、分叉/汇合间隔逐步缩小，追踪间隔已成为限制最小行车间隔进一步缩小的主要瓶颈点。

追踪间隔是指在同一线路、同向运行的两列列车的前端经过线路同一地点的间隔时间。在车站区域，如果列车停站时间较大，追踪间隔较难缩小。如通过更改车站配线、更改车站位置等方法，存在改造成本高、改造周期长、改造难度大等诸多问题。

因此，亟需设计一种轨道交通列车的追踪间隔的缩变调整控制方法，以有效提高运行能力、调整控制实施简易为目标，充分挖掘管理与设备潜力，以便于辅助专业人员提出有效的系统解决方法，有效提升轨道交通线路运行能力。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是为了克服现有的轨道交通中列车的追踪间隔不易进行适当且有效的调整以提高轨道交通运行效率的缺陷，提出一种新的轨道交通列车的追踪间隔的缩变调整控制方法。

本发明是通过采用下述技术方案来解决上述技术问题的：

本发明提供了一种轨道交通列车的追踪间隔的缩变调整控制方法，其特点在于，所述缩变调整控制方法包括以下步骤：

步骤一、根据轨道交通的运营参数确定轨道交通的车站的追踪间隔期望值；

步骤二、采用列车运行计算工具，计算车站的一系列列车运行曲线，并基于所述列车运行曲线和所述追踪间隔期望值计算得出站间追踪间隔期望缩小值，其中所述列车运行曲线为速度-距离曲线或时间-距离曲线、同一水平位置下的列车间距离曲线，并用于表征列车的现有运行情况；

步骤三、基于所述站间追踪间隔期望缩小值确定追踪间隔有待缩小的轨道交通的待调整线路区域；

步骤四、从以下六种措施中选取至少一种措施，用以缩短所述待调整线路区域中的所述追踪间隔：

第一措施：缩短停站时间；

第二措施：缩短牵引启动延时和/或停稳判断延时；

第三措施：提高保障紧急制动率；

第四措施：提高ato运行制动率；

第五措施：增加限速设置；

第六措施：加密布设应答器；

步骤五、基于所述步骤四中选取的措施更新所述列车运行曲线；

步骤六、基于更新后的所述列车运行曲线对追踪间隔的缩变结果进行验证。

根据本发明的一些实施方式，所述步骤一中，轨道交通的所述运营参数包括车站的客流变化、列车的运营调整、运营交路方案、可用列车数、列车类型和/或长度。

根据本发明的一些实施方式，所述步骤二包括：计算车站的站区间的ato运行曲线、ato目标速度曲线和追踪间隔曲线，进而基于所述追踪间隔曲线的最大值和所述追踪间隔期望值计算得出车站的站间追踪间隔期望缩小值，其中所述ato运行曲线、所述ato目标速度曲线分别为速度-距离曲线，所述追踪间隔曲线为时间-距离曲线；

所述步骤三包括：确定所述追踪间隔曲线的最大值大于追踪间隔期望值的站间线路区域为所述待调整线路区域。

根据本发明的一些实施方式，所述步骤二还包括：计算车站的站区间的车头运行曲线及安全停车曲线，所述车头运行曲线为时间-距离曲线，所述安全停车曲线是同一水平位置下的本车与前车间的距离曲线。

根据本发明的一些实施方式，所述步骤四还包括：

为所述六种措施设置优先级，并根据优先级的高低从中选取措施，然后执行所述步骤五。

根据本发明的一些实施方式，所述步骤六还包括：

在进行验证后，若验证结果显示当前的追踪间隔超出所述追踪间隔期望值达到预设的验证阈值，则返回所述步骤四，以选取其余措施。

根据本发明的一些实施方式，所述方法还包括，多次执行所述步骤四至所述步骤六，以计算各种措施对追踪间隔的缩变结果，以及，根据所述计算结果生成满足所述追踪间隔期望值的最优措施组合。

根据本发明的一些实施方式，所述第四措施包括提高ato区间运行制动率和提高ato停站运行制动率。

根据本发明的一些实施方式，所述第三措施包括：

针对干轨线路，对设计阶段的干轨保障紧急制动率进行修正；

针对湿轨线路，通过在轨道周围增设封闭构造以形成近似干轨线路的密闭空间，以提高湿轨保障紧急制动率。

根据本发明的一些实施方式，所述第六措施包括：

在列车原有布设的应答器之间增设无源应答器，以缩短列车头部和尾部包络。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。

本发明的积极进步效果在于：

根据本发明的轨道交通列车追踪间隔的缩变调整控制方法，调整控制轨交追踪间隔的实施过程较为简单易行，能够辅助专业人员选取及实施诸如缩短停站时间、局部区段精确限速、局部区段应答器加密布设等技术手段，从而精确地实现对于追踪间隔的缩变调整，以有效地提升轨道交通线路的运行能力和效率。

附图说明

图1为根据本发明优选实施例的轨道交通列车的追踪间隔的缩变调整控制方法中涉及的站间列车运行相关曲线的示意图。

图2为根据本发明优选实施例的轨道交通列车的追踪间隔的缩变调整控制方法中涉及的示出如何确定待调整线路区域的列车运行曲线示意图。

图3为根据本发明优选实施例的轨道交通列车的追踪间隔的缩变调整控制方法中涉及的示出原保障紧急制动率下的前后车间距的列车运行曲线示意图。

图4为根据本发明优选实施例的轨道交通列车的追踪间隔的缩变调整控制方法中涉及的示出优化保障紧急制动率后的前后车间距的列车运行曲线示意图。

图5为根据本发明优选实施例的轨道交通列车的追踪间隔的缩变调整控制方法中涉及的局部区域限速措施的列车运行曲线示意图。

图6为根据本发明优选实施例的轨道交通列车的追踪间隔的缩变调整控制方法中涉及的局部区域限速措施中应用统一限速的列车运行曲线示意图。

图7为根据本发明优选实施例的轨道交通列车的追踪间隔的缩变调整控制方法中涉及的局部区域限速措施中计算非预期区间降速的ato目标速度曲线的示意图。

图8为根据本发明优选实施例的轨道交通列车的追踪间隔的缩变调整控制方法中涉及的局部区域限速措施中形成的ato目标速度限速完整曲线。

图9为根据本发明优选实施例的轨道交通列车的追踪间隔的缩变调整控制方法中涉及的未加密布设应答器的原列车包络下的前后车间距示意图。

图10为根据本发明优选实施例的轨道交通列车的追踪间隔的缩变调整控制方法中涉及的采用加密布设应答器措施优化列车包络后的前后车间距示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图，进一步对本发明的优选实施例进行详细描述，以下的描述为示例性的，并非对本发明的限制，任何的其他类似情形也都将落入本发明的保护范围之中。

在以下的具体描述中，方向性的术语，例如“左”、“右”、“上”、“下”、“前”、“后”等，参考附图中描述的方向使用。本发明各实施例中的部件可被置于多种不同的方向，方向性的术语是用于示例的目的而非限制性的。

根据本发明优选实施方式的轨道交通列车的追踪间隔的缩变调整控制方法，包括以下步骤：

步骤一、根据轨道交通的运营参数确定轨道交通的车站的追踪间隔期望值；

步骤二、采用列车运行计算工具，计算车站的一系列列车运行曲线，并基于列车运行曲线和追踪间隔期望值计算得出站间追踪间隔期望缩小值，其中列车运行曲线为速度-距离曲线、时间-距离曲线、同一水平位置下的列车间距离曲线，并用于表征列车的现有运行情况；

步骤三、基于站间追踪间隔期望缩小值确定追踪间隔有待缩小的轨道交通的待调整线路区域；

步骤四、从以下六种措施中选取至少一种措施，用以缩短待调整线路区域中的追踪间隔：

第一措施：缩短停站时间；

第二措施：缩短牵引启动延时和/或停稳判断延时；

第三措施：提高保障紧急制动率；

第四措施：提高ato运行制动率；

第五措施：增加限速设置；

第六措施：加密布设应答器；

步骤五、基于步骤四中选取的措施更新列车运行曲线；

步骤六、基于更新后的列车运行曲线对追踪间隔的缩变结果进行验证。

其中，列车运行曲线可以为速度-距离曲线、时间-距离曲线、同一水平位置下的列车间距离曲线，这里的距离可以是指和同一参考点的距离，也可以是指本车与前车的距离，诸如本车车头至前车车尾的间距。

其中可选地，步骤一中，轨道交通的运营参数包括车站的客流变化、列车的运营调整、运营交路方案、可用列车数、列车类型及长度等。应理解的是，该追踪间隔期望值应设置合理，过小的追踪期望值很有可能无法达到。

其中，运营交路为列车从起始站至终端站之间往返运行的线路区段。

根据本发明的一些优选实施方式，参考图1-2所示，步骤二包括：计算车站的站区间的ato(automatictrainoperation，列车自动运行)运行曲线、ato目标速度曲线和追踪间隔曲线，进而基于追踪间隔曲线的最大值和追踪间隔期望值计算得出车站的站间追踪间隔期望缩小值，其中ato运行曲线、ato目标速度曲线分别为速度-距离曲线，追踪间隔曲线为时间-距离曲线，在此提到的曲线可参考图1所示。

其中，ato目标速度为期望列车持续运行的速度。列车运行控制系统的ato子系统控制列车的运行速度可在ato目标速度上下小幅波动。

步骤三包括：确定追踪间隔曲线的最大值大于追踪间隔期望值的站间线路区域为待调整线路区域，如图2所示。即，待调整线路区域的站间追踪间隔期望缩小值＞0。

可选地，步骤二还包括：计算车站的站区间的车头运行曲线及安全停车曲线，车头运行曲线为时间-距离曲线，安全停车曲线为同一水平位置下的本车与前车间的距离曲线。

根据本发明的一些优选实施方式，步骤四还包括：

为六种措施设置优先级，并根据优先级的高低从中选取措施，然后执行步骤五。

例如，可根据实际情况，定义各种缩短追踪间隔的措施的优先级，并根据优先级由高到低的顺序，依次计算各种措施对追踪间隔的缩短效果，直至满足追踪间隔期望值或与追踪间隔期望值误差最小。

根据本发明的一些优选实施方式，步骤六还包括：

在进行验证后，若验证结果显示当前的追踪间隔超出追踪间隔期望值达到预设的验证阈值，则返回步骤四，以选取其余措施。

根据本发明的一些优选实施方式，方法还包括，多次执行步骤四至步骤六，以计算各种措施对追踪间隔的缩变结果，以及，根据计算结果生成满足追踪间隔期望值的最优措施组合。

根据追踪间隔期望缩小值或其剩余缩小量，相应缩短停站时间，再计算缩短停站时间后的追踪间隔，最后与追踪间隔期望缩小值或其剩余缩小量进行比较判断。需要说明是的，停站时间缩短多少，追踪间隔相应缩短多少。

根据本发明的一些可选实施方式，缩短停站时间的措施可针对停站时间的三个组成部分的时间实施，分别是设备作业时间、管理作业时间、乘客乘降时间。

举例来说，针对缩短设备作业时间。可通过车门与站台门联动、提高车门与站台门设备性能等措施，缩短设备反应和车门、站台门开关时间。以效率最高的自动开关门且与站台门联动方式为例，通常可缩短至10s。

举例来说，针对缩短管理作业时间。对于非全自动驾驶线路，可通过精简运营部门作业流程、制定列车司机标准化作业规定等措施，缩短列车司机在站台的作业时间。通常每站可节省2～7s。

其中，非全自动驾驶线路是指该线路的ato自动运行等级为goa0、goa1、goa2。

根据国际公共运输联合会的定义，ato自动运行等级(gradesofautomation，goa)分成五等：

第零等(goa0)：目视运行，主要是路面电车、轻轨使用。

第一等(goa1)：手动运行，驾驶员负责控制列车的运行及停止、开关车门和处理突发事件。

第二等(goa2)：半自动运行(semi-automatictrainoperation,sto)，列车自动运行及停止，但需要驾驶员开关车门和处理突发事件。大多数的列车自动运行系统均是第二等。

第三等(goa3)：无驾驶员运行(driverlesstrainoperation,dto)，列车自动运行及停止，但需要列车助理开关车门或处理突发事件。

第四等(goa4)：无人看守运行(unattendedtrainoperation,uto)，列车自动运行及停止、开关车门和突发事件的处理均完全自动化，列车上无人员值守。

举例来说，针对缩短乘客乘降时间。根据车站进出客流数据和运营部门现场经验，适度缩小客流量较低车站的乘客上下车时间。

第二措施中涉及的牵引启动延时和停稳判断延时应属于站间列车运行时间的统计范围，不属于停站时间统计范围。牵引启动延时是列车运行控制系统发出牵引命令至列车速度不为0km/h的延时时间，停稳判断延时是列车运行控制系统检测到列车速度为0km/h至列车施加保压制动完成的延时时间。上述两项时间可通过提高列车运行控制系统与车辆设备反应性能进行缩短，通常可缩短至3.5～5s。

根据追踪间隔期望缩小值或其剩余缩小量，相应缩短牵引启动延时和停稳判断延时，再计算缩短牵引启动延时和停稳判断延时后的追踪间隔，最后与追踪间隔期望缩小值或其剩余缩小量进行比较判断。需要说明是的，牵引启动延时和停稳判断延时缩短多少，追踪间隔相应缩短多少。

根据本发明的一些优选实施方式，在措施的选取中可根据追踪间隔期望缩小值或其剩余缩小量，先提高保障紧急制动率(绝对值，下同)，再采用列车运行计算工具精确计算保障紧急制动率提高后的追踪间隔，再与追踪间隔期望缩小值或其剩余缩小量进行比较判断。

保障紧急制动率分为干轨(地下线路)和湿轨(地面和高架线路)保障紧急制动率，且干轨保障紧急制动率取值较大。

其中，保障紧急制动率为综合环境因素、线路条件、粘着条件、设备、故障因素等，所确定的预期可接受的最差因素条件下的列车的紧急制动率。例如，紧急制动率为1.3m/s²，而干轨保障紧急制动率为0.95m/s²,湿轨保障紧急制动率为0.78m/s²。

其中，举例来说，对于干轨线路，可采用现场实测方式，对设计阶段确定的干轨保障紧急制动率进行修正，以提高干轨保障紧急制动率。而对于湿轨线路，可通过在轨道周围增设雨棚等措施形成密闭空间，将其视为干轨线路，使得列车进入该区域时车轮与轨道接触面保持干燥，以增加轮轨间的粘着力，以提高湿轨保障紧急制动率。

通过提高保障紧急制动率，在列车运行速度保持不变的条件下，前后车间的距离间隔变短，见图3-4所示。由此，前后车的前端经过线路同一地点的间隔时间也同步缩短，即追踪间隔变短。

根据本发明的一些优选实施方式，根据追踪间隔期望缩小值或其剩余缩小量，先精确计算ato运行制动率的提高值，再采用列车运行计算工具精确计算ato运行制动率提高后的追踪间隔，最后与追踪间隔期望缩小值或其剩余缩小量进行比较判断。

其中，ato运行制动率可诸如分为ato区间运行制动率(绝对值，下同；例如高atp(automatictrainprotection列车自动防护)顶篷速度区段进入低高atp顶篷速度区段)和ato停站运行制动率(绝对值，下同；例如实体站台和虚拟站台进站停车)两种类型。

其中，atp顶篷速度为atp子系统保证在最不利条件下列车不得超过的速度。

举例来说，在大于追踪间隔期望值的线路区域，判断是否存在高atp顶篷速度区段进入低高atp顶篷速度区段、实体站台或虚拟站台进站停车等情况，确定需要分别调整的ato运行制动率类型。

例如仅存在实体站台或虚拟站台进站停车情况，则需调整ato停站运行制动率；若同时存在高atp顶篷速度区段进入低高atp顶篷速度区段、实体站台或虚拟站台进站停车情况，则需分别调整ato区间运行制动率和ato停站运行制动率。

在{ato区间运行制动率，列车最大制动率*a}取值范围内，以设定步长1(例如0.05m/s2)，增大ato区间运行制动率；在{ato停站运行制动率，列车最大制动率*b}取值范围内，以设定步长2(例如0.01m/s2)，增大ato停站运行制动率，并计算对应的追踪间隔。其中a和b是列车制动率命令与实际制动率间的误差置信系数，例如取值范围为【0.05，0.95】。

以下将参照图5-8对上述方法中涉及的第五措施，即增加限速设置，或者说是线路局部区域限速措施进行举例说明。

举例来说，增加线路局部区域限速的措施可采用如下方法实施：

子步骤(1)确定限速区域起点的本车车头线路位置和ato目标速度

采用列车运行计算工具，按照列车运行方向，获取大于追踪间隔期望值的线路区域起点的线路位置，将该线路位置作为限速区域起点的本车车头线路位置；根据该线路位置，在ato目标速度曲线中确定本车ato目标速度，见图5；转入子步骤(2)。

子步骤(2)以较大可变步长降低本车车头ato目标速度

根据限速区域起点的本车车头线路位置和ato目标速度，以较大可变步长1(例如10km/h)，降低ato目标速度，转入子步骤(3)。

子步骤(3)形成ato目标速度限速曲线

将限速区域起点的本车车头线路位置至下一站台的线路区域，按照降低后的ato目标速度进行统一限速，形成ato目标速度限速曲线，见图6，转入子步骤(4)。对于该线路区域中的任意位置，若降低后的ato目标速度高于原ato目标速度，取原ato目标速度。

子步骤(4)确定前车车头位置

按照列车运行方向，根据安全制动模型[参见ieeestd1474.1tm-2004子步骤(r2009)]、保障紧急制动率、系统反应时间、列车基本阻力、线路坡度和曲线、降低后的ato目标速度、限速区域起点的本车车头线路位置等条件，计算本车的保障紧急制动距离，并考虑一定的安全余量、前车车长、前车尾部包络后，得出前车车头位置，见图6，转入子步骤(5)。

子步骤(5)快速计算本车追踪间隔

按照列车运行方向、限速区域起点的本车车头线路位置、ato目标速度限速曲线，计算本车车头运行至前车车头的时间，作为本车追踪间隔，转入子步骤(6)。

子步骤(6)与追踪间隔期望值进行比对。

若满足要求，则转入子步骤(7)。若不满足，则转入子步骤(2)，根据较大可变步长，再次降低ato目标速度。若降低后的ato目标速度≤0km/h，且不满足追踪间隔期望值，在与追踪间隔期望值误差最小的2个降低后的ato目标速度中，取较高的ato目标速度，转入子步骤(7)。

子步骤(7)计算非预期区间降速的ato目标速度曲线

以降低后的本车ato目标速度为起点，根据列车反向运行方向、参考制动率、列车基本阻力、线路坡度和曲线等条件，计算非预期区间降速的ato目标速度曲线，直至与原ato目标速度相交，见图7，转入子步骤(8)。

子步骤(8)形成ato目标速度限速完整曲线

按照列车运行方向，采用非预期区间降速ato目标速度曲线、ato目标速度限速曲线，替换非预期区间降速ato目标速度曲线与原ato目标速度相交点至下一车站的ato目标速度曲线，形成ato目标速度限速完整曲线，见图8，转入子步骤(9)。

子步骤(9)精确计算ato目标速度限速值

采用列车运行计算工具，根据ato目标速度限速完整曲线，验证ato运行曲线是否满足追踪间隔期望值。

若满足，且等于追踪间隔期望值，转入子步骤(10)。

若满足，且小于追踪间隔期望值，以±固定步长(例如1km/h)，在±较大可变步长2(例如9km/h)范围内，改变ato目标速度的限速值且改变后的ato目标速度值需＞0km/h，采用子步骤(4)、(7)、(8)和ato运行曲线进行追踪间隔迭代验证，直至满足且与追踪间隔期望值误差最小，转入子步骤(10)。

若不满足，即大于追踪间隔期望值，以±固定步长(例如1km/h)，在±较大可变步长2(例如9km/h)范围内，改变ato目标速度的限速值且改变后的ato目标速度值需＞0km/h，采用子步骤(4)、(7)、(8)方法和ato运行曲线进行追踪间隔迭代验证，直至满足与追踪间隔期望值误差最小。若仍不满足，则取与追踪间隔期望值误差最小的ato目标速度的限速值，转入子步骤(10)。

子步骤(10)计算atp顶篷速度的限速值

同步更改atp顶篷速度的限速值。根据安全制动模型[参见ieeestd1474.1tm-2004(r2009)]、ato目标速度的限速值、测速误差、系统反应时间、列车基本阻力、线路坡度和曲线、保障紧急制动率、保障紧急制动率过程的牵引切除和惰行时间等条件求出ato目标速度的限速值对应的atp顶篷速度的限速值。

子步骤(11)ats(automatictrainsupervision，列车自动监控)实施限速

若采用非限制临时限速措施，将ato目标速度限速值，限速区间的起、终点位置导入至ats(automatictrainsupervision，列车自动监控)系统的限速功能模块，ats系统自动实时限速；或将上述信息提供给调度，由调度在ats界面上进行限速操作。

其中，非限制临时限速为特定的临时限速要求，列车可以按该速度值在限速线路段内运行；列车运行控制系统以该限速值作为ato目标速度控制列车运行，并根据系统算法计算atp顶篷速度。

若采用限制临时限速措施，将atp顶篷速度限速值，限速区间的起、终点位置导入至ats(automatictrainsupervision，列车自动监控)系统的限速功能模块，ats系统自动实时限速；或将上述信息提供给调度，由调度在ats界面上进行限速操作。

其中，限制临时限速为有安全防护需求的线路临时限速要求，任何情况下该线路段的列车速度不得超过该限速要求；列车运行控制系统按不超过该限速值进行超速防护，即该限度值为atp顶篷速度。

根据本发明的一些优选实施方式，第六措施可以是增加无源应答器的布设密度，以缩短列车头部和尾部包络，见图9和10。

具体地，无源应答器通常可布设于两条轨道的中间，其主要作用是校准由于车载测速误差导致的列车位置误差。由于车载测速误差存在正误差(与列车运行方向相同)和负误差(与列车运行方向相反)，线路运行的列车安全长度需要在实际列车的头部和尾部再增加一些长度裕量，即列车头部和尾部包络，简称列车包络。列车包络是车载测速误差累计的结果，当列车经过无源应答器时，列车包络可由最大几十米缩减至0.5～2米。无源应答器分为2种，

对于美式无源应答器，通常原有的2个无源应答器布设间距在150m左右，若在上述2个无源应答器之间再增设一个无源应答器，则列车头部和尾部包络可缩短约一半。例如：大于追踪间隔期望值的线路区域为500米，仅需增加约3个无源应答器，追踪间隔可缩短约2s。

对于欧式无源应答器，通常原有的2个无源应答器布设间距在190m左右，若在上述2个无源应答器之间再增设一个信标，列车头部和尾部包络可缩短约一半。例如：大于追踪间隔期望值的线路区域为500米，仅需增加约3个无源应答器，追踪间隔可缩短约3s。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，而且这些变更和修改均落入本发明的保护范围。