[發明專利]列車自動駕駛制動方法

有效

• 申請號: 201710917213.4
• 申請日: 2017-09-30
• 公開（公告）號: CN107757656B
• 公開（公告）日: 2020-02-25
• 發明（設計）人: 張會;邱磊;王慶勝
• 申請（專利權）人: 上海富欣智能交通控制有限公司
• 主分類號: B61L23/00
• 分類號: B61L23/00;B60T7/12
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 焦天雷

本發明公開了一種列車自動駕駛制動方法，包括：計算列車自動駕駛制動符合切牽引、惰行、制動施加、制動緩解最短距離S2，計算列車自動駕駛執行牽引、惰行和制動控車的最短距離S1；列車自動駕駛控車之前，若S1<列車當前列車位置到前方停車點的距離<S2且列車當前列車位置到前方停車點的距離小于時，控制列車開始以恒定加速度a制動，若S1<列車當前列車位置到前方停車點的距離<S2且列車當前列車位置到前方停車點的距離大于時，控制列車以某一恒定加速度加速到v后以恒定速度勻速行駛；若列車自動駕駛控車過程中，列車到前方停車點的距離小于等于S1時，輸出預設恒定加速度b，到停車點輸出最大制動使列車停下。本發明相對現有技術相比具有更高停車精度。

技術領域

本發明涉及軌道交通領域，特別是涉及一種軌交列車自動駕駛制動方法。

背景技術

車載自動駕駛模式下，列車通過控制牽引制動系統的輸出，實現列車的速度控制。其中，為了實現列車的自動制動，需要計算出列車制動時需要遵循的理想速度曲線，提供給自動速度控制模塊參考。該列車制動理想速度曲線是一個理論值，它能體現列車運行過程中的各個性能指標。

這種列車制動理想速度曲線不止一條，它們都被稱為自動駕駛剎車曲線，包括：安全制動模型曲線、常用制動剎車曲線、剎車曲線2、剎車曲線2a、剎車曲線3。但是這些曲線都是按照正常的列車發車、巡航、切牽引、施加制動、最后停車為模型計算構建的。

1、安全制動模型剎車曲線，SBM(Safe brake mode)。

如圖1所示，根據安全制動模型曲線，列車需要經過階段1-牽引切除最終到達的點不能越過列車自動防護的安全停車點。

假設存在速度v，使得列車從當前位置以速度v開始按照安全制動模型制動，并最終停止在ATO(列車自動駕駛)安全停車點，則速度v被記為安全制動模型剎車曲線在列車當前位置的取值。以距離為x軸，以速度大小為y軸，將每周期計算得出的v的取值按周期排列并連接成線，即可得到安全制動模型曲線。

2、常用制動剎車曲線FSB(Full Service Braking)。

如圖2所示，列車行進過程中，會根據土建限速以及臨時限速生成目標速度。列車以高于目標速度的速度行駛并接近目標速度點時，需要一個制動階段使車速降到目標速度，從而不超過新的限速。對最后停站來說，目標速度為0，到目標速度的距離即列車到自動駕駛停車點的距離。

在這個過程中，列車還需要遵循常用制動曲線。常用制動時，列車的加速度為固定值，再加上坡度，根據距離倒推出來的速度即為常用制動速度曲線。

3、剎車曲線1

計算出安全制動模型曲線和常用制動曲線后，取目標剎車曲線1＝Min(安全制動模型曲線,常用制動曲線)，它和剎車曲線2、2a、3之間的關系如圖3所示。

2、剎車曲線2

如圖4所示，列車行駛至c點以后，需要逐漸施加制動至d點，考慮延時。

Delta Speed＝剎車曲線1的瞬時加速度*(減速度從0Jerk到剎車曲線1的加速的時間+制動施加延時時間)

Jerkin Speed＝急動度*減速度從0Jerk到剎車曲線1的加速的時間^2/2

剎車曲線2＝剎車曲線1-(delta Speed-jerkin Speed)

3、剎車曲線2a

如圖5所示，列車行駛至b點以后，需要經過一段時間的惰行至c點，這個過程預留給車輛進行牽引至制動的切換。

Delta Speed＝剎車曲線1的瞬時加速度*惰行時間

剎車曲線2a＝剎車曲線2-delta Speed