[發明專利]基于環境感知與信號系統的列車自動控制方法

有效

• 申請號: 202110557913.3
• 申請日: 2021-05-21
• 公開（公告）號: CN113147843B
• 公開（公告）日: 2023-05-19
• 發明（設計）人: 倪捷
• 申請（專利權）人: 上海電氣泰雷茲交通自動化系統有限公司
• 主分類號: B61L27/20
• 分類號: B61L27/20;B61L27/04;B61L23/00
• 代理公司: 上海灣谷知識產權代理事務所(普通合伙) 31289
• 代理人: 肖進

本發明公開了一種基于環境感知與信號系統的列車自動控制方法，包括：每相鄰兩站之間的區段劃定為一個軌道區段，每個軌道區段的中心位置部署氣象站；每個氣象站獲取相應氣象數據，通過網絡發送給數據處理服務器；該數據處理服務器根據各軌道區段的氣象數據，對每個軌道區段進行軌道濕滑分析，獲得各個軌道濕滑指數，并發送給ATS系統；ATS系統根據軌道濕滑指數決定合適的加速度、制動率等級與運行等級；ATS系統在列車準備發車時對車載子系統發送前方軌道區段所對應的加速度、制動率等級與運行等級命令。本發明防止列車打滑，也保證行車安全和乘客的舒適度。

技術領域

本發明涉及城市軌道交通技術領域，尤其涉及列車自動控制方法。

背景技術

在城市軌道交通信號控制領域，全自動無人駕駛系統(FAO)已經成為未來的發展方向。列車在露天地面或高架路段行駛期間由于雨雪天氣容易發生空轉打滑，制動率降低，有針對雨雪天氣下如何有效的自動控制列車的研究，例如：

中國專利(CN105549587B)介紹了一種基于控制中心判斷，用于雨雪天的列車自動駕駛控制方法，首先判斷列車所處環境是否為雨雪天氣，并結合列車打滑狀態，控制中心對線路上所以列車發送合適指令讓列車停止(可選)并進入預設模式行駛(設置了牽引力和制動力的上限)，但是沒有沒有描述如何判斷雨雪天氣的具體方案，并且假設了雨雪天氣會對線路中所有列車造成影響，即使信號系統控制范圍內部分區域并沒有降水。

中國專利(CN112141172A)介紹了另一種基于控制中心判斷的雨雪模式設置方法，通過ATS(列車自動監控系統)系統以區域控制器(ZC)管轄的軌道區段為單位，通過對ZC發送雨雪模式指令，間接的對轄區內的列車運行參數做統一調整，依然依賴中央調度對天氣的判斷。

中國專利(CN110758487A)介紹了一種基于環境感知的雨雪天氣下列車自動駕駛控制方法，通過加權處理結合了網絡天氣信息與軌道地面的降水量，對綜合降水量進行雨雪天氣等級分級，從而選擇相應的預設駕駛模式。主要適用于高速鐵路，并沒有針對城市軌道交通信號系統做明確的子系統功能分配說明。

中國專利(CN110271521A)介紹了一種基于信號系統的列車防滑控制方法，不依賴于中央控制系統發送指令，而是通過車輛擋風玻璃上的雨量傳感器獲取雨量信息，綜合軌道區段多個列車的雨量數據，計算軌道濕滑狀態，并結合列車打滑狀態與列車常用制動率計算當前區段列車可實現制動率并實時更新列車速度參考曲線。然而，給線路上所有列車都裝置雨量傳感器，從經濟和可維護角度考慮可能都不是最優方案；而且在列車從地下或站臺區域駛入露天地面過程中，由于車載雨量傳感器無法提前預測地面雨量，列車制動率調整并不及時。

發明內容

本發明的目的在于提供基于環境感知與信號系統的列車自動控制方法，防止列車打滑，也保證行車安全和乘客的舒適度。

實現上述目的的技術方案是：

一種基于環境感知與信號系統的列車自動控制方法，包括：

步驟S1，每相鄰兩站之間的區段劃定為一個軌道區段，每個軌道區段的中心位置部署氣象站；

步驟S2，每個氣象站獲取相應氣象數據，通過網絡發送給數據處理服務器；

步驟S3，數據處理服務器根據各軌道區段的氣象數據，對每個軌道區段進行軌道濕滑分析，獲得各個軌道濕滑指數，并通過網絡發送給ATS系統；

步驟S4，ATS系統根據軌道濕滑指數決定此區段合適的列車加速度、制動率等級與運行等級；

步驟S5，ATS系統在列車在當前站臺準備發車時對車載子系統發送前方軌道區段所對應的加速度、制動率等級與運行等級命令。

優選的，所述的氣象數據包括：實時測量的分鐘級雨量、每分鐘實時更新的當日的累計測量雨量、過去一小時測量雨量、有無雨雪狀態以及溫濕度。