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；
[0032] 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(T)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；
[0033] 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；
[0034] 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。
[0035] 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，Iw为10,少为30秒，H为10,预测时域V为300秒。
[0036] 进一步的，步骤E的具体实施过程如下：
[0037] 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；
[0038] 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 lj (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；
[0039] 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，立刻发出相 应的告警信息。
[0040] 进一步的，步骤F的具体过程如下：
[0041] 步骤F1、基于步骤B和步骤E的分析结果，确定具体所采取的交通流调控措施，包 括调整列车的运行速度和/或调整列车在站时间两类措施，以及采用以上调控措施的具体 地点和时机；
[0042] 步骤F2、设定列车避撞规划的终止参考点位置P、避撞策略控制时域Θ、轨迹预测 时域T ;
[0043] 步骤F3、运行冲突解脱过程建模，将轨道交通网络上列车间的运行冲突解脱视为 基于宏观和微观层面的内外双重规划问题，
表示外层规划模型，即轨 道交通路网上列车流流量-密度配置问题，
表示内层规划模型，即轨道交 通路段上单列车的状态调整问题；F、^和u i分别是外层规划问题的目标函数、状态向量和 决策向量，GU1, U1)彡0是外层规划的约束条件，f、xjP u 2分别是内层规划问题的目标函 数、状态向量和决策向量，g(x2, u2) < 0是内层规划的约束条件，将宏观层面的外层规划结 果作为微观层面内层规划的参考输入；
[0044] 步骤F4、运行冲突解脱变量约束建模，构建包含可调列车数量a、列车速度ω和列 车在站时间γ等变量在内的宏观和微观约束条件：其中t时刻需实施冲突解脱的路段k的 变量约束可描述为：a k(t)彡aM、C0k(t)彡ωΜ、yk(t)彡y M，aM、ωΜ、γΜ分别为最大可调列 车数量、最大列车运行速度和最长列车在站时间，此类解脱变量会受到交通流分布状态、列 车物理性能和安全间隔等方面的约束；
[0045] 步骤F5、多目标鲁棒最优路网流量配置方案求解：基于合作式避撞轨迹规划思 想，针对不同的性能指标，通过选择不同的冲突解脱目标函数，在交通流运行宏观层面求解 基于欧拉网络模型的多目标交通流最佳流量配置方案且各控制路段在滚动规划间隔内仅 实施其第一个优化控制策略；
[0046] 步骤F6、多目标鲁棒最优路段列车运行状态调整：依据各路段或区域流量配置结 果，基于列车运行混杂演化模型和拉格朗日规划模型获取最优的单列车控制量，生成最优 的单列车运行轨迹且各调控列车在滚动规划间隔内仅实施其第一个优化控制策略；
[0047] 步骤F7、各列车接收并执行列车避撞指令；
[0048] 步骤F8、在下一采样时刻，重复步骤F5至F7直至各列车均到达其解脱终点。
[0049] 进一步的，步骤F2中，终止参考点位置P为列车的下一个停站站点，参数Θ的值
[0052] 其中以表示t时刻列车i当前所在位置和下一站点间的距离的平方,P1U) = (xlt， ylt)表示t时刻列车i的二维坐标值
表示列车i下一停靠站点的二维坐标值， 那么t时刻列车i的优先级指数可设定为：
为300秒，T的值为300秒。[0050] 进一步的，步骤F5的具体过程如下：令
[0054] 其中nt表示t时刻路段上存在冲突的列车数目，由优先级指数的含义可知，列车 距离下一站点越近，其优先级越高；
[0055] 设定优化指标
[0057] 其中i e I (t)表示列车代码且I (t) = {1，2, · · ·，nt}，Pi (t+s Δ t)表示列车在时 刻（t+s At)的位置向量，Π 表示控制时段，即从当前时刻起未来轨迹规划的时间长度，^表 示待优化的列车i的最优控制序列，Qlt为正定对角矩阵，其对角元素为列车i在t时刻的 优先级指数Alt，：
[0058] 本发明具有积极的效果：（1)本发明的地铁交通流优化控制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，依据列车性能数据和相关约束 条件给各个列车规划冲突解脱轨迹；在对列车运行时刻表进行配置时，考虑了影响列车的 各类随机因子的概率分布和列车运行时刻表的鲁棒性，增强配置结果的可用性。
[0059] (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 通流调配时间、调配地点和调配手段的选择提供科学依据，避免调控方案选取的随意性。
[0060] (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。
[0061] (4)本发明的列车流的双层规划方案不仅能够降低优化控制问题的求解维数，还 能够增强调控方案的实用性，克服已有文献中的模型和算法只关注列车在车站的到发时 间，而缺乏对列车在具体线路区间上运行时的控制与预测的缺陷。
[0062] (5)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】
[0063] 图1为列车流运行特性分析图；
[0064] 图2为无冲突3D鲁棒轨迹推测图；
[0065] 图3为列车运行状态混杂监控图；
[0066] 图4为列车运行冲突最优解脱图；
[0067] 图5为交通流双层配置方案的示意图。
【具体实施方式】
[0068] (实施例1)
[0069] -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。
[0070] 所述控制终端模块包括以下子模块：
[0071] 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。
[0072] 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