[發(fā)明專利]列車的牽引控制輔助系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510094936.X
• 申請(qǐng)日: 2015-03-03
• 公開（公告）號(hào): CN104773190B
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔡伯根;劉先愷;鄧小軍;劉江;王劍;劉韶慶;上官偉;王忠立;梁建英;余進(jìn)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南車青島四方機(jī)車車輛股份有限公司;北京交通大學(xué)
• 主分類號(hào): B61L27/00
• 分類號(hào): B61L27/00
• 代理公司: 北京市商泰律師事務(wù)所11255
• 代理人: 毛燕生

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及列車運(yùn)行控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種列車的牽引控制輔助系統(tǒng)。

背景技術(shù)

現(xiàn)代高速列車運(yùn)行控制系統(tǒng)能夠基于實(shí)時(shí)列車定位、無線通信傳輸實(shí)現(xiàn)列車運(yùn)行間隔控制與超速防護(hù)，確保高速列車的運(yùn)行安全，同時(shí)，自動(dòng)控制、傳感器、現(xiàn)代無線通信等技術(shù)的引入和應(yīng)用極大促進(jìn)了列車運(yùn)行效率的提升，對(duì)于高速鐵路運(yùn)輸能力、服務(wù)質(zhì)量的優(yōu)化具有重要意義。

在高速列車發(fā)揮其骨干運(yùn)輸作用的過程中，如何有效提升高速列車的節(jié)能水平是決定高速鐵路環(huán)境友好性的關(guān)鍵因素之一，也是以節(jié)能減排這一可持續(xù)發(fā)展重大戰(zhàn)略為導(dǎo)向、有力促進(jìn)軌道交通系統(tǒng)智能化發(fā)展、實(shí)現(xiàn)綠色交通和綜合交通運(yùn)輸體系的重要需求。牽引控制是決定高速列車運(yùn)行特征實(shí)際狀況的直接來源，牽引控制方案的計(jì)算與實(shí)施是高速列車能耗動(dòng)態(tài)特征的決定性因素。

高速列車的牽引控制主要由高速列車的司機(jī)操縱實(shí)施完成，為了在列車時(shí)刻表給定的約束條件下盡可能減少高速列車的運(yùn)行能耗，可以利用高速列車參數(shù)結(jié)合線路條件對(duì)列車在途運(yùn)行能耗進(jìn)行估計(jì)，并以降低能耗為目標(biāo)計(jì)算優(yōu)化的高速列車牽引控制方案。然而，司機(jī)在實(shí)際中并無法直接掌握實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的高速列車牽引能耗狀況以及當(dāng)前狀態(tài)與離線優(yōu)化方案的偏差情況，只能根據(jù)經(jīng)驗(yàn)實(shí)施控制與調(diào)整，無法確保列車在運(yùn)行過程達(dá)到或趨近預(yù)定的能耗優(yōu)化目標(biāo)。

因此，開發(fā)一種高效率的基于節(jié)能的高速列車牽引控制輔助系統(tǒng)，使司機(jī)能夠準(zhǔn)確、深入地掌握相關(guān)信息并針對(duì)性調(diào)整牽引控制操作行為，是一個(gè)亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種列車的牽引控制輔助系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)列車進(jìn)行有效的輔助牽引控制。

一種列車的牽引控制輔助系統(tǒng)，包括：車載處理設(shè)備和人機(jī)交互終端；

所述的車載處理設(shè)備，用于通過各種傳感器、測(cè)速雷達(dá)測(cè)量并計(jì)算列車的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，該實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)包括里程s(t)和速度v(t)，根據(jù)所述列車的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)和所述列車的牽引特性計(jì)算出列車牽引力，將由所述列車的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)和列車牽引力組成的列車牽引控制輔助信息發(fā)送給所述人機(jī)交互終端；

所述的人機(jī)交互終端，用于接收所述車載處理設(shè)備發(fā)送的列車牽引控制輔助信息，將所述列車牽引控制輔助信息進(jìn)行顯示。

優(yōu)選地，所述車載處理設(shè)備包括：車載計(jì)算單元、位置定位終端、輪軸速度傳感器接口單元、慣性測(cè)量單元和測(cè)速雷達(dá)；

所述的位置定位終端，用于按照設(shè)定的周期時(shí)間采集列車的原始測(cè)量數(shù)據(jù)，該原始測(cè)量數(shù)據(jù)包括：列車的時(shí)間t_g、經(jīng)度λ_g、緯度高程h_g、速度v_g、航向角ψ_g，將采集的原始測(cè)量數(shù)據(jù)傳輸給所述的車載計(jì)算單元；

所述的慣性測(cè)量單元，用于按照設(shè)定的周期時(shí)間采集列車的原始測(cè)量數(shù)據(jù)，該原始測(cè)量數(shù)據(jù)包括：時(shí)間t_i、加速度a_i、航向角速度ω_i，將采集的原始測(cè)量數(shù)據(jù)傳輸給所述的車載計(jì)算單元；

所述的測(cè)速雷達(dá)，用于按照設(shè)定的周期時(shí)間采集列車的原始測(cè)量數(shù)據(jù)，該原始測(cè)量數(shù)據(jù)包括：時(shí)間t_r、速度v_r，將采集的原始測(cè)量數(shù)據(jù)傳輸給所述的車載計(jì)算單元；

所述的輪軸速度傳感器，用于通過輪軸速度傳感器接口單元按照設(shè)定的周期時(shí)間采集列車的原始測(cè)量數(shù)據(jù)，該原始測(cè)量數(shù)據(jù)包括：時(shí)間t_w、速度v_w，將采集的原始測(cè)量數(shù)據(jù)傳輸給所述的車載計(jì)算單元；

所述的車載計(jì)算單元，用于通過信息輸入通道接收所述位置定位終端、輪軸速度傳感器接口單元、慣性測(cè)量單元和測(cè)速雷達(dá)傳輸過來的原始測(cè)量數(shù)據(jù)，對(duì)所述原始測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，并對(duì)原始測(cè)量數(shù)據(jù)的預(yù)處理結(jié)果的有效性進(jìn)行診斷和判決，根據(jù)設(shè)定的決策原則和各通道數(shù)據(jù)的評(píng)估信息對(duì)所有通道的原始測(cè)量數(shù)據(jù)的預(yù)處理結(jié)果進(jìn)行重新組合，得到列車的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)。

優(yōu)選地，所述系統(tǒng)還包括：

地面中心設(shè)備，用于接收和處理車載處理設(shè)備發(fā)送過來的牽引控制輔助信息，將牽引控制輔助信息中的相關(guān)指標(biāo)與預(yù)先存儲(chǔ)的離線參考牽引控制方案進(jìn)行比較評(píng)估，將比較評(píng)估結(jié)果反饋給人機(jī)交互終端；根據(jù)比較評(píng)估結(jié)果對(duì)離線參考牽引控制方案進(jìn)行更新。

優(yōu)選地，所述車載計(jì)算單元包括：信息輸入通道、檢測(cè)診斷模塊和融合輸出模塊；