[發明專利]一種列車自動運行系統坡度處理方法及裝置

有效

• 申請號: 201410164561.5
• 申請日: 2014-04-23
• 公開（公告）號: CN103921810A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發明（設計）人: 秦寶龍;王佳;田元;譚勝;蔡東寶;胡仁強;劉鍵
• 申請（專利權）人: 北京全路通信信號研究設計院有限公司
• 主分類號: B61L27/04
• 分類號: B61L27/04
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

技術領域

本發明涉及列車控制技術領域，更具體地說，是涉及一種列車自動運行系統坡度處理方法及裝置。

背景技術

ATO(Automatic?Train?Operation，列車自動運行)系統是列車自動控制系統中關鍵的子系統，ATO運行在列車自動防護系統的安全保護下，能夠根據運營計劃指令，完成對列車的啟動、加速、巡航、惰行和制動的控制，實現列車的自動駕駛。比如，跟據運營計劃指令中的到站時刻、發站時刻、行車時間間隔或旅行速度，并根據不同的線路條件，達到自動調整列車運行的目的。

在ATO的應用過程中，經常會遇到帶有一定坡度的線路，現有的ATO坡度處理方法具體為：對實際線路坡度信息采用了分段線性化的描述，即把線路分成若干區段，把每個區段坐標進行線性擬合，用擬合出的斜率代表該區段的坡度值；對于列車一般采用質點模型，即在考慮坡度對列車的影響時，把列車當成一個質點來考慮。

但是，在現有的ATO坡度處理方法中，由于線路數據中存儲的每個區段的固定坡度值與該區段的每個具體點的坡度不一定完全相等，并且由于列車具有一定長度，所以把整個列車覆蓋范圍的坡度用列車上某一點對應的線路坡度來等效也是很不準確的，這將對ATO的控車產生不利的影響。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種列車自動運行系統坡度處理方法及裝置，以克服現有技術中把整個列車覆蓋范圍的坡度用列車上某一點對應的線路坡度來等效的做法，進而由于坡度偏差將對ATO的控車產生不利的影響的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種列車自動運行系統坡度處理方法，所述方法包括：

獲取列車覆蓋線路對應的坡度信息列表；

根據所述坡度信息列表計算所述列車覆蓋線路的等效坡度；

根據所述等效坡度計算所述列車所需的附加加速度；

根據所述附加加速度和由目標點信息生成的控車加速度確定控制所述列車的檔位。

優選地，所述獲取列車覆蓋線路對應的坡度信息列表，具體包括：

獲取預先生成的線路信息；

根據所述線路信息和列車位置信息獲取列車覆蓋線路；

從所述線路信息中提取所述列車覆蓋線路對應的坡度信息列表；

其中，所述預先生成的線路信息是根據線路的實際坡度數據進行分段，并采用數學函數h＝R(x)對每段進行擬合后獲得的，x為在列車運行方向上的位移，h為所述列車覆蓋線路某一點距基準水平面的高度。

優選地，從所述線路信息中提取所述列車覆蓋線路對應的坡度信息列表可以用函數組R(x)表示，具體包括：

R₁(x)，x∈[n₁,n₂]；

R₂(x)，x∈[n₂,n₃]；

……；

R_m(x)，x∈[n_m,n_m+1]；

其中，m為所述R(x)中包含函數的個數，x為車上任意點，n₁，n₂，n₃，……，n_m，n_m+1為所述列車覆蓋線路上的點，n₁為車頭所在位置，n_m+1為車尾所在位置，R(x)＝(a,b,……,n,x)，a，b，……，n為常量。

優選地，所述根據坡度信息列表計算所述列車覆蓋線路的等效坡度，具體包括：

根據公式[R_m(n_m+1)-R₁(n₁)]/(n_m+1-n₁)計算所述列車覆蓋線路的等效坡度。

優選地，所述根據等效坡度計算所述列車所需的附加加速度，具體包括：

根據所述等效坡度計算等效加速度，作為坡度帶來的附加加速度；

根據控車算法計算控車加速度；

計算所述控車加速度加上所述附加加速度的和，作為所述列車所需的施加加速度。

一種列車自動運行系統坡度處理裝置，所述裝置包括：

列表獲取單元，用于獲取列車覆蓋線路對應的坡度信息列表；

等效坡度計算單元，用于根據所述坡度信息列表計算所述列車覆蓋線路的等效坡度；