过程，根据列车运行计划中的站点设置，建立单个列车在不同站点间切换转移的 Petri网模型：E = (g，G，Pre，P〇st，m)为列车路段转移模型，其中g表示站点间各子路段， G表示列车运行速度状态参数的转换点，Pre和Post分别表示各子路段和站点间的前后向 连接关系，w W B z 1表示列车所处的运行路段，其中m表示模型标识，Z+表示正整数集合：
[0030] 步骤C2、列车全运行剖面混杂系统建模，将列车在站点间的运行视为连续过程，从 列车的受力情形出发，依据能量模型推导列车在不同运行阶段的动力学方程，结合外界干 扰因素，建立关于列车在某一运行阶段速度化的映射函数 V(；= λ (T1, T2，H，R，a)，其中1\、 T2、H、R和a分别表示列车牵引力、列车制动力、列车阻力、列车重力和列车状态随机波动 参数；
[0031] 步骤C3、采用混杂仿真的方式推测求解列车轨迹，通过将时间细分，利用状 态连续变化的特性递推求解任意时刻列车在某一运行阶段距初始停靠位置点的距离，
其中Jo为初始时刻列车距初始停靠位置点的航程，△ T为时间窗 的数值，J ( τ)为τ时刻列车距初始停靠位置点的路程，由此可以推测得到单列车轨迹；
[0032] 步骤C4、列车在站时间概率分布函数建模，针对特定运行线路，通过调取列车在各 车站的停站时间数据，获取不同线路不同站点条件下列车的停站时间概率分布；
[0033] 步骤C5、多列车耦合的无冲突鲁棒轨迹调配，根据各列车预达冲突点的时间，通过 时段划分，在每一采样时刻t，在融入随机因子的前提下，按照调度规则对冲突点附近不满 足安全间隔要求的列车轨迹实施鲁棒二次规划。
[0034] 进一步的，步骤D中，聚类个数M'的值为4,隐状态数目N'的值为3,参数更新时 段τ'为30秒，I w为10, 0为30秒，H为10,预测时域V为300秒。
[0035] 进一步的，步骤E的具体实施过程如下：
[0036] 步骤EU构造基于管制规则的冲突超曲面函数集：建立超曲面函数集用以反映系 统的冲突状况，其中，冲突超曲面中与单一列车相关的连续函数4为第I型超曲面，与两列 车相关的连续函数h"为第II型超曲面；
[0037] 步骤E2、建立由列车连续状态至离散冲突状态的观测器，构建列车在交通路网内 运行时需满足的安全规则集Cl 11 (t)彡d_，其中Cllj (t)表示列车i和列车j在t时刻的实 际间隔，d_表示列车间的最小安全间隔；
[0038] 步骤E3、基于人-机系统理论和复杂系统递阶控制原理，根据列车运行模式，构建 人在环路的列车实时监控机制，保证系统的运行处于安全可达集内，设计从冲突到冲突解 脱手段的离散监控器，当观测器的离散观测向量表明安全规则集会被违反时，立刻向地铁 交通控制中心发出相应的告警信息。
[0039] 本发明具有积极的效果：（1)本发明的地铁列车冲突预警方法在满足轨道交通管 制安全间隔的前提下，以列车的实时位置信息为基础，运用数据挖掘手段动态推测列车轨 迹；依据轨道交通管制规则，对可能出现的冲突实施告警，对冲突的预警效果较好，可有效、 准确、实时地预测列车的轨迹并预测列车冲突，有效提高地铁交通的安全性。
[0040] (2)本发明基于轨道交通网络拓扑结构的可控性和敏感性分析结果，可为地铁交 通流预警提供科学依据，克服常规预警方案选取的随意性。
[0041] (3)本发明基于所构建的"人在环路"的场面监控机制，可以对列车内部连续变量 和外部离散事件的频繁交互及时做出有效反应，克服常规开环离线监控方案的缺点。
[0042] (4)本发明基于所构建的列车运行轨迹滚动预测方案，可以及时融入列车实时运 行中的各类干扰因素，提高列车轨迹预测的准确性，克服常规离线预测方案精确度不高的 缺点。
【附图说明】
[0043] 图1为列车流运行特性分析图；
[0044] 图2为无冲突3D鲁棒轨迹推测图；
[0045] 图3为列车运行状态混杂监控图。
【具体实施方式】
[0046] (实施例1)
[0047] 一种地铁交通流优化控制系统，包括线路拓扑结构生成模块、数据传输模块、车载 终端模块、控制终端模块以及轨迹监视模块，轨迹监视模块收集列车的状态信息并提供给 控制终端模块。
[0048] 所述控制终端模块包括以下子模块：
[0049] 列车运行前无冲突轨迹生成模块：根据列车计划运行时刻表，首先建立列车动力 学模型，然后依据列车运行冲突耦合点建立列车运行冲突预调配模型，最后生成无冲突列 车运行轨迹。
[0050] 列车运行中短期轨迹生成模块：依据轨迹监视模块提供的列车实时状态信息，利 用数据挖掘模型，推测未来时段内列车的运行轨迹。
[0051] 列车运行态势监控模块：在每一采样时刻t，基于列车的轨迹推测结果，当列车间 有可能出现违反安全规则的状况时，对其动态行为实施监控并为控制终端提供告警信息。
[0052] 列车避撞轨迹优化模块：当列车运行态势监控模块发出告警信息时，在满足列车 物理性能、区域容流约束和轨道交通调度规则的前提下，通过设定优化指标函数，采用自适 应控制理论方法由控制终端模块对列车运行轨迹进行鲁棒双层规划，并通过数据传输模块 将规划结果传输给车载终端模块执行。列车避撞轨迹优化模块包含内层规划和外层规划两 类规划过程。
[0053] 应用上述地铁交通流优化控制系统的地铁列车冲突预警方法，包括以下步骤：
[0054] 步骤A、根据各个列车的计划运行参数，生成轨道交通网络的拓扑结构图；其具体 过程如下：
[0055] 步骤AU从地铁交通控制中心的数据库提取各个列车运行过程中所停靠的站点信 息；
[0056] 步骤A2、按照正反两个运行方向对各个列车所停靠的站点信息进行分类，并将同 一运行方向上的相同站点进行合并；
[0057] 步骤A3、根据站点合并结果，按照站点的空间布局形式用直线连接前后多个站点。
[0058] 步骤B、基于步骤A所构建的轨道交通网络的拓扑结构图，分析列车流的可控性和 敏感性二类特性；其具体过程如下：
[0059] 步骤B1、见图1，构建单一子段上的交通流控制模型；其具体过程如下：
[0060] 步骤BI. 1、引入状态变量Ψ、输入变量u和输出变量Ω，其中Ψ表示站点间相连 路段上某时刻存在的列车数量，它包括单路段和多路段两种类型，u表示轨道交通调度员针 对某路段所实施的调度措施，如调整列车速度或更改列车的在站时间等，Ω表示某时段路 段上离开的列车数量；
[0061] 步骤BL 2、通过将时间离散化，建立形如Ψ (t+Δ t) = A1W (t)+BlU(t)和Ω (t)= C1WaHD1Ua)的单一子段上的离散时间交通流控制模型，其中At表示采样间隔，ψα) 表不t时刻的状态向量，Ap CdP D汾别表不t时刻的状态转移矩阵、输入矩阵、输出测 量矩阵和直接传输矩阵；
[0062] 步骤B2、构建多子段上的交通流控制模型；其具体过程如下：
[0063] 步骤B2. 1、根据线路空间布局形式和列车流量历史统计数据，获取交叉线路各子 段上的流量比例参数β ;
[0064] 步骤Β2. 2、根据流量比例参数和单一子段上的离散时间交通流控制模型，构建形 如ψα+At) =A1WaHB1Ua)和ω a) =C1WaHD1Ua)的多