[發明專利]一種列車制動曲線分段方法、系統及列車控制方法

有效

• 申請號: 202110456437.6
• 申請日: 2021-04-27
• 公開（公告）號: CN112977556B
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發明（設計）人: 鮑鵬宇;陳志強;王建敏;于曉娜;張友兵;張貴娟
• 申請（專利權）人: 北京全路通信信號研究設計院集團有限公司
• 主分類號: B61L27/00
• 分類號: B61L27/00
• 代理公司: 北京知聯天下知識產權代理事務所(普通合伙) 11594
• 代理人: 張迎新;史光偉

本發明提供一種列車制動曲線分段方法、系統及列車控制方法，其中列車制動曲線分段方法包括：獲取列車制動曲線的制動性能參數；確定制動曲線分段優化模型，所述制動曲線分段優化模型采用基于粒子群算法的優化模型；基于所述制動性能參數，通過所述制動曲線分段優化模型確定所述列車制動曲線的分段參數。本發明提供的列車制動曲線分段方法，為列車制動曲線分段點的選取提供了一種快速的近似最優解決方案，可以用于實現任意車型、任意制動曲線、任意段數的列車制動曲線最優分段，具有很好的應用價值。

技術領域

本發明屬于軌道交通領域，特別涉及一種列車制動曲線分段方法、系統及列車控制方法。

背景技術

列車運行控制系統（簡稱列控系統）是保障列車安全運行，提高運輸效率的重要行車裝備，由車載設備和地面設備組成。列車自動防護系統（Automatic Train Protection，簡稱ATP）是列控系統的車載設備，其根據地面設備提供的線路數據、臨時限速等信息，基于列車制動性能參數生成制動距離曲線。

車載系統計算列車距離曲線時，為簡化計算量、提運算效率，通常對具有密集的列車制動性能參數點的列車制動曲線進行分段近似處理，即對密集的制動性能參數進行分段，現有制動曲線分段方案采用直接分段的方法，將減速度分為3~6段，這種分段方式無理論支撐，非最優分段。由于，不同類型的列車制動曲線差別較大，沒有統一的列車制動曲線分段方法，因此如何進行列車制動曲線分段，使得制動距離曲線及相關制動模式曲線具有良好性能且計算高效是車載系統中的一個難題。

發明內容

針對上述問題，本發明提供一種列車制動曲線分段方法，包括：

獲取列車制動曲線的制動性能參數；

確定制動曲線分段優化模型，所述制動曲線分段優化模型采用基于粒子群算法的優化模型；

基于所述制動性能參數，通過所述制動曲線分段優化模型確定所述列車制動曲線的分段參數。

進一步地，確定制動曲線分段優化模型包括：

設置粒子群參數包括列車制動曲線的速度分段點；

設置目標函數為粒子對應的最大制動距離最小。

進一步地，通過所述制動曲線分段優化模型確定所述列車制動曲線的分段參數包括：

基于所述制動性能參數初始化粒子群，設置所述粒子群的每個粒子對應多個速度分段點，每個分段點對應制動性能參數中的一個速度。

進一步地，基于所述制動性能參數初始化粒子群包括：

用N-1個速度分段點將所述制動曲線劃分為N段；

設置N段的制動曲線分段參數組成N-1維空間；

設置空間中分布M個參數粒子；

其中，第m個粒子的位置x_m和速度v_m可分別表示為

（3）

（4）

其中，0nN，0m≤M，x_mn表示第m個粒子的第n個速度分段點；v_mn表示第m個粒子的第n個速度分段點的移動速度。

進一步地，通過所述制動曲線分段優化模型確定所述列車制動曲線的分段參數包括：

根據每段的最高速度和最小減速度反向計算粒子對應的最大制動距離。

進一步地，根據每段的最高速度和最小減速度反向計算粒子對應的最大制動距離包括：