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龍圖騰網獲悉北京交通大學申請的專利一種虛擬編組列車分層協同控制系統及方法獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN116620359B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-09-09發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202310615297.1，技術領域涉及：B61L23/18；該發明授權一種虛擬編組列車分層協同控制系統及方法是由劉宏杰;羅嘯林;唐濤;郎穎輝;張艷兵;韓笑;肖驍;楊旭文;柴銘;宿帥;呂繼東設計研發完成，并于2023-05-29向國家知識產權局提交的專利申請。

本一種虛擬編組列車分層協同控制系統及方法在說明書摘要公布了：本發明公開一種虛擬編組列車分層協同控制系統及方法，屬于軌道交通信號控制技術領域。電子地圖處理模塊根據列車運行計劃信息查詢列車運行全程的軌道線路信息，形成虛擬編組列車的軌道線路運行數據，推薦駕駛曲線規劃模塊根據虛擬編組列車的軌道線路運行數據，將虛擬編組列車視作一個整體，協同規劃虛擬編組列車中所有列車單元的推薦駕駛曲線，實時追蹤控制模塊基于虛擬編組列車的軌道線路運行數據，控制列車單元按照各自的推薦駕駛曲線運行，實現虛擬編組列車同步運行的預期目標。本發明考慮虛擬編組列車整體同步運行的目標，對所有列車單元的控制行為進行統一規劃管理，極大地提高虛擬編組列車的追蹤效率。

本發明授權一種虛擬編組列車分層協同控制系統及方法在權利要求書中公布了：1.一種虛擬編組列車分層協同控制系統，其特征在于，包括：信息交互模塊、電子地圖處理模塊、推薦駕駛曲線規劃模塊和多個實時追蹤控制模塊； 一個虛擬編組列車單元對應一個實時追蹤控制模塊； 信息交互模塊與電子地圖處理模塊連接；所述信息交互模塊用于從列車自動運行監控系統獲取列車運行計劃信息，并將列車運行計劃信息輸出至電子地圖處理模塊； 電子地圖處理模塊分別與推薦駕駛曲線規劃模塊和多個實時追蹤控制模塊連接；所述電子地圖處理模塊用于儲存軌道線路信息，并根據列車運行計劃信息查詢列車運行全程的軌道線路信息，形成虛擬編組列車的軌道線路運行數據，同時輸出至推薦駕駛曲線規劃模塊和多個實時追蹤控制模塊； 推薦駕駛曲線規劃模塊與多個實時追蹤控制模塊連接；所述推薦駕駛曲線規劃模塊用于根據虛擬編組列車的軌道線路運行數據，將虛擬編組列車視作一個整體，協同規劃虛擬編組列車中所有列車單元的推薦駕駛曲線，并將推薦駕駛曲線發送給每個列車單元的實時追蹤控制模塊； 所述實時追蹤控制模塊用于基于虛擬編組列車的軌道線路運行數據，控制列車單元按照各自的推薦駕駛曲線運行，實現虛擬編組列車同步運行的預期目標； 所述推薦駕駛曲線規劃模塊在根據虛擬編組列車的軌道線路運行數據，將虛擬編組列車視作一個整體，協同規劃虛擬編組列車中所有列車單元的推薦駕駛曲線方面，具體包括： 基于虛擬編組列車站間的軌道線路運行數據，采用序列二次規劃法、積極集法、啟發式算法或強化學習算法求解虛擬編組列車站間協同運行優化數學模型，獲得虛擬編組列車運行計劃站間全程的控制加速度序列；所述虛擬編組列車站間協同運行優化數學模型為： s.t.vik≤vEBIsik umin≤uik≤umax jmin≤uik+1-uik≤jmax dk≤s1k-L-s2k vik≤V i＝1,2 k＝1,2,...,n-1,n 其中，Q1,Q2,Q3,Q4分別為準點停車、準點運行、同步發車和同步停車指標的優化權重系數，和為領航列車和跟隨列車的規劃仿真停車點位，和為領航列車和跟隨列車的實際目標停車點位，和為領航列車和跟隨列車的規劃仿真停車時刻，和為領航列車和跟隨列車的初始發車時刻，Tg為站間規定運行時間；表示規劃仿真的區間運行時間；i＝1,2分別為領航列車和跟隨列車；n代表虛擬編組列車站間總運行時刻；uik、uik+1表示列車單元在k時刻、k+1時刻控制加速度；Ui表示列車單元在站間運行時每一時刻的控制加速度集合；s1k和s2k分別表示領航列車和跟隨列車的在k時刻的車頭位置；vik表示列車單元在k時刻的速度；umin和umax表示列車單元控制加速度極限值；jmin和jmax表示列車單元沖擊率的極限值；dk表示列車最小追蹤間距；L為列車單元長度；V表示軌道線路限速，vEBIsik表示k時刻的緊急制動干預速度； 根據所述控制加速度序列，利用列車動力學方程獲得列車單元運行計劃站間全程的位置、速度和加速度，從而確定虛擬編組列車中每個列車單元站間的推薦駕駛曲線；所述列車動力學方程為： aik+1＝uik+gisik,vik； vik+1＝vik+τaik； 其中，aik、aik+1分別表示k時刻、k+1時刻的合加速度，vik、vik+1分別表示k時刻、k+1時刻的速度，sik、sik+1分別表示k時刻、k+1時刻的位置，τ表示時間計算步長，gisik,vik表示運行阻力與列車單元當前位置和速度相關函數。

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