[發(fā)明專利]一種機車自動駕駛系統(tǒng)及機車自動駕駛控制方法

在審

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• 申請日: 2020-07-20
• 公開（公告）號: CN111762239A
• 公開（公告）日: 2020-10-13
• 發(fā)明（設計）人: 何海興;梅文慶;文宇良;白金磊;熊佳遠;李程;杜凱冰;張征方
• 申請（專利權）人: 中車株洲電力機車研究所有限公司
• 主分類號: B61L27/00
• 分類號: B61L27/00;B61L27/04;B61L15/00
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權代理有限公司 11227
• 代理人: 駱宗力

1.一種機車自動駕駛系統(tǒng)，其特征在于，包括：自動駕駛控制模塊、通信模塊、列尾設備模塊、機車運行監(jiān)控模塊、網(wǎng)絡控制模塊、空氣制動模塊和自動駕駛顯示模塊；其中，

所述通信模塊，用于實時獲取地面調(diào)度信息及地面調(diào)度指令，并對獲取的所述地面調(diào)度信息及地面調(diào)度指令進行處理后向所述自動駕駛控制模塊傳輸；

所述機車運行監(jiān)控模塊，用于將機車的編組信息及當前位置信息發(fā)送給所述自動駕駛控制模塊；

所述網(wǎng)絡控制模塊，用于向所述自動駕駛控制模塊實時提供機車狀態(tài)信息，并根據(jù)所述自動駕駛控制模塊提供的第一控制指令，對機車狀態(tài)進行控制；

所述列尾設備模塊，用于在接收到所述自動駕駛控制模塊發(fā)送的查詢指令時，向所述自動駕駛控制模塊發(fā)送機車尾部列車管壓力；

所述空氣制動控制模塊，用于接收所述自動駕駛控制模塊發(fā)送的空氣制動控制指令，并根據(jù)所述空氣制動控制指令進行列車管施加和緩解控制；

所述自動駕駛控制模塊，用于根據(jù)所述地面調(diào)度信息、地面調(diào)度指令、機車尾部列車管壓力、機車狀態(tài)信息和機車的編組信息及當前位置信息中的至少一項確定機車運行目標速度曲線，并根據(jù)所述機車運行目標速度曲線確定所述空氣制動控制指令和所述第一控制指令；

所述自動駕駛顯示模塊，用于接收并圖形化顯示所述自動駕駛控制模塊輸出的信息。

2.根據(jù)權利要求1所述的機車自動駕駛系統(tǒng)，其特征在于，所述自動駕駛模塊根據(jù)所述地面調(diào)度信息、地面調(diào)度指令、機車尾部列車管壓力、機車狀態(tài)信息和機車的編組信息及當前位置信息中的至少一項確定機車運行目標速度曲線的過程具體包括：

判斷是否接收到所述地面調(diào)度指令，如果是，則對所述地面調(diào)度指令進行分析和處理，判斷所述地面調(diào)度指令的有效性，當所述地面調(diào)度指令有效時，根據(jù)所述地面調(diào)度指令、地面調(diào)度信息、機車尾部列車管壓力、機車狀態(tài)信息和所述機車的編組信息及當前位置信息進行區(qū)間運行時分計算與分配，并根據(jù)計算與分配結(jié)果規(guī)劃機車目標速度曲線；當所述地面調(diào)度指令無效時，將無效信息反饋給地面調(diào)度中心，并將原機車運行目標速度曲線確定為機車運行目標速度曲線；

如果否，則根據(jù)所述地面調(diào)度信息、機車尾部列車管壓力、機車狀態(tài)信息和所述機車的編組信息及當前位置信息進行區(qū)間運行時分計算與分配，并根據(jù)計算與分配結(jié)果規(guī)劃機車目標速度曲線。

3.根據(jù)權利要求2所述的機車自動駕駛系統(tǒng)，其特征在于，所述機車的編組信息及當前位置信息至少包括：機車運行前方的線路信息、揭示信息、機車信號信息和機車運行防護曲線。

4.根據(jù)權利要求2所述的機車自動駕駛系統(tǒng)，其特征在于，所述自動駕駛模塊根據(jù)所述地面調(diào)度指令、地面調(diào)度信息、機車尾部列車管壓力、機車狀態(tài)信息和所述機車的編組信息及當前位置信息進行區(qū)間運行時分計算與分配的過程具體包括：

根據(jù)所述地面調(diào)度信息和地面調(diào)度指令，計算出機車剩余里程的運行時分；

根據(jù)機車所在線路的基礎數(shù)據(jù)、機車狀態(tài)信息、機車尾部列車管壓力和所述機車的編組信息即當前位置信息進行加權計算，規(guī)劃計算出滿足需求的機車運行速度曲線。

5.根據(jù)權利要求4所述的機車自動駕駛系統(tǒng)，其特征在于，所述自動駕駛模塊根據(jù)所述地面調(diào)度信息和地面調(diào)度指令，計算出機車剩余里程的運行時分的過程具體包括：

對所述地面調(diào)度信息和所述地面調(diào)度指令進行信息提取、篩選和轉(zhuǎn)換，以獲取控制信息數(shù)據(jù)；

根據(jù)機車的當前區(qū)段的剩余里程和正常行駛控制時速，計算機車正常行駛運行時分；

根據(jù)機車的當前區(qū)段的剩余里程和機車最快運行速度控制，計算機車最快運行時分；

根據(jù)機車的當前區(qū)段的剩余里程和所述控制信息數(shù)據(jù)，計算機車調(diào)度指令行駛運行時分；

判斷所述機車正常行駛運行時分是否大于所述機車調(diào)度指令行駛運行時分，如果是，則根據(jù)所述機車正常行駛運行時分與所述機車調(diào)度指令行駛運行時分計算當前區(qū)段的剩余區(qū)間的機車運行速度曲線；

如果否，則判斷所述機車最快運行時分是否小于所述機車調(diào)度指令行駛運行時分，若否，則判定所述地面調(diào)度指令異常，并返回調(diào)度信息異常信息；若是，則根據(jù)機車當前區(qū)段的線路數(shù)據(jù)和特殊場景數(shù)據(jù)，加權計算各子區(qū)段運行時分，并按照目標速度曲線規(guī)劃方法，把各子區(qū)段的運行時分作為約束條件，計算機動當前區(qū)段的剩余區(qū)間的機車運行速度曲線。