仿真列车目标距离模式曲线的计算方法、装置及设备与流程

1.本技术涉及数据处理技术领域，具体而言，涉及一种仿真列车目标距离模式曲线的计算方法、装置及设备。


背景技术：

2.目前，根据目标速度、目标距离、线路条件、列车特性等信息计算目标距离模式曲线进而控制列车运行是列控制车载设备的核心功能。
3.随着仿真领域的不断发展，在不同仿真教学场景中对仿真度的要求也不相同，目前仿真生成的目标距离模式曲线的仿真度低，或者开发成本高。


技术实现要素：

4.本技术的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种仿真列车目标距离模式曲线的计算方法、装置及设备，以解决现有技术中目标距离模式曲线仿真度低，或者开发成本高的问题。
5.为实现上述目的，本技术实施例采用的技术方案如下：
6.第一方面，本技术一实施例提供了一种仿真列车目标距离模式曲线的计算方法，包括：
7.获取目标虚拟列车在虚拟路段上的限速信息；
8.根据所述限速信息，确定所述虚拟列车在所述虚拟路段上至少一个限速区间；
9.根据所述至少一个限速区间的出口限速和区间限速，生成所述目标虚拟列车在所述至少一个限速区间的目标距离模式曲线。
10.可选地，所述至少一个限速区间包括：第一限速区间；
11.所述根据所述至少一个限速区间的出口限速和区间限速，生成所述目标虚拟列车在所述至少一个限速区间的目标距离模式曲线，包括：
12.判断所述第一限速区间的出口限速是否低于所述第一限速区间的区间限速，其中，所述第一限速区间的出口限速为预设的行车许可终点限速，所述第一限速区间的区间限速为所述第一限速区间的入口限速；
13.若所述第一限速区间的出口限速低于所述第一限速区间的区间限速，则根据所述第一限速区间的出口限速，获取所述第一限速区间的多个子区间的出口限速；
14.根据所述多个子区间的出口限速，生成所述目标虚拟列车在所述第一限速区间的目标距离模式曲线。
15.可选地，所述根据所述至少一个限速区间的出口限速和区间限速，生成所述目标虚拟列车在所述至少一个限速区间的目标距离模式曲线，还包括：
16.若所述第一限速区间的出口限速不低于所述第一限速区间的区间限速，则根据所述第一限速区间的出口限速以及所述第一限速区间的区间限速，生成所述目标虚拟列车在所述第一限速区间的目标距离模式曲线。
17.可选地，所述根据所述第一限速区间的出口限速，获取所述第一限速区间的多个子区间的出口限速，包括：
18.确定第一子区间的出口限速为所述第一限速区间的出口限速，其中，所述第一子区间的出口限速点为预设的行车许可终点；
19.根据所述第一子区间的出口限速和所述第一子区间的区间长度，确定与所述第一子区间相邻的下一子区间的出口限速；
20.根据所述下一子区间的出口限速和所述下一子区间的区间长度，确定与所述下一子区间相邻的子区间的出口限速，并将与所述下一子区间相邻的子区间作为所述下一子区间，重复本步骤，直至确定出所述多个子区间的出口限速。
21.可选地，所述根据所述多个子区间的出口限速，生成所述目标虚拟列车在所述第一限速区间的目标距离模式曲线之前，所述方法还包括：
22.判断所述多个子区间的出口限速是否大于所述第一限速区间的区间限速；
23.若第二子区间的出口限速大于所述第一限速区间的区间限速，则将所述第二子区间的出口限速调整为所述第一限速区间的区间限速。
24.可选地，所述根据所述多个子区间的出口限速，生成所述目标虚拟列车在所述第一限速区间的目标距离模式曲线，包括：
25.判断所述多个子区间中第三子区间的出口限速是否为所述第一限速区间的区间限速，其中，所述第三子区间为所述多个子区间中与预设的行车许可终点距离满足预设条件的子区间；
26.若所述第三子区间的出口限速为所述第一限速区间的区间限速，则确定所述第一限速区间的区间限速为所述第三子区间的入口限速；
27.若所述第三子区间的出口限速不是所述第一限速区间的区间限速，则根据所述第三子区间的出口限速以及所述第三子区间的区间长度，确定所述第三子区间的入口限速；
28.根据所述多个子区间的出口限速以及所述第三子区间的入口限速，生成所述目标虚拟列车在所述第一限速区间的目标距离模式曲线。
29.可选地，所述至少一个限速区间还包括：与所述第一限速区间相邻的第二限速区间；
30.所述根据所述至少一个限速区间的出口限速和区间限速，生成目标虚拟列车在所述至少一个限速区间目标距离模式曲线，还包括：
31.根据所述第一限速区间的目标距离模式曲线，确定所述第二限速区间的出口限速；
32.根据所述第二限速区间的出口限速以及所述第二限速区间的区间限速，生成所述目标虚拟列车在所述第二限速区间的目标距离模式曲线。
33.第二方面，本技术另一实施例提供了一种仿真列车目标距离模式曲线的计算装置，包括：
34.获取装置，用于获取目标虚拟列车在虚拟路段上的限速信息；
35.确定模块，用于根据所述限速信息，确定所述虚拟列车在所述虚拟路段上至少一个限速区间；
36.生成模块，用于根据所述至少一个限速区间的出口限速和区间限速，生成所述目
标虚拟列车在所述至少一个限速区间的目标距离模式曲线。
37.可选地，所述至少一个限速区间包括：第一限速区间，所述生成模块，具体用于：
38.判断所述第一限速区间的出口限速是否低于所述第一限速区间的区间限速，其中，所述第一限速区间的出口限速为预设的行车许可终点限速，所述第一限速区间的区间限速为所述第一限速区间的入口限速；
39.若所述第一限速区间的出口限速低于所述第一限速区间的区间限速，则根据所述第一限速区间的出口限速，获取所述第一限速区间的多个子区间的出口限速；
40.根据所述多个子区间的出口限速，生成所述目标虚拟列车在所述第一限速区间的目标距离模式曲线。
41.可选地，所述生成模块，具体用于：
42.若所述第一限速区间的出口限速不低于所述第一限速区间的区间限速，则根据所述第一限速区间的出口限速以及所述第一限速区间的区间限速，生成所述目标虚拟列车在所述第一限速区间的目标距离模式曲线。
43.可选地，所述生成模块，具体用于：
44.确定第一子区间的出口限速为所述第一限速区间的出口限速，其中，所述第一子区间的出口限速点为预设的行车许可终点；
45.根据所述第一子区间的出口限速和所述第一子区间的区间长度，确定与所述第一子区间相邻的下一子区间的出口限速；
46.根据所述下一子区间的出口限速和所述下一子区间的区间长度，确定与所述下一子区间相邻的子区间的出口限速，并将与所述下一子区间相邻的子区间作为所述下一子区间，重复本步骤，直至确定出所述多个子区间的出口限速。
47.可选地，还包括：
48.判断模块，用于判断所述多个子区间的出口限速是否大于所述第一限速区间的区间限速；
49.调整模块，用于若第二子区间的出口限速大于所述第一限速区间的区间限速，则将所述第二子区间的出口限速调整为所述第一限速区间的区间限速。
50.可选地，所述生成模块，具体用于：
51.判断所述多个子区间中第三子区间的出口限速是否为所述第一限速区间的区间限速，其中，所述第三子区间为所述多个子区间中与预设的行车许可终点距离满足预设条件的子区间；
52.若所述第三子区间的出口限速为所述第一限速区间的区间限速，则确定所述第一限速区间的区间限速为所述第三子区间的入口限速；
53.若所述第三子区间的出口限速不是所述第一限速区间的区间限速，则根据所述第三子区间的出口限速以及所述第三子区间的区间长度，确定所述第三子区间的入口限速；
54.根据所述多个子区间的出口限速以及所述第三子区间的入口限速，生成所述目标虚拟列车在所述第一限速区间的目标距离模式曲线。
55.可选地，所述至少一个限速区间还包括：与所述第一限速区间相邻的第二限速区间；
56.所述生成模块，具体用于：
57.根据所述第一限速区间的目标距离模式曲线，确定所述第二限速区间的出口限速；
58.根据所述第二限速区间的出口限速以及所述第二限速区间的区间限速，生成所述目标虚拟列车在所述第二限速区间的目标距离模式曲线。
59.第三方面，本技术另一实施例提供了一种仿真列车目标距离模式曲线的计算设备，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当目标距离模式曲线的仿真设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过总线通信，所述处理器执行所述机器可读指令，以执行第一方面任一项所述的方法。
60.第四方面，本技术另一实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行第一方面任一项所述方法。
61.本技术的有益效果是：
62.本技术提供了一种仿真列车目标距离模式曲线的计算方法、装置及设备，其中，该方法包括：获取目标虚拟列车在虚拟路段上的限速信息，根据限速信息，确定虚拟列车在虚拟路段上至少一个限速区间，根据至少一个限速区间的出口限速和区间限速，生成至少一个限速区间的目标距离模式曲线，根据至少一个限速区间的目标距离模式曲线，控制虚拟列车在至少一个限速区间内运行。通过该方式生成的目标距离模式曲线，计算方法简单，易于维护，配置简单，仿真度高，并且开发成本低。
附图说明
63.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
64.图1示出了本技术实施例提供的仿真列车目标距离模式曲线的计算方法的流程示意图1；
65.图2示出了本技术实施例提供的限速区间的示意图；
66.图3示出了本技术实施例提供限速区间3的出口限速的示意图；
67.图4示出了本技术实施例提供的仿真列车目标距离模式曲线的计算方法的流程示意图2；
68.图5示出了本技术实施例提供的子区间的示意图；
69.图6示出了本技术实施例提供的仿真列车目标距离模式曲线的计算方法的流程示意图3；
70.图7示出了本技术实施例提供的目标距离模式曲线的示意图1；
71.图8示出了本技术实施例提供的仿真列车目标距离模式曲线的计算方法的流程示意图4；
72.图9示出了本技术实施例提供的目标距离模式曲线的示意图2；
73.图10示出了本技术实施例提供的仿真列车目标距离模式曲线的计算方法的流程示意图5；
74.图11示出了本技术实施例提供的一种具体的仿真列车目标距离模式曲线的计算方法的示意图；
75.图12示出了本技术实施例提供的仿真列车目标距离模式曲线的计算装置的结构示意图；
76.图13示出了本技术实施例提供的仿真列车目标距离模式曲线的计算设备的结构示意图。
具体实施方式
77.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，应当理解，本技术中附图仅起到说明和描述的目的，并不用于限定本技术的保护范围。另外，应当理解，示意性的附图并未按实物比例绘制。本技术中使用的流程图示出了根据本技术的一些实施例实现的操作。应该理解，流程图的操作可以不按顺序实现，没有逻辑的上下文关系的步骤可以反转顺序或者同时实施。此外，本领域技术人员在本技术内容的指引下，可以向流程图添加一个或多个其他操作，也可以从流程图中移除一个或多个操作。
78.另外，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
79.需要说明的是，本技术实施例中将会用到术语“包括”，用于指出其后所声明的特征的存在，但并不排除增加其它的特征。
80.在介绍本技术的技术方案之前，首先对本技术涉及的专业术语进行解释：
81.最限制速度曲线：是所有速度限制因素中，最低值(最不利限制部分) 的集合，考虑了线路允许速度、临时限速、列车参数等几方面的因素。
82.目标距离模式曲线：以目标速度、目标距离、线路条件、列车特性为基础生成的保证列车安全运行的一次制动模式曲线。
83.列车运行许可：指列车运行的起始命令，此命令包含列车运行的距离、速度等信息、允许列车到达的最远位置以及相关的线路数据信息。通俗解释为允许列车以多高的限速开多远。
84.在真实的列车运行场景中，根据目标速度、目标距离、线路条件、列车特性等信息计算目标距离模式曲线进而控制列车运行是列控车载设备的核心功能，真实的列控设备计算目标距离模式曲线所需的数据与算法复杂，属于列控设备的核心计算，在仿真教学场景中，目前确定出的目标距离模式曲线，仿真度低或者开发成本高。
85.基于此，本技术提供了一个更简单且仿真度相对较高的计算方法，通过将虚拟路段离散化为多个限速区间，再将各限速区间进一步离散化为更小的区间，从而在子区间内适用简单的匀减速运动公式计算区间分界点的限速，计算方法简单，易于维护，配置简单(对于不同的列车只需要修改列车自身限速、制动特性、满载重量等配置信息)，因此降低了开发成本，并且由于参数配置加入了列车的制动特性信息，其结果接近于实际的目标距离
模式曲线，因此仿真度高，满足仿真培训产品的需要。
86.下面结合几个具体实施例对本技术提供的仿真列车目标距离模式曲线的计算方法的技术方案进行详细说明。
87.图1示出了本技术实施例提供的仿真列车目标距离模式曲线的计算方法的流程示意图1，本实施例的执行主体可以为目标距离模式曲线的仿真设备，例如仿真列控车载设备。
88.如图1所示，该方法包括：
89.s101、获取目标虚拟列车在虚拟路段上的限速信息。
90.目标虚拟列车可以为列车仿真运行场景中的任意一个仿真列车，虚拟路段可以为目标虚拟列车所在当前位置到行车许可终点之间的虚拟路段，行车许可终点可以是根据列车运行许可确定的。
91.该限速信息包括：列车自身限速信息、驾驶模式限速信息、线路限速信息、行车许可限速信息、临时限速信息中的至少一种。
92.其中，列车自身限速信息指示虚拟列车所属列车种类的限速，例如高铁的限速为a公里/小时，地铁的限速为b公里/小时；驾驶模式限速信息指示虚拟列车驾驶模式对应的限速，不同驾驶模式对应的限速不同，例如人工驾驶模式的限速为c公里/小时；线路限速信息指示行驶线路的限速，不同的行驶线路对应不同的限速，例如，拐弯处的限速为d公里/每小时，非拐弯处的限速为e公里/小时；行车许可限速信息指示列车运行许可所设置的限速，例如，与行车许可终点距离预设范围内的限速为f公里/小时，从当前位置开发1公里内的限速为g公里/小时；临时限速信息指示临时下发的限速，例如由于当前天气条件比较恶劣，拐弯处的限速为f公里/小时。
93.s102、根据限速信息，确定虚拟列车在虚拟路段上至少一个限速区间。
94.在一些实施例中，根据限速信息所指示的限速进行合并处理，可以确定至少一个限速区间，每个限速区间内具有一致的区间限速，也即目标虚拟列车在限速区间内行驶时的最大限制速度。
95.需要说明的是，合并处理指的是针对限速信息所指示的同一限速点，取最低限速，例如，列车自身限速为a公里/小时，与行车许可终点距离预设范围内的限速为f公里/小时，a小于f，则对列车自身限速和与行车许可终点距离预设范围内的限速进行合并处理，确定与行车许可终点距离预设范围内的实际限速为a公里/每小时，也即，针对同一限速点，合并处理即取最低限速，按照该方式可以确定出虚拟路段上的多个限速区间。
96.图2示出了本技术实施例提供的限速区间的示意图，如图2所示，根据限速信息所指示的限速进行合并处理，确定了四个限速区间，分别为限速区间1、限速区间2、限速区间3、限速区间4，其中，图中横坐标表示与行车许可终点的距离s，纵坐标表示限速v。
97.s103、根据至少一个限速区间的出口限速和区间限速，生成目标虚拟列车在至少一个限速区间的目标距离模式曲线。
98.目标虚拟列车在每个限速区间的目标距离模式曲线由每个限速区间内一系列的限速点组成，每个限速点由与行车许可终点的距离和在该限速点的限速确定。
99.在一些实施例中，每个限速区间的区间限速可以为每个限速区间的入口限速，获取到至少一个限速区间的出口限速之后，根据至少一个限速区间的出口限速和区间限速，
可以确定至少一个限速区间的出口限速点和入口限速点，然后将至少一个限速区间的出口限速点和入口限速点用平滑曲线连接起来，生成目标虚拟列车在至少一个限速区间的目标距离模式曲线。其中，出口限速点由出口限速点与行车许可终点的距离和在出口限速点的出口限速确定，入口限速点由入口限速点与行车许可终点的距离和在入口限速点的入口限速确定。
100.需要说明的是，至少一个限速区间中，第一限速区间的出口限速点为预设的行车许可终点，第一限速区间的出口限速为预设的行驶许可终点限速，其他限速区间的出口限速是根据其右侧相邻限速区间的目标距离模式曲线确定的，为其他限速区间右侧相邻限速区间的目标距离模式曲线与、其他限速区间和其右侧相邻限速区间分界线交点处的速度。
101.以其他限速区间为限速区间3为例，其右侧限速区间为限速区间4，图 3示出了本技术实施例提供限速区间3的出口限速的示意图，如图3所示，限速区间4的目标距离模式曲线与限速区间3和限速区间4的分界线交点处的速度a作为用于计算限速区间3的目标距离模式曲线的出口限速。
102.另外，每个限速区间的区间限速是对应限速区间的最大限速上限，其中，每个限速区间内具有一致的区间限速，不同限速区间的区间限速不同，目标距离模式曲线上限速点的限速小于或等于每个限速区间的区间限速。
103.之后，可以根据目标虚拟列车在每个限速区间的目标距离模式曲线，进一步推导出目标虚拟列车在每个限速区间的允许速度曲线、常用制动速度曲线以及紧急制动速度曲线，这些曲线用于防止目标虚拟列车在对应限速区间内超速，也就是说，这些曲线用于决定目标虚拟列车是否施加制动。
104.本实施例的仿真列车目标距离模式曲线的计算方法，获取目标虚拟列车在虚拟路段上的限速信息，根据限速信息，确定虚拟列车在虚拟路段上至少一个限速区间，根据至少一个限速区间的出口限速和区间限速，生成目标虚拟列车在至少一个限速区间的目标距离模式曲线。通过该方式生成的目标距离模式曲线，计算方法简单，易于维护，配置简单，仿真度高，并且开发成本低。
105.图4示出了本技术实施例提供的仿真列车目标距离模式曲线的计算方法的流程示意图2，如图4所示，步骤s103，根据至少一个限速区间的出口限速和区间限速，生成目标虚拟列车在至少一个限速区间的目标距离模式曲线，包括：
106.s201、判断第一限速区间的出口限速是否低于第一限速区间的区间限速。
107.其中，至少一个限速区间包括第一限速区间，第一限速区间的出口限速为预设的行车许可终点限速，行车许可终点和行车许可终点限速是由列车运行许可决定的。例如图2中的限速区间4的出口限速为行驶许可终点限速，为保证目标虚拟列车在虚拟路段上最终可以停下来，因此该行驶终点限速可以为0。
108.第一限速区间的区间限速为第一限速区间的入口限速，判断第一限速区间的出口限速是否低于第一限速区间的入口限速，若第一限速区间的出口限速低于第一限速区间的入口限速，则执行步骤s202-s203，若第一限速区间的出口限速不低于第一限速区间的入口限速，则执行步骤s204。
109.s202、若第一限速区间的出口限速低于第一限速区间的区间限速，则根据第一限速区间的出口限速，获取第一限速区间的多个子区间的出口限速。
110.s203、根据多个子区间的出口限速，生成目标虚拟列车在第一限速区间的目标距离模式曲线。
111.若第一限速区间的出口限速低于第一限速区间的区间限速，则可以将第一限速区间划分为多个子区间，可选地，可以从第一限速区间的出口限速点(即区间终点)开始，按照预设长度进行区间划分，因此第一限速区间的入口限速点(即区间起点)所在子区间的区间长度可以小于或等于其他子区间的区间长度，若起始限速点所在子区间的区间长度可以小于或等于其他子区间的区间长度，说明均分了第一限速区间。
112.需要说明的是，预设长度可以根据虚拟列车的速度来确定，通常情况下，虚拟列车的速度越高，预设长度越长，虚拟列车的速度越低，预设长度越短，关于预设长度的具体取值，本实施例对此不做限定，具体可以根据实际情况选取即可。
113.图5示出了本技术实施例提供的子区间的示意图，在图2的基础上，以第一限速区间为限速区间4为例，将限速区间4划分为三个子区间，分别为子区间1、子区间2、子区间3。
114.在一些实施例中，第一限速区间的出口限速可以为行车许可终点限速，假设目标虚拟列车在每个子区间内进行匀减速运动，可以确定出与行车许可终点最近的子区间(即最右侧子区间)的入口限速，进而再次基于匀减速运动，确定出其他子区间的出口限速。其中，参见图5，子区间1的入口限速为子区间2的出口限速，子区间2的入口限速为子区间3的出口限速。
115.获取第一限速区间的多个子区间的出口限速之后，根据多个子区间的出口限速，可确定出多个子区间的出口限速点，每个出口限速点由出口限速点与行车许可终点的距离、和在出口限速点的出口限速确定，之后将多个出口限速点用平滑曲线连接起来，即可生成第一限速区间的目标距离模式曲线，也即目标距离模式曲线即由这些子区间分界点的限速表示。
116.可选地，步骤s202，根据第一限速区间的出口限速，获取第一限速区间的多个子区间的出口限速，包括：
117.确定第一子区间的出口限速为第一限速区间的出口限速。
118.根据第一子区间的出口限速和第一子区间的区间长度，确定与第一子区间相邻的下一子区间的出口限速。
119.根据下一子区间的出口限速和下一子区间的区间长度，确定与下一子区间相邻的子区间的出口限速，并将与下一子区间相邻的子区间作为下一子区间，重复本步骤，直至确定出多个子区间的出口限速。
120.其中，第一子区间为多个子区间中最右侧的子区间，如图4中的子区间1，第一子区间的出口限速点为行车许可终点，第一子区间的出口限速为第一限速区间的出口限速，如图5中子区间1的出口限速为第一限速区间的出口限速，子区间1的出口限速点为行车许可终点，与第一子区间相邻的下一子区间可以为与第一子区间相邻的左侧的子区间，如图5中的子区间2。
121.确定出第一子区间的出口限速之后，假设目标虚拟列车在每个子区间内进行匀减速运动，可以根据第一子区间的出口限速和第一子区间的区间长度，计算与第一子区间相邻的下一子区间的出口限速，以第一子区间为子区间1为例，根据如下匀减速运动计算公式，可以计算得到子区间1的入口限速(即子区间2的出口限速v)：
[0122][0123]
其中，v0为子区间1的出口限速，a为当前的常用制动加速度(由列车参数、满载重量以及当前位置坡度确定)，s为子区间1的区间长度。
[0124]
之后，将与下一子区间相邻的子区间作为下一子区间，重复本步骤，直至确定出多个子区间的出口限速，也即根据下一子区间的出口限速和下一子区间的区间长度，确定与下一子区间相邻的下一子区间的出口限速，重复本步骤，直至确定出多个子区间的出口限速。
[0125]
以图5中多个子区间包括子区间1、子区间2以及子区间3为例，可以根据匀减速运动计算公式，根据子区间2的出口限速和子区间2的区间长度，计算得到子区间2的入口限速(即子区间3的出口限速)。
[0126]
s204、若第一限速区间的出口限速不低于第一限速区间的区间限速，则根据第一限速区间的出口限速以及第一限速区间的区间限速，生成目标虚拟列车在第一限速区间的目标距离模式曲线。
[0127]
若第一限速区间的出口限速不低于第一限速区间的区间限速，说明目标虚拟列车在第一限速区间内是可以恒定速度行驶的，则确定第一限速区间的区间限速为第一限速区间的入口限速，然后根据第一限速区间的出口限速以及第一限速区间的入口限速，确定第一限速区间的出口限速点和入口限速点，该出口限速点由出口限速点与行车许可终点的距离、和在出口限速点的出口限速确定，入口限速点由入口限速点与行车许可终点的距离、和在入口限速点的入口限速确定，之后将出口限速点和入口限速点用平滑曲线连接起来，即可生成第一限速区间的目标距离模式曲线。
[0128]
本实施例的列车仿真运动方法，判断第一限速区间的出口限速是否低于第一限速区间的区间限速，若第一限速区间的出口限速低于第一限速区间的区间限速，则根据第一限速区间的出口限速，获取第一限速区间的多个子区间的出口限速，根据多个子区间的出口限速，生成目标虚拟列车在第一限速区间的目标距离模式曲线，若第一限速区间的出口限速不低于所述第一限速区间的区间限速，则根据第一限速区间的出口限速以及第一限速区间的区间限速，生成目标虚拟列车在第一限速区间的目标距离模式曲线。通过该方式生成的目标距离模式曲线，计算方法简单，易于维护，配置简单(对于不同的列车只需要修改列车自身限速、制动特性、满载重量等配置信息)，且由于参数配置加入了列车的制动特性信息，其结果接近于实际的目标距离模式曲线，仿真度高满足仿真培训产品的需要。
[0129]
图6示出了本技术实施例提供的仿真列车目标距离模式曲线的计算方法的流程示意图3，步骤s202，根据多个子区间的出口限速，生成目标虚拟列车在第一限速区间的目标距离模式曲线之前，该方法还包括：
[0130]
s301、判断多个子区间的出口限速是否大于第一限速区间的区间限速。
[0131]
s302、若第二子区间的出口限速大于第一限速区间的区间限速，则将第二子区间的出口限速调整为区间限速。
[0132]
由于每个限速区间的区间限速是对应限速区间的最大限速上限，因此在确定出第一限速区间的多个子区间的出口限速之后，还可以判断多个子区间的出口限速是否大于第一限速区间的区间限速，若多个子区间中的第二子区间的出口限速大于第一限速区间的区
间限速，则将第二子区间的出口限速调整为区间限速，之后根据调整后的第二子区间的出口限速以及除了第二子区间的其他子区间的出口限速，生成第一限速区间的目标距离模式曲线。
[0133]
图7示出了本技术实施例提供的目标距离模式曲线的示意图1，以第一限速区间为限速区间4、第二子区间为子区间3为例，若计算出的子区间 3的出口限速大于区间限速，则将子区间3的出口限速调整为限速区间4的区间限速。
[0134]
本实施例的列车仿真运动方法，判断多个子区间的出口限速是否大于第一限速区间的区间限速，若第二子区间的出口限速大于第一限速区间的区间限速，则将第二子区间的出口限速调整为区间限速。
[0135]
图8示出了本技术实施例提供的仿真列车目标距离模式曲线的计算方法的流程示意图4，步骤s203，根据多个子区间的出口限速，生成目标虚拟列车在第一限速区间的目标距离模式曲线，包括：
[0136]
s401、判断多个子区间中第三子区间的出口限速是否为第一限速区间的区间限速。
[0137]
其中，第三子区间为多个子区间中与预设的行车许可终点距离满足预设条件的子区间，预设条件可以为多个子区间中与行车许可终点的距离最远的子区间，也即最左侧的子区间，在图5中的子区间3，在上述实施例中计算并插入多个子区间的出口限速，在本实施例中，还可以计算并插入第三子区间的入口限速点，例如图5中子区间3的入口限速点。
[0138]
在一些实施例中，判断第三子区间的出口限速是否为第一限速区间的区间限速，若第三子区间的出口限速为第一限速区间的区间限速，则执行步骤s402，若第三子区间的出口限速不是第一限速区间的区间限速，则执行步骤s403。
[0139]
s402、若第三子区间的出口限速为第一限速区间的区间限速，确定第一限速区间的区间限速为第三子区间的入口限速。
[0140]
s403、若第三子区间的出口限速不是第一限速区间的区间限速，根据第三子区间的出口限速以及第三子区间的区间长度，确定第三子区间的入口限速。
[0141]
若第三子区间的出口限速为第一限速区间的区间限速，即上一个限速点限速已经大于该区间限速，则第三子区间的入口限速为第一限速区间的区间限速，以第三子区间为子区间3为例，子区间3的出口限速已经大于区间限速，则子区间3的入口限速为第一限速区间的区间限速。
[0142]
若第三子区间的出口限速不是第一限速区间的区间限速，以第三子区间为子区间3为例，则根据如下匀减速运动计算公式，可以计算得到子区间3的入口限速v：
[0143][0144]
其中，v0为子区间3的出口限速，a为当前的常用制动加速度(由列车参数、满载重量以及当前位置坡度确定)，s为子区间3的区间长度。
[0145]
在一些实施例中，若计算出的第三子区间的入口限速大于第一限速区间的区间限速，还可以将第三子区间的入口限速调整为第一限速区间的区间限速。
[0146]
s404、根据多个子区间的出口限速以及第三子区间的入口限速，生成目标虚拟列车在第一限速区间的目标距离模式曲线。
[0147]
根据多个子区间的出口限速可以确定多个出口限速点，根据第三子区间的入口限速可以确定入口限速点，将多个出口限速点以及入口限速点用平滑曲线连接起来即可生成第一限速区间的目标距离模式曲线。通过该方式生成的目标距离模式曲线，计算方法简单，易于维护，配置简单，仿真度高，并且开发成本低。
[0148]
图9示出了本技术实施例提供的目标距离模式曲线的示意图2，在图7 的基础上，由于子区间3的出口限速为区间限速，将子区间3的入口限速设为区间限速，然后根据入口限速点以及多个出口限速点即可生成目标距离模式曲线(图9中为加粗曲线)。
[0149]
本实施例的仿真列车目标距离模式曲线的计算方法，判断多个子区间中第三子区间的出口限速是否为第一限速区间的区间限速，若第三子区间的出口限速为第一限速区间的区间限速，则确定第一限速区间的区间限速为第三子区间的入口限速，若第三子区间的出口限速不是第一限速区间的区间限速，则根据第三子区间的出口限速以及第三子区间的区间长度，确定第三子区间的入口限速，根据多个子区间的出口限速以及第三子区间的入口限速，生成目标虚拟列车在第一限速区间的目标距离模式曲线。基于多个子区间的出口限速以及第三子区间的入口限速生成目标距离模式曲线，计算方法简单，易于维护，配置简单，仿真度高，并且开发成本低。
[0150]
图10示出了本技术实施例提供的仿真列车目标距离模式曲线的计算方法的流程示意图5，如图10所示，至少一个限速区间还包括：与第一限速区间相邻的第二限速区间，步骤s103，根据至少一个限速区间的出口限速和区间限速，生成目标虚拟列车在至少一个限速区间的目标距离模式曲线，还包括：
[0151]
s501、根据第一限速区间的目标距离模式曲线，确定第二限速区间的出口限速。
[0152]
s502、根据第二限速区间的出口限速以及第二限速区间的区间限速，生成目标虚拟列车在第二限速区间的目标距离模式曲线。
[0153]
其中，第二限速区间的区间限速为第二限速区间的入口限速，第一限速区间的出口限速为预设的行驶许可限速，第二限速区间的出口限速是其右侧相邻的第一限速区间的目标距离模式曲线与、第一限速区间和第二限速区间分界线交点处的速度。
[0154]
可选地，若至少一个限速区间还包括：与第二限速区间左相邻的第三限速区间，则可以根据第二限速区间的目标距离模式曲线，确定第三限速区间的出口限速，然后根据第三限速区间的出口限速以及第三限速区间的区间限速，生成第三限速区间的目标距离模式曲线，循环执行该步骤，直至确定出全部限速区间的目标距离模式曲线。
[0155]
例如，图3中第一限速区间为限速区间4，第二限速区间为限速区间3，限速区间3的出口限速为限速区间4的目标距离模式曲线与限速区间3、限速区间4分界线上交点处的限速，即速度a，然后根据限速区间3的出口限速以及区间限速，生成限速区间3的目标距离模式曲线，参见图5，确定出限速区间3的目标距离模式曲线之后，还可以确定限速区间3的目标距离模式曲线与限速区间2、限速区间3分界线上交点处的限速为限速区间2 的出口限速，然后根据限速区间2的出口限速和区间限速，生成限速区间2 的目标距离模式曲线，依次类推，确定限速区间2的目标距离模式曲线与限速区间1、限速区间2分界线上交点处的限速为限速区间1的出口限速，然后根据限速区间1的出口限速和区间限速，生成限速区间1的目标距离模式曲线，其中，限速区间1、限速区间2以及限速区间3的目标距离模式曲线的生成过程可以参见限速区间4的速度限速曲线的生成过程。
[0156]
本实施例的仿真列车目标距离模式曲线的计算方法，根据第一限速区间的目标距离模式曲线，确定第二限速区间的出口限速，根据第二限速区间的出口限速以及第二限速区间的区间限速，生成目标虚拟列车在第二限速区间的目标距离模式曲线。目标距离模式曲线的计算方法简单，易于维护，配置简单，其结果接近于实际的目标距离模式曲线，仿真度高，并且开发成本低。
[0157]
下面结合一个具体实施例对本技术的列车仿真运行的技术方案进行说明。
[0158]
图11示出了本技术实施例提供的一种具体的仿真列车目标距离模式曲线的计算方法的示意图，如图11所示，具体包括如下步骤：
[0159]
步骤1、获取目标虚拟列车当前位置到行车许可终点的限速信息。
[0160]
步骤2、将步骤1获取到的限速信息合并，得到如图2所示的最限制速度曲线，包含若干限速区间。
[0161]
步骤3、从最右侧的限速区间(最后一个限速区间)开始逐个计算各限速区间的目标距离模式曲线。
[0162]
步骤4、计算各限速区间的入口限速和出口限速，用于作为计算当前区间目标距离模式曲线的输入，其中，入口限速直接采用区间限速。
[0163]
出口限速分为两种情况，对于最右侧的限速区间，采用许可终点限速，如图2，最右侧的限速区间4的出口限速为0。
[0164]
其他限速区间的出口限速根据其右侧限速区间已经计算出的目标距离模式曲线确定，为该目标距离模式曲线与两个区间分界线交点处的速度。如图3，限速区间4的目标距离模式曲线与两个区间分界线的交点速度a 作为限速区间3计算目标距离模式曲线的出口限速。
[0165]
步骤5、根据输入的出口限速和入口限速将限速区间分为两类，若出口限速低于区间限速，则进入步骤6，否则进入步骤12。
[0166]
步骤6、将该限速区间划分为若干一定长度的子区间，划分区间从区间终点开始，因此区间起点的区间长度小于等于其他区间长度，目标距离模式曲线即由这些区间分界点的限速表示。
[0167]
步骤7、限速区间的目标距离模式曲线同样由最右侧子区间算起，循环计算至最左侧子区间。
[0168]
步骤8、计算并插入子区间出口限速点，限速点信息包括与许可终点距离和该位置的限速。
[0169]
对于限速区间最右侧的子区间，其出口限速直接采用限速区间出口限速，否则采用以下公式计算，其中v0为当前子区间右侧子区间的出口限速，a为当前的常用制动加速度(由列车参数，满载重量，当前位置坡度确定)，s为当前子区间右侧子区间的区间长度。如果计算结果v大于当前限速区间限速，则调整v至当前限速区间限速。
[0170]
步骤9、判断当前处理的子区间是否是最后一个子区间，如果是，进入步骤11，如果不是，进入步骤10。
[0171]
步骤10、判断步骤8计算的限速是否大于当前限速区间限速，如果没有，返回步骤7进行循环处理，如果大于限速区间限速，进入步骤11。
[0172]
步骤11、计算并插入限速区间入口限速点，包括两种情况：
[0173]
如果上一个限速点限速已经大于当前限速区间限速，限速区间入口限速点限速直接采用限速区间限速。
[0174]
否则，根据公式计算，其中v0为最左侧子区间的出口限速，a为当前的常用制动加速度(由列车参数，满载重量，当前位置坡度确定)，s为最左侧子区间长度。如果计算结果v大于对应的区间限速，则调整v至该区间限速。
[0175]
步骤12、插入限速区间的出口限速点，位置为限速区间出口，限速为当前限速区间限速。
[0176]
步骤13、插入限速区间的入口限速点，位置为限速区间入口，限速为当前限速区间限速。
[0177]
步骤14、判断是否已经是最后一个限速区间，如果是，流程结束，如果不是，返回步骤3循环处理。
[0178]
图12示出了本技术实施例提供的仿真列车目标距离模式曲线的计算装置的结构示意图，如图12所示，该装置包括：
[0179]
获取装置601，用于获取目标虚拟列车在虚拟路段上的限速信息；
[0180]
确定模块602，用于根据所述限速信息，确定所述虚拟列车在所述虚拟路段上至少一个限速区间；
[0181]
生成模块603，用于根据所述至少一个限速区间的出口限速和区间限速，生成所述目标虚拟列车在所述至少一个限速区间的目标距离模式曲线。
[0182]
可选地，所述至少一个限速区间包括：第一限速区间，所述生成模块 603，具体用于：
[0183]
判断所述第一限速区间的出口限速是否低于所述第一限速区间的区间限速，其中，所述第一限速区间的出口限速为预设的行车许可终点限速，所述第一限速区间的区间限速为所述第一限速区间的入口限速；
[0184]
若所述第一限速区间的出口限速低于所述第一限速区间的区间限速，则根据所述第一限速区间的出口限速，获取所述第一限速区间的多个子区间的出口限速；
[0185]
根据所述多个子区间的出口限速，生成所述目标虚拟列车在所述第一限速区间的目标距离模式曲线。
[0186]
可选地，所述生成模块603，具体用于：
[0187]
若所述第一限速区间的出口限速不低于所述第一限速区间的区间限速，则根据所述第一限速区间的出口限速以及所述第一限速区间的区间限速，生成所述目标虚拟列车在所述第一限速区间的目标距离模式曲线。
[0188]
可选地，所述生成模块603，具体用于：
[0189]
确定第一子区间的出口限速为所述第一限速区间的出口限速，其中，所述第一子区间的出口限速点为预设的行车许可终点；
[0190]
根据所述第一子区间的出口限速和所述第一子区间的区间长度，确定与所述第一子区间相邻的下一子区间的出口限速；
[0191]
根据所述下一子区间的出口限速和所述下一子区间的区间长度，确定与所述下一
子区间相邻的子区间的出口限速，并将与所述下一子区间相邻的子区间作为所述下一子区间，重复本步骤，直至确定出所述多个子区间的出口限速。
[0192]
可选地，还包括：
[0193]
判断模块604，用于判断所述多个子区间的出口限速是否大于所述第一限速区间的区间限速；
[0194]
调整模块605，用于若第二子区间的出口限速大于所述第一限速区间的区间限速，则将所述第二子区间的出口限速调整为所述第一限速区间的区间限速。
[0195]
可选地，所述生成模块603，具体用于：
[0196]
判断所述多个子区间中第三子区间的出口限速是否为所述第一限速区间的区间限速，其中，所述第三子区间为所述多个子区间中与预设的行车许可终点距离满足预设条件的子区间；
[0197]
若所述第三子区间的出口限速为所述第一限速区间的区间限速，则确定所述第一限速区间的区间限速为所述第三子区间的入口限速；
[0198]
若所述第三子区间的出口限速不是所述第一限速区间的区间限速，则根据所述第三子区间的出口限速以及所述第三子区间的区间长度，确定所述第三子区间的入口限速；
[0199]
根据所述多个子区间的出口限速以及所述第三子区间的入口限速，生成所述目标虚拟列车在所述第一限速区间的目标距离模式曲线。
[0200]
可选地，所述至少一个限速区间还包括：与所述第一限速区间相邻的第二限速区间；
[0201]
所述生成模块603，具体用于：
[0202]
根据所述第一限速区间的目标距离模式曲线，确定所述第二限速区间的出口限速；
[0203]
根据所述第二限速区间的出口限速以及所述第二限速区间的区间限速，生成所述目标虚拟列车在所述第二限速区间的目标距离模式曲线。
[0204]
本实施例的目标距离模式曲线的仿真装置的实现过程和实现原理与上述方法实施例类似，在此不再赘述。
[0205]
图13示出了本技术实施例提供的仿真列车目标距离模式曲线的计算设备的结构示意图，如图13所示，该设备包括：处理器701、存储器702和总线703，所述存储器702储有所述处理器701可执行的机器可读指令，当目标距离模式曲线的仿真设备运行时，所述处理器701与所述存储器702 之间通过总线703通信，所述处理器701执行所述机器可读指令，以执行上述方法实施例。
[0206]
本技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行上述方法实施例。
[0207]
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考方法实施例中的对应过程，本技术中不再赘述。在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦
合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
[0208]
另外，在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom， read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0209]
以上仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。