本技术涉及公共交通调度管理，特别是涉及一种应用于atc系统的城市轨道交通调度方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术：
1、当前的城市轨道交通由列车自动控制(automatic train control，简称atc)系统进行控制。atc系统是以技术手段对列车运行方向、运行间隔和运行速度进行控制，保证列车能够安全运行、提高运行效率的系统。
2、atc系统包括列车自动防护(automatic train protection，简称atp)子系统、列车自动驾驶(automatic train operation，简称ato)子系统、列车自动监督(automatictrain supervision，简称ats)子系统和计算机联锁(computer interlocking，简称ci)子系统。
3、1、列车自动防护子系统(atp子系统)
4、atp子系统是整个atc系统的基础。ato子系统和ats子系统都依托于atp子系统的工作。atp子系统亦称列车超速防护系统，其功能为列车超过规定速度时即自动制动，当车载设备接收地面限速信息，经信息处理后与实际速度比较，当列车实际速度超过限速后，由制动控制装置控制列车制动系统制动。
5、atp子系统自动检测列车实际运行位置，自动确定列车最大安全运行速度，连续不间断地实行速度监督，实现超速防护，自动监测列车运行间隔，以保证实现规定的行车间隔。
6、2、列车自动监督子系统(ats子系统)
7、ats子系统主要是通过计算机来组织和控制行车的一套完整的行车指挥系统。ats子系统将现场的行车信息及时传输到行车指挥中心，中心将行车信息综合后，适时无误的向现场下达行车指令，以保证准确、快速、安全、可靠。
8、ats子系统功能:自动进行列车运行图管理，及时调整运行计划，监控列车进路，自动显示列车运行和设备状态，完成电气集中联锁和自动闭塞的要求，自动绘制列车实际运行图，车站旅客导向，车辆检修期的管理，列车的模拟仿真等。
9、3、计算机联锁子系统(ci子系统)
10、ci子系统利用计算机对车站作业人员的操作命令及现场表示的信息进行逻辑运算，从而实现对信号机及道岔等进行集中控制，使其达到相互制约的车站联锁设备，即微机集中联锁。它是一种由计算机及其他一些电子、电磁器件组成的具有“故障―安全”性能的实时控制系统。
11、为了保证车站行车安全和调车作业安全，对信号机与道岔之间及信号机与信号机之间所应满足的联锁要求。
12、计算机联锁系统由硬件设备和软件设备构成。硬件设备包括联锁计算机(完成联锁功能和显示功)、安全检验计算机(用以检验联锁计算机的运行情况，发现故障可导向安全)、彩色监视器、微型集中操纵台、安全继电输入输出接口柜、计算机联锁专用电源屏以及现场信号机、转辙机、轨道电路等室外设备。
13、软件设备是实现进路、信号机和道岔相互制约的核心部分，由两部分组成：一是参与联锁运算的车站数据库；二是进行联锁逻辑运算，完成联锁功能的应用程序。车站数据库包括车站赋值表、车站联锁表、按钮进路表、车站显示数据等。应用程序由多个程序模块组成，即系统管理程序模块、时钟中断管理程序模块、表示信息采集及信息处理程序模块、操作命令输入及分析程序模块、选路及转岔程序模块、信号开放程序模块、解锁程序模块和站场彩色监视器显示程序模块等。
14、4、列车自动驾驶子系统(ato子系统)
15、ato子系统是一种完整的闭环自动控制系统，即列车一方面检测本列车的实际行车速度，另一方面连续获取地面给予的最大允许车速，经过计算机的解算，并依据其他与行车有关的因素如机车牵引特性、区间坡道、弯道等，求得最佳的行车速度，控制列车加速或减速，甚至制动。
16、在列车自动驾驶系统中，司机起监督作用，因此要求这种系统获得最大允许车速的信道和求解最佳速度的机车计算机等，要有更高的可靠性和实用性。列车自动操纵已应用在地下铁道和市郊或两市之间直达的客运干线上。随着微型计算机技术飞速发展，我国已经自主研发完成故障-安全型的列车自动操纵系统。
17、ato子系统辅助atp子系统工作，接受来自atp子系统的信息，其中有atp子系统的速度指令、列车实际速度和列车走行距离。此外还从ats子系统和地面标志线圈接受到列车运行等级等信息。根据以上信息，ato子系统通过牵引/制动线控制列车，使其维持在一个参考速度上运行；并在设有屏蔽门的站台准确停车。
18、简而言之，ato子系统是指实现列车速度自动调整控制和车站程序定位停车控制的列车自动控制子系统，ato子系统的主要功能为：列车出发加速控制；定速运行控制；减速控制；运行模式控制；车站程序定位停车控制等。
19、ato子系统在atp子系统的保护下，根据ats子系统的指令实现列车运行的自动驾驶、速度的自动调整、列车车门控制。
20、ato子系统有多种驾驶模式，大致分为三类：全自动驾驶模式、半自动驾驶模式和手动驾驶模式，在全自动驾驶模式下，列车的运行全部由ato子系统进行控制，在半自动模式下，司机根据系统给出的提示进行驾驶，手动驾驶模式下，列车完全由司机进行手动控制。
21、绝大部分情况下，列车的运行都是由列车自动控制系统atc进行全自动控制，仅在出现安全事故等等突发情况时，可以由驾驶员切换到手动模式进行控制，该系统能在保证安全的前提下，实现列车的自动运行。
22、但是，现有的atc系统的调度管理策略中，在全自动驾驶模式下，ats子系统并不具备检测列车车厢内乘客数量的能力，同时也不会将当前列车内的载客率以及下一个换乘站点的换乘列车预计到站时间作为计算列车运行速度以及站点停车时长的参数，从而导致在现实的城市轨道交通的乘车场景中，乘坐列车进行换乘的时候，会出现大量换乘乘客刚从列车下车，想要换乘的列车却已经驶出站台的情况(即使该换乘列车上人数很少甚至接近空车)。这样既会耽误乘客的时间，同时即使乘客很少、列车依然到点驶出，会导致列车资源的浪费。
23、因此，对于即将换乘的两列列车，如何更加合理地调整列车的运行速度和停车时长，以更好地满足乘客换乘需求并减少列车资源浪费，是目前亟待解决的问题。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本技术提供一种应用于atc系统的城市轨道交通调度方法，能够更加合理地调整列车的运行速度和停车时长，从而更好地满足乘客换乘需求并减少列车资源浪费。本技术还提供一种应用于atc系统的城市轨道交通调度装置、电子设备及存储介质，具有相同的技术效果。
2、本技术的第一个目的为提供一种应用于atc系统的城市轨道交通调度方法。
3、本技术的上述申请目的一是通过以下技术方案得以实现的：
4、一种应用于atc系统的城市轨道交通调度方法，所述方法包括如下步骤：
5、s1，获取第一列车和第二列车各自到达目标换乘站点的预计耗时，其中，所述第一列车和第二列车为具有相同换乘站点的不同轨道线路的列车，所述目标换乘站点为所述第一列车和第二列车共同的下一换乘站点；
6、s2，按照预设加速度提升控制模型确定预计耗时较长的列车的实际加速度，并基于确定得到的所述实际加速度更新预计耗时较长的列车的运行速度曲线，使预计耗时较长的列车按照更新后的所述运行速度曲线运行，以缩短所述第一列车和第二列车到达所述目标换乘站点的到站时间差；
7、s3，当预计耗时较短的列车到达所述目标换乘站点时，获取预计耗时较长的列车到达所述目标换乘站点的剩余耗时；
8、s4，基于所述剩余耗时确定预计耗时较短的列车在所述目标换乘站点的实际停车时长。
9、优选地，步骤s4中，所述基于所述剩余耗时确定预计耗时较短的列车在所述目标换乘站点的实际停车时长包括：
10、s41，判断所述剩余耗时是否大于预计耗时较短的列车的预设最大停车时长，若是，则执行s42，若否，则执行s43～s4；
11、s42，预计耗时较短的列车按照预设停车时长停车；
12、s43，获取预计耗时较短的列车的载客率；
13、s44，基于所述载客率和预设停车时长阈值范围，按照预设停车时长确定模型确定预计耗时较短的列车在所述目标换乘站点的实际停车时长，其中，所述实际停车时长与所述载客率负相关。
14、优选地，步骤s43中，所述获取预计耗时较短的列车的载客率包括：
15、s431，当预计耗时较短的列车在所述目标车站停车开门且停车时长超过预设最短停车时长时，通过预计耗时较短的列车的各个车厢内的摄像头拍摄车厢内图像；
16、s432，基于预设目标检测模型对拍摄的所述车厢内图像进行乘客识别和乘客人数统计，得到乘客总人数；
17、s433，根据所述乘客总人数计算预计耗时较短的列车的载客率。
18、优选地，步骤s44中，所述预设停车时长确定模型如下：
19、tw＝(1-c)*(tw-max-tw-min)+tw-min
20、
21、其中，tw表示预计耗时较短的列车在所述目标换乘站点的实际停车时长，tw-max表示预计耗时较短的列车在所述目标换乘站点的预设最长停车时长，tw_min表示预计耗时较短的列车在所述目标换乘站点的预设最短停车时长，c表示预计耗时较短的列车的载客率，其取值范围为[0，1]。
22、优选地，步骤s2中，所述预设加速度提升控制模型如下：
23、a＝max(amax,aoriginal*tl/ts)
24、其中，a表示预计耗时较长的列车的实际加速度，amax表示预计耗时较长的列车在当前位置至目标换乘站点之间的预设最大运行加速度，aoriginal表示预计耗时较长的列车在当前位置至目标换乘站点之间的原始运行加速度，tl表示第一列车和第二列车中到达目标换乘站点的预计耗时较长的列车的预计耗时，ts表示第一列车和第二列车中到达目标换乘站点的预计耗时较短的列车的预计耗时。
25、本技术的第二个目的为提供一种应用于atc系统的城市轨道交通调度装置。
26、本技术的上述申请目的二是通过以下技术方案得以实现的：
27、一种应用于atc系统的城市轨道交通调度装置，所述装置包括：
28、列车到站预计耗时获取模块，用于获取第一列车和第二列车各自到达目标换乘站点的预计耗时，其中，所述第一列车和第二列车为具有相同换乘站点的不同轨道线路的列车，所述目标换乘站点为所述第一列车和第二列车共同的下一换乘站点；
29、列车运行速度控制模块，用于按照预设加速度提升控制模型确定预计耗时较长的列车的实际加速度，并基于确定得到的所述实际加速度更新预计耗时较长的列车的运行速度曲线，使预计耗时较长的列车按照更新后的所述运行速度曲线运行，以缩短所述第一列车和第二列车到达所述目标换乘站点的到站时间差；
30、列车到站剩余耗时获取模块，当预计耗时较短的列车到达所述目标换乘站点时，获取预计耗时较长的列车到达所述目标换乘站点的剩余耗时；
31、列车停车控制模块，用于基于所述剩余耗时确定预计耗时较短的列车在所述目标换乘站点的实际停车时长。
32、优选地，所述列车停车控制模块执行基于所述剩余耗时确定预计耗时较短的列车在所述目标换乘站点的实际停车时长是具体包括如下步骤：
33、s41，判断所述剩余耗时是否大于预计耗时较短的列车的预设最大停车时长，若是，则执行s42，若否，则执行s43～s4；
34、s42，预计耗时较短的列车按照预设停车时长停车；
35、s43，获取预计耗时较短的列车的载客率；
36、s44，基于所述载客率和预设停车时长阈值范围，按照预设停车时长确定模型确定预计耗时较短的列车在所述目标换乘站点的实际停车时长，其中，所述实际停车时长与所述载客率负相关。
37、优选地，所述获取预计耗时较短的列车的载客率包括：
38、s431，当预计耗时较短的列车在所述目标车站停车开门且停车时长超过预设最短停车时长时，通过预计耗时较短的列车的各个车厢内的摄像头拍摄车厢内图像；
39、s432，基于预设目标检测模型对拍摄的所述车厢内图像进行乘客识别和乘客人数统计，得到乘客总人数；
40、s433，根据所述乘客总人数计算预计耗时较短的列车的载客率。
41、优选地，所述预设停车时长确定模型如下：
42、tw＝(1-c)*(tw-max-tw-min)+tw-min
43、
44、其中，tw表示预计耗时较短的列车在所述目标换乘站点的实际停车时长，tw-max表示预计耗时较短的列车在所述目标换乘站点的预设最长停车时长，tw_min表示预计耗时较短的列车在所述目标换乘站点的预设最短停车时长，c表示预计耗时较短的列车的载客率，其取值范围为[0，1]。
45、优选地，所述预设加速度提升控制模型如下：
46、a＝max(amax,aoriginal*tl/ts)
47、其中，a表示预计耗时较长的列车的实际加速度，amax表示预计耗时较长的列车在当前位置至目标换乘站点之间的预设最大运行加速度，aoriginal表示预计耗时较长的列车在当前位置至目标换乘站点之间的原始运行加速度，tl表示第一列车和第二列车中到达目标换乘站点的预计耗时较长的列车的预计耗时，ts表示第一列车和第二列车中到达目标换乘站点的预计耗时较短的列车的预计耗时。
48、本技术的第三个目的为提供一种电子设备。
49、本技术的上述申请目的三是通过以下技术方案得以实现的：
50、一种电子设备，包括：
51、存储器、处理器以及存储于所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述本技术的第一个目的中任一项所述的应用于atc系统的城市轨道交通调度方法的步骤。
52、本技术的第四个目的为提供一种计算机可读存储介质。
53、本技术的上述申请目的四是通过以下技术方案得以实现的：
54、一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述本技术的第一个目的中任一项所述的应用于atc系统的城市轨道交通调度方法的步骤。
55、综上所述，本技术公开了一种应用于atc系统的城市轨道交通调度方法、装置、电子设备及存储介质，通过结合下一个换乘站点的换乘列车预计到站时间以及较快到达列车的载客率在可允许的范围内动态调整较慢到达列车的运行速度以及较快到达列车在换乘站点的停车时间，能够让较慢到达换乘站点的列车在保证安全的情况下尽可能去追赶较快到达换乘站点的列车，同时能够在列车载客率较低的时候，有更长的停车时间让换乘的乘客登上列车，尽可能让乘客在换乘时，能够减少候车时间，而在载客率较高的时候，由于即使留有更多的停车时间列车上也无法容纳更多的乘客，因此缩短停车时间，提高列车运行效率。因此，本技术能够更加合理地调整列车的运行速度和停车时长，从而更好地满足乘客换乘需求并减少列车资源浪费。
1.一种应用于atc系统的城市轨道交通调度方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的应用于atc系统的城市轨道交通调度方法，其特征在于，步骤s4中，所述基于所述剩余耗时确定预计耗时较短的列车在所述目标换乘站点的实际停车时长包括：
3.根据权利要求2所述的应用于atc系统的城市轨道交通调度方法，其特征在于，步骤s43中，所述获取预计耗时较短的列车的载客率包括：
4.根据权利要求2所述的应用于atc系统的城市轨道交通调度方法，其特征在于，步骤s44中，所述预设停车时长确定模型如下：
5.根据权利要求1-4任一项所述的应用于atc系统的城市轨道交通调度方法，其特征在于，步骤s2中，所述预设加速度提升控制模型如下：
6.一种应用于atc系统的城市轨道交通调度装置，其特征在于，所述装置包括：
7.根据权利要求6所述的应用于atc系统的城市轨道交通调度装置，其特征在于，所述列车停车控制模块执行基于所述剩余耗时确定预计耗时较短的列车在所述目标换乘站点的实际停车时长是具体包括如下步骤：
8.根据权利要求7所述的应用于atc系统的城市轨道交通调度装置，其特征在于，所述获取预计耗时较短的列车的载客率包括：
9.一种电子设备，其特征在于，包括存储器、处理器以及存储于所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-5中任一项所述的应用于atc系统的城市轨道交通调度方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-5中任一项所述的应用于atc系统的城市轨道交通调度方法的步骤。
