[發(fā)明專利]基于場景識別的城市輕軌車輛載荷在線估算方法

有效

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• 申請日: 2021-06-09
• 公開（公告）號: CN113390495B
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周雙雷;任洪昌;邸峰;郭韞鋮;楊凡
• 申請（專利權(quán)）人: 中車青島四方車輛研究所有限公司
• 主分類號: G01G19/04
• 分類號: G01G19/04;G06F17/11;G06F17/18
• 代理公司: 青島清泰聯(lián)信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37256
• 代理人: 李紅巖

本發(fā)明實施例涉及一種基于場景識別的城市輕軌車輛載荷在線估算方法，包括：全車網(wǎng)絡(luò)控制器CCU獲取車輛閃存FLASH存儲器中存儲的車輛重量信息，并下發(fā)給車輛牽引控制器TCU和車輛制動系統(tǒng)控制器BCU；所述CCU實時檢測場景標識信息，根據(jù)檢測到的場景標識信息確定車輛當前的場景信息；當所述車輛當前的場景信息為正常運營場景時，執(zhí)行第一估算處理，得到車輛重量更新數(shù)據(jù)；當所述車輛當前的場景信息為特殊運營場景時，執(zhí)行第二估算處理，得到車輛重量更新數(shù)據(jù)；將所述車輛重量更新數(shù)據(jù)寫入FLASH存儲器，用以更新FLASH存儲器中存儲的車輛重量信息。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及軌道交通技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及基于場景識別的城市輕軌車輛載荷在線估算方法。

背景技術(shù)

輕軌是城市軌道建設(shè)的一種重要形式，也是當今世界上發(fā)展最為迅猛的軌道交通形式，具有運量大、速度快、污染小、能耗少、準點運行、安全性高等優(yōu)點，作為改善城市交通現(xiàn)狀的有效載體，成為現(xiàn)代化大都市的重要選擇。

城市軌道車輛客運具有人流量密度高、上客率波動大、軌道基建條件參差不齊等特點，這就要求車輛牽引系統(tǒng)和制動系統(tǒng)需要根據(jù)車輛載荷(等同重量)做到牽引力和制動力的精準控制。通過精準控制，可有效控制車輛啟動階段、控制級位轉(zhuǎn)換階段、電制動和機械制動交互配合階段等運營場景下的行車沖擊率，提高乘客的舒適率，最大程度保護無座和老幼病殘孕等特殊乘客，通過精準控制，使車輛牽引力和制動力同車輛載荷之間呈線性關(guān)系，各載荷下車輛的動力性能保持一致，便于無人駕駛、列車自動駕駛(ATO)或人工操作時精準控制運營圖。通過精準控制，可最大化利用軌道粘著條件提高車輛動力性能，盡可能降低車輛輪對觸發(fā)空轉(zhuǎn)和滑行的風險。

因此，車輛的載荷在軌道交通中發(fā)揮著重要的作用，大部分軌道車輛都在轉(zhuǎn)向架上安裝有載荷傳感器或通過測量空氣彈簧高度換算成車輛載荷，車重計算精度高，可實施監(jiān)控車輛重量。但隸屬于城市軌道交通系統(tǒng)的輕軌車輛，尤其是低地板車輛，受制于地板高度、成本壓力、維護難度等因素，大部分車輛沒有配置重量傳感器，例如歐洲的多數(shù)車型和國內(nèi)唐山等幾個車輛主機廠的車型等。

取消重量傳感器后，多數(shù)牽引和制動系統(tǒng)不再考慮車輛載荷對動力性能的影響，僅通過司機控制器主手柄級位控制牽引制動力的大小，最大手柄級位對應車輛可發(fā)揮的最大牽引和制動力，類似于電動汽車。這種控制方法簡單，但對于軌道交通這類系統(tǒng)存在諸多缺點：

1、上座率時變，車輛動力性能隨實際載荷波動較大，ATO駕駛系統(tǒng)或人工操作時難以控制車輛跟隨運營線路圖，使得準點、精準停車變得困難，頻繁發(fā)生晚點、沖標、欠標的故障；

2、不能根據(jù)載荷調(diào)整牽引制動力的變化斜率，車輛沖擊率超出限制，旅客舒適度下降，對乘客的人身安全造成威脅；

3、無法自適應利用軌道的粘著條件，較大的牽引制動力對應較小的車輛的載荷容易頻繁觸發(fā)空轉(zhuǎn)滑行故障，甚至造成擦輪，使車輛的動力性能衰減。

現(xiàn)行的無載荷傳感器的軌道車輛車重估算方法較少，通過計算乘客上乘率的方法誤差較大，僅有的乘用車車重估計方法不適用于軌道車輛特殊要求，動力學特性上的差異造成計算誤差較大。

因此，為解決以上困難，一種滿足軌道交通車輛運行場景需求的車輛載荷在線估算方法變得更加迫切。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種基于場景識別的城市輕軌車輛載荷在線估算方法，通過深入剖析車輛運用場景，根據(jù)不同場景下車輛運行與車輛載荷之間的協(xié)同關(guān)系，通過提取場景標識信息，對應不同場景以采用不同的處理策略來模擬有載荷傳感器條件下的車輛運行，基本涵蓋了軌道交通系統(tǒng)日常工況，所得結(jié)果準確度高，為列車安全、穩(wěn)定的運行提供了有力保障。

為此，本發(fā)明實施例提供了一種基于場景識別的城市輕軌車輛載荷在線估算方法，包括：

全車網(wǎng)絡(luò)控制器CCU獲取列車車輛的閃存FLASH存儲器中存儲的車輛重量信息，并下發(fā)給車輛牽引控制器TCU和車輛制動系統(tǒng)控制器BCU；