基于车型投影分布的站台门设计方法及高铁站台门

摘要

本发明公开了基于车型投影分布的站台门设计方法及设计制造的高铁站台门，该方法包括步骤S1,获取车站的站台数量；步骤S2,根据列车调度信息获取停靠车站的所有趟列车信息，将车型信息与编组信息相同的列车归为相同类；步骤S3,所有类列车的起始位置对齐，将所有类列车车门的位置坐标投影至同一坐标轴；步骤S4,对所有类列车计算车门位置邻近度，将邻近度满足预设要求的列车类归为列车大类；步骤S5,按列车大类将列车分配至车站的各个站台，沿站台方向，各车门集合区对应位置为活动门，其余位置为固定门。基于列车分类和车门位置聚类，该方法能够显著降低站台门系统的建造成本，同时提升站台门系统的稳定性。

说明书

技术领域

本发明属于高速铁路/城际铁路站台门领域，尤其涉及基于车型投影分布的站台门设计方法及高铁站台门。

背景技术

我国高铁行车密度大、停站时间短，列车高速通过，站台将产生明显的气动效应，高峰时刻站台客流大，乘客候车存在安全隐患，如遇强风对流天气，会危及乘客候车安全。然而，高铁速度等级高，且存在动车组跨线运营，不同动车组与站台门适配成为制约站台门在高铁推广应用的技术瓶颈。随着高铁成网运营以及部分繁忙干线客流日趋饱和，高铁站务安全防护压力与日俱增。

为了提高高铁站台门的自适应能力，本发明人团队研发了如CN111980541A号中国发明申请公开的前后错层式高铁站台门。此类高铁站台门能够完全满足国内多种高铁车型停靠的需要，自适应在列车停靠后的车门位置打开对应开度的活动门。然而，考虑到国内高铁站台的长度一般为450米，若全站台采用自适应的前后错层式高铁站台门或双侧伸缩移动式高铁站台门，将带来巨大的成本上升。基于此，如何在高铁车站站台定制化设计高铁站台门，满足高铁站台使用需求的基础上显著降低制造成本成为亟待解决的问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出了基于车型投影分布的站台门设计方法，旨在降低高铁站台门的建造成本。

本发明是通过采用下述技术方案实现的：

基于车型投影分布的站台门设计方法，包括：

步骤S1,获取车站的站台数量，所述站台数量≥1；

步骤S2,根据列车调度信息获取停靠所述车站的所有趟列车信息，所述列车信息包括车型信息和编组信息，将车型信息与编组信息相同的列车归为相同类；

步骤S3,以各类列车的起始位置为原点统计其所有车门的位置坐标；所有类列车的起始位置对齐，将所有类车门的位置坐标投影至同一坐标轴；

步骤S4,对投影至所述坐标轴的所有类列车计算车门位置邻近度，将邻近度满足预设要求的列车类归为列车大类，将所有列车类划分为预设数量的列车大类；

步骤S5,按所述列车大类将停靠所述车站的列车分配至所述车站的各个站台，对每个站台，将站台停车标线与所述列车的起始位置对齐，沿站台布设站台门；所述站台门被配置为：沿站台方向，各车门集合区对应位置为活动门，其余位置为固定门。

可选地，若所述车站的站台数量=1，则所述列车大类的预设数量=1。即，车站只有单站台，则无需对列车进行列车大类划分。

可选地，若所述车站的站台数量>1， 计算每个列车大类的停靠次数比，所述停靠次数比为该列车大类的全部列车的停靠车次数与所有列车的停靠车次数之比；各列车大类的停靠站台数为该列车大类的停靠次数比与站台数量的乘积的取整结果。

列车大类划分的意义在于：从多站台高铁车站层面考虑，依据车型信息将车门分布位置邻近的列车类进行划分。如此，车站的各站台的停靠车型将尽可能一致，各站台的站台门活动门总开度将尽可能小，以达到不降低高铁多种车型停靠需求的基础上缩小建造成本的目的。

考虑到在线运行的高铁车型的数量差异，某些列车大类进出站频次会多于其他列车大类，若对每个列车大类平均分配站台，则将导致车站各站台的接送站车次欠均衡，降低车站整体运行效率。因此，本发明通过引入列车大类停靠次数比，根据停靠次数比为每个邻近度相近的列车大类合理分配站台，均衡各站台门接送站列车数量，提高车站整体效率。

进一步地，所述邻近度计算方式为：从起始位置起计算两两列车类的车门总偏移量，所述车门总偏移量为对应序号车门偏移量之和。

进一步地，仅计算两列车类的对应车的车门偏移量之和；无对应车的车门偏移量设为0。例如，8辆编组列车与16辆编组列车计算邻近度，仅计算从起始位置其两者对应序号的前8列编组的车门总偏移量。本方案对于未来开行灵活编组列车，能够不限于编组形式的变化，进行列车大类的最优划分。

进一步地，步骤S5沿站台布设站台门具体包括：对投影至所述坐标轴的所有列车类的车门位置进行聚类，形成自所述起始位置起沿坐标轴的若干车门集合区，聚类标准为任一车门集合区的宽度范围＜该车门集合区与相邻车门集合区的距离；沿站台从停车标线位置起，对应每个所述车门集合区的位置设置活动门，活动门最大开度对应所述车门集合区的宽度。

对车门位置聚类的意义在于优化单个站台的站台门固定门和活动门配比以及确定每个活动门的开度范围。任一车门集合区的宽度范围＜其与相邻车门集合区距离的聚类标准保证了所有活动门能够覆盖停靠在该站台的所有列车类的车门打开位置，且单个活动门的开度限定在有限范围。例如，某站台由于新加入1中车型，两个车门集合区之间增加1处车门位置：可以采取的方式为：该车门位置与靠近的车门集合区再聚类形成新的车门集合区，若新的车门集合区满足聚类标准则可行；若新的车门集合区不满足聚类标准，该车门位置自成1车门集合区。

可选地，所述活动门包括但不限于前后错层移动式、双侧伸缩移动式或垂直升降式。

前后错层式站台门方式引用申请人递交的CN111980541A号中国发明专利申请；双侧伸缩移动式站台门方式引用申请人递交的CN111547070A 号中国发明专利申请；垂直升降式包括申请人自主研发的底部升降式站台门，单元门升起时站台门关闭，单元门下降至基坑中站台门关闭。

本发明另一方面提供一种高铁站台门，其采用上述的设计方法设计并制造。

与现有技术相比，本发明的有益效果表现在：

本发明以车站调度信息为基础，通过车型投影的方式首先对停靠车站的列车类进行车门分布相似度划分，以使得车门分布相近的列车类停靠在同一站台；再对分配至同一站台的列车类进行车门位置聚类，以确定站台门的活动门开度。基于以上列车分类和车门位置聚类，实现从车站全局角度考虑的活动门数量最少/开度最佳的优化配置，显著降低站台门系统的建造成本，同时由于固定门数量的增加，站台门系统稳定性也得到提升。

此外，本发明基于列车大类的停靠次数比例为列车大类分配对应数量比例的站台，实现了降低活动门建造成本的基础上，均衡各站台的接送车负荷。

附图说明

下面将结合说明书附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，其中：

图1为本发明实施例1基于车型投影分布的站台门设计方法；

图2为本发明实施例1同一列车大类车型投影分布图；

图3为本发明实施例1投影至某站台的多车型车门投影分布图；

图4为本发明实施例1基于多车型车门投影分布的站台门布局图。

具体实施方式

实施例1

实施例1提供基于车型投影分布的站台门设计方法，如图1所示，包括：

步骤S1,获取车站的站台数量，所述站台数量≥1；

步骤S2,根据列车调度信息获取停靠所述车站的所有趟列车信息，所述列车信息包括车型信息和编组信息，将车型信息与编组信息相同的列车归为相同类；

步骤S3,以各类列车的起始位置为原点统计其所有车门的位置坐标；所有类列车的起始位置对齐，将所有类车门的位置坐标投影至同一坐标轴；

步骤S4,对投影至所述坐标轴的所有类列车计算车门位置邻近度，将邻近度满足预设要求的列车类归为列车大类，将所有列车类划分为预设数量的列车大类；

步骤S5,按所述列车大类将停靠所述车站的列车分配至所述车站的各个站台，对每个站台，将站台停车标线与所述列车的起始位置对齐，沿站台布设站台门；所述站台门被配置为：沿站台方向，各车门集合区对应位置为活动门，其余位置为固定门。

所述车站的站台数量>1，计算每个列车大类的停靠次数比，所述停靠次数比为该列车大类的全部列车的停靠车次数与所有列车的停靠车次数之比；各列车大类的停靠站台数为该列车大类的停靠次数比与站台数量的乘积的取整结果。分配好车台后，某一大类的车辆全部停靠在固定的站台，这些车辆都具有相同或者相近的尺寸。例如，某列车大类的停靠次数比约60%，若该车站的站台数量为5，则对该列车大类分配3个站台。

如图2所示为计算邻近度后划入同一列车大类的车型车门分布示意图。所述邻近度计算方式为：从起始位置起计算两两列车类的车门总偏移量，所述车门总偏移量为对应序号车门偏移量之和。仅计算两列车类的对应车的车门偏移量之和；无对应车的车门偏移量设为0。例如，8辆编组列车与16辆编组列车计算邻近度，仅计算从起始位置其两者对应序号的前8列编组的车门总偏移量。设邻近度阈值为1.6m，车门前8列编组的车门总偏移量≤1.6m则归为同一列车大类。 当然，邻近度也可定义为每车门偏移量的阈值，其实质与车门偏移量一致。

步骤S5沿站台布设站台门具体包括：对投影至所述坐标轴的所有列车类的车门位置进行聚类，形成自所述起始位置起沿坐标轴的若干车门集合区，聚类标准为任一车门集合区的宽度范围＜该车门集合区与相邻车门集合区的距离；沿站台从停车标线位置起，对应每个所述车门集合区的位置设置活动门，活动门最大开度对应所述车门集合区的宽度。图3为投影至某站台的多车型车门投影分布图，图4为基于多车型车门投影分布的站台门布局图，其中活动门上标数字为每个活动门的开度，坐标轴下标数字为每个活动门的沿站台的起始位置。

对车门位置聚类的意义在于优化单个站台的站台门固定门和活动门配比以及确定每个活动门的开度范围。任一车门集合区的宽度范围＜其与相邻车门集合区距离的聚类标准保证了所有活动门能够覆盖停靠在该站台的所有列车类的车门打开位置，且单个活动门的开度限定在有限范围。例如，某站台由于新加入1中车型，两个车门集合区之间增加1处车门位置：可以采取的方式为：该车门位置与靠近的车门集合区再聚类形成新的车门集合区，若新的车门集合区满足聚类标准则可行；若新的车门集合区不满足聚类标准，该车门位置自成1车门集合区。

所述活动门包括但不限于前后错层移动式、双侧伸缩移动式或垂直升降式。

实施例2

实施例2提供一种高铁站台门，其采用实施例1所述的设计方法设计并制造。

综上所述，本领域的普通技术人员阅读本发明文件后，根据本发明的技术方案和技术构思无需创造性脑力劳动而作出的其他各种相应的变换方案，均属于本发明所保护的范围。