CN102167066B - 列车控制方法和自动列车防护设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种列车控制方法和自动列车防护设备，涉及列车控制领域，能够有效的使列车在受扰动的情况下不发生冒进，提高列车的安全性。该方法包括：根据预设权值函数、列车当前速度、列车预定目标速度和列车到达预定目标速度前n个目标点的速度，计算对应于参考控车曲线上所述n个目标点的权值；根据列车行驶的预定目标位置、预定目标速度、计算步长、所述参考控车曲线上n个目标点的权值和列车起模点的位置，计算目标控车曲线上的点；采用所述目标控车曲线对列车实施制动。主要应用于列车控制。

Description

列车控制方法和自动列车防护设备

技术领域

本发明涉及列车控制领域，尤其涉及列车控制方法和自动列车防护设备。

背景技术

ATP（Automatic Train Protection，自动列车防护）系统是列车安全运行的重要保障，该系统将列车当前位置和速度的关系实时与NBP(Normal Braking Profile,常用制动曲线)/EBP(Emergency BrakingProfile,紧急制动曲线)这两种控车曲线比较，进而决定是否输出制动命令，防止列车超速或冒进。因此，ATP控车曲线的设计在ATP系统中至关重要，它能够影响到列车运行安全性、行车效率和乘客乘车的舒适度。

目前，选用最大常用制动力/最大紧急制动力计算控车曲线。列车在制动过程中受到制动力、基本阻力和附加阻力的作用：其中，制动力与列车速度相关，可以通过查阅制造商的资料获取。基本阻力为列车速度的二次三项式，其系数也可以通过查阅制造商的资料获取。附加阻力与轨道坡度、弯度、及是否处于隧道区段有关，可以通过经验公式计算得到。

列车在制动过程中，根据以上三种力形成的加速度确定计算步长，将常用制动曲线/紧急制动曲线按照预设步长进行分段，利用公式(1)就可以分段计算出列车的常用制动曲线/紧急制动曲线。

$\left\{\begin{array}{c}2{{\stackrel{\‾}{a}}_i\mathrm{\Δs}}_i=v_i^2-v_{i+1}^2,(i=\mathrm{0,1,2,3}\·\·\·\·\·\·)\\ {\stackrel{\‾}{a}}_i=F_i+w_i\left(v\right)+g_i\left(s\right)\end{array}\right.---\left(1\right),$ 其中，i为每段制动曲线的编号，

代表列车所受的合力加速度，Δs_i代表该段步长，v_i代表该段的末速度，v_i+1代表该段的初速度，它等同于i+1段的末速度，F_i为最大常用制动力或紧急制动力产生的加速度，w_i(v)为基本阻力产生的加速度，g_i(s)为附加阻力产生的加速度。

由于上述方法计算出的常用制动曲线/紧急制动曲线是按照实际的最大常用制动力/紧急制动力计算出的，实质上为SNBP（Strictest NormalBraking Profile，最严格常用制动曲线）/SEBP（Strictest EmergencyBraking Profile，最严格紧急制动曲线），没有留有安全裕量。在列车受到很大扰动时，例如列车受到同向大风干扰时，有可能越过该线引起冒进。

发明内容

本发明的实施例提供一种列车控制方法和自动列车防护设备，能够有效的使列车在受扰动的情况下不发生冒进，提高列车的安全性。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种列车控制方法，包括：

根据预设权值函数、列车当前行车速度、列车预定目标速度和列车达到预定目标速度前n个目标点的速度计算对应于参考控车曲线上所述n个目标点的权值；

根据列车行驶的预定目标位置、预定目标速度、计算步长、所述参考控车曲线上n个目标点的权值、和目标控车曲线起模点的位置计算所述目标控车曲线上的点；

采用所述目标控车曲线对列车实施制动。

一种自动列车防护设备，包括：

第一计算单元，用于根据预设权值函数、列车当前行车速度、列车预定目标速度和列车达到预定目标速度前n个目标点的速度计算对应于参考控车曲线上所述n个目标点的权值；

第二计算单元，用于根据列车行驶的预定目标位置、预定目标速度、计算步长、所述参考控车曲线上n个目标点的权值、和目标控车曲线起模点的位置计算所述目标控车曲线上的点；

制动单元，用于采用所述目标控车曲线对列车实施制动。

本发明实施例提供的列车控制方法和自动列车防护设备，在计算目标控车曲线上的点时，是根据计算出的参考控车曲线上的点和预设权值函数得出的，使目标控车曲线上的纯制动力产生的减速度小于实际最大制动力产生的减速度，即计算出的目标控车曲线留有安全裕量。

由于在参考控车曲线的基础上通过预设权值函数得出的目标控车曲线留有安全裕量，所以，能够使列车受到扰动时，例如列车受到同向大风干扰或雨雪引起钢轨面湿滑时，有效防止列车越过该目标控车曲线引起冒进。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的列车控制方法的流程图；

图2为本发明实施例中控车曲线示意图；

图3为本发明实施例提供的另一列车控制方法的流程图；

图4为本发明实施例提供的列车控制方法中列车预定目标速度为零时,标有权值关系的控车曲线示意图；

图5为本发明实施例提供的列车控制方法中列车预定目标速度不为零时，标有权值关系的控车曲线示意图；

图6为本发明实施例中列车预定目标速度为零时，标有起始点控车曲线的示意图；

图7为本发明实施中列车预定目标速度不为零时，标有起始点的控车曲线示意图；

图8为本发明实施例中标有NBP的起模点的控车曲线示意图；

图9为本发明实施例中标有EBP的起模点的控车曲线示意图；

图10为本发明实施例提供的自动列车防护设备的结构图；

图11为本发明实施例提供的另一自动列车防护设备的结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种列车控制方法，如图1所示，包括以下步骤：

101、车载设备根据预设权值函数、列车当前速度、列车预定目标速度和列车到达预定目标速度前n个目标点的速度，计算对应于预设参考控车曲线上所述n个目标点的权值。

预定目标速度为列车通过制动在到达预定目标位置时所要达到的速度，该速度可以为零，也可以为大于零的某一速度；而目标控车曲线，为列车制动时实际所需遵守的曲线。目标控车曲线，可以通过参考控车曲线得到，参考控车曲线为已经知道的制动曲线，或者为可以通过已知方法获取的制动曲线。

本实施例中，权值为对应于参考控车曲线上点的系数，不同的点可能对应于不同的系数。通过该系数以及参考控车曲线上对应的点，就可以得到目标控车曲线的点。例如，参考控车曲线上的点乘以权值，就可以得到目标控车曲线上的点。具体的，本步骤可以包括：

1.根据预设的制动精度需要取步长Δs_X，从预定目标位置开始，每隔Δs_X取一个点，直至列车制动的起始位置，设在列车达到预定目标速度前共取n个目标点，每个目标点记作第X目标点，X=1,2,3，…，n。

2.计算对应于参考控车曲线上第X目标点的权值。

预定目标位置通常是已知的，如通过授权许可包获得；请参考图2，为控车曲线图，横轴S表示位置，纵轴V表示速度；预定目标位置为参考控车曲线的终点，用（S₀，V₀）表示；在参考控车曲线上，从预定目标位置（S₀，V₀）开始，每隔预设步长取一个点，记作（S_X,V_X）。其中，S0为预定目标位置，V₀为列车到达预定目标位置S₀时所需要达到的速度，S_X为第x个目标位置，V_X代表参考控车曲线上n个目标点中第X个目标位置的速度，X为每个目标点的编号。

依次计算参考控车曲线上从预定目标位置开始，相互距离Δs_X的所有点的权值。

3.根据（S₀，V₀）和公式 $\left\{\begin{array}{c}2{\stackrel{\‾}{a}}_X{\mathrm{\Δs}}_X=v_X^2-v_{X+1}^2,(X=\mathrm{0,1,2,3}\·\·\·\·\·\·,n-1)\\ {\stackrel{\‾}{a}}_X=F_X+w_X\left(V_X\right)+g_X\left(s\right)\end{array}\right.,$ 可以计算出参考控车曲线上的相距Δs_X的n个目标点（S_X,V_X）。

其中，X为所述n个目标点的编号，

为列车在S_x点所受的合力加速度，V_X为列车在S_x点的行车速度，Δs_X为S_x和S_x+1两点间的步长，v_X+1为列车在S_x+1点的速度，F_X为列车采用参考控车曲线制动时制动力产生的加速度，w_X(v)为基本阻力产生的加速度，g_X(s)为附加阻力产生的加速度，V₀为预定目标速度。

制动力与列车速度相关，可以通过查阅制造商的资料获取。，作用在单位质量上的基本阻力w(v)可表示为列车速度的二次三相式，例如：可以将w(v)表示为：

其中，g为重力加速度9.8N/kg；γ为回转质量系数；v为列车速度，单位为km/h；a,b,c为系数，a,b,c可以通过查阅制造商的资料获取。附加阻力与列车行驶轨道坡度、弯度、及是否处于隧道区段有关，可以通过经验公式计算得到。通过基本阻力和附加阻力可以计算得到Δs_X为预先设定的计算步长。列车预定目标速度V₀为已知数据，通过迭代，可以计算出参考控车曲线上的n个目标点（S_X,V_X）。

而预设权值函数为预设的关于V_X的一个函数，用于计算对应于参考控车曲线上点的权值，例如，可以是

也可以是

其中μ(v_X)为权值，v₀为列车行驶预定目标速度，v_d为目标控车曲线的起始速度，v_X为n个目标点种第X目标点的速度。通过上述公式，就可以计算出参考控车曲线上n个目标点中，每个目标点的权值。

102、车载设备根据列车行驶的预定目标位置、预定目标速度、计算步长、控车曲线上n个目标点中第X目标点的权值、和起模点的位置计算目标控车曲线上的n个目标点。

作为本发明实施例的一种实施方式，可以根据列车行驶的预定目标位置S₀、预定目标速度v₀、计算步长Δs_X，公式 $\left\{\begin{array}{c}2{\stackrel{\‾}{a}}_X{\mathrm{\Δs}}_X=v_X^2-v_{X+1}^2,(X=\mathrm{0,1,2,3}\·\·\·\·\·\·,n-1)\\ {\stackrel{\‾}{a}}_X=F_X+w_X\left(V_X\right)+g_X\left(s\right)\end{array}\right.,$ 能够计算出目标控车曲线上的n个目标点（S_X,V_X）。

若目标控车曲线为常用制动曲线，则每隔步长Δs_X取目标控车曲线上的点（S_nbpX，V_X），则有S_X—S_nbpX=（SP₀—SP）*μ(v_X)，由于μ(v_X)、SP₀、SP、S_X已知或者可以通过计算得出，所以，通过上式可以计算得出S_nbpX，进而可以得到NBP上的点（S_nbpX，V_X）。这里SP₀是参考控车曲线的左端点，SP是目标控车曲线的起模点。起模点指顶棚速度监视区和目标速度监视区的交界点，该交界点是以最大常用制动限速曲线来确定的，即为列车开始减速的点。

当计算步长Δs_X取的足够小时，整合得到的所有（S_nbpX，V_X），可以得到一个曲线，该曲线便可以作为目标控车曲线。

103、车载设备采用目标控车曲线对列车实施制动。

在获得了目标控车曲线以后，车载设备就可以依据该目标控车曲线监控列车的运行情况，当列车速度超过目标控车曲线的限制速度时，车载设备将根据当时的速度情况输出相应等级的制动力。

本实施例提供的列车控制方法，在计算目标控车曲线上的点时，是根据计算出的参考控车曲线上的点和预设权值函数得出的，使目标控车曲线上的纯制动力产生的减速度小于实际最大制动力产生的减速度，即计算出的目标控车曲线留有安全裕量。由于在参考控车曲线的基础上通过预设权值函数得出的目标控车曲线留有安全裕量，所以，能够使列车受到扰动时，例如列车受到同向大风干扰或雨雪引起钢轨面湿滑时，有效防止列车越过该目标控车曲线引起冒进。

作为本实施例的一种改进，本发明实施例提供另一种列车控制方法，如图3所示，包括以下步骤：

301、地面设备向车载设备发送MA（Movement Authority，行车许可/移动授权），该MA中包含列车行驶的预定目标位置和预定目标速度。

在列车行驶的过程中，地面设备会对列车的行驶状况进行实时监测，当地面设备检测出列车需要在运行的前方的某个位置停车或减速时，会向车载设备发送MA。

例如，地面设备检测出在第一列车行驶的前方某路段被第二列车所占用，该第一列车需要在到达前方被占用路段之前停下，此时，地面设备根据前方被占用路段距第一列车的距离和第一列车的当前速度，计算出第一列车停止或减速的预定目标位置和预定目标速度，向第一列车的车载设备发送MA，并在MA中携带预定目标位置和预定目标速度信息发送至车载设备。

为了使目标控车曲线留有安全裕量，所以以参考控车曲线制动力的β(0<β<1)倍来计算目标控车曲线，β即为本发明实施例中的权值，由于采用了β倍的制动力，所以，计算得到的目标NBP或目标EBP上的制动减速度小于列车采用参考控车曲线制动力时实际的减速度。列车撞上目标NBP触发制动后，实际目标速度曲线应当位于参考控车曲线NBP左侧。即使在有扰动的情况下，由于留有一定安全裕量，也可以防止列车越过目标NBP。

302、在地面设备发出MA后，车载设备接收该MA,并从接收到的MA中获取列车行驶的预定目标位置和预定目标速度。

为了后续的计算需要，车载设备从接收到的MA中获取列车行驶的预定目标位置和预定目标速度。

303、车载设备根据收到MA时列车所在的位置确定目标控车曲线起模点的位置。

304、车载设备根据预设权值函数、列车当前速度、列车预定目标速度和列车到达预定目标速度前n个目标点的速度，计算对应于预设参考控车曲线上所述n个目标点的权值。

预定目标速度为列车通过制动在到达预定目标位置时所要达到的速度，该速度可以为零，也可以为大于零的某一速度；而目标控车曲线，为列车制动时实际所需遵守的曲线。目标控车曲线，可以通过参考控车曲线得到，参考控车曲线为已经知道的制动曲线，或者为可以通过已知方法获取的制动曲线。

本实施例中的目标控车曲线可以是NBP，也可以是EBP。下面以目标NBP的计算过程为例，详述本发明实施例提供的列车控制方法：

为了实现计算目标NBP，首先，将SNBP设为参考控车曲线，计算SNBP上n个目标点的速度，计算对应于预设参考控车曲线上所述n个目标点的权值。具体的可以包括以下步骤：

1.在作为参考控车曲线的SNBP上从列车行驶的预定位置开始，每隔预设步长Δs_X取一个点，记作（S_X,V_X）。

2.列车行驶的预定位置在SNBP上的点为（S₀，V₀），根据点（S₀，V₀）和公式 $\left\{\begin{array}{c}2{\stackrel{\&OverBar;}{a}}_X{\mathrm{\&Delta;s}}_X=v_X^2-v_{X+1}^2,(X=\mathrm{0,1,2,3}\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;,n-1)\\ {\stackrel{\&OverBar;}{a}}_X=F_X+w_X\left(V_X\right)+g_X\left(s\right)\end{array}\right.,$ 可以计算出SNBP上的n个目标点中的n个目标点（S_X,V_X），V_X即列车的第X目标速度。

其中，X为所述n个目标点的编号，

为列车在S_x点所受的合力加速度，V_X为列车在S_x点的行车速度，Δs_X为S_x和S_x+1两点间的步长，v_X+1为列车在S_x+1点的速度，F_X为列车采用参考控车曲线制动时制动力产生的加速度，w_X(v)为基本阻力产生的加速度，g_X(s)为附加阻力产生的加速度，V₀为预定目标速度。

由于，制动力与列车速度相关，可以通过查阅制造商的资料获取。基本阻力为列车速度的二次三项式，其系数也可以通过查阅制造商的资料获取。附加阻力与轨道坡度、弯度、及是否处于隧道区段有关，可以通过经验公式计算得到，则

可以计算得到，Δs_X为预先设定的计算步长，列车预定目标速度V₀为已知数据，通过迭代，可以能够计算出SNBP上的点（S_X,V_X）。而V_X即列车的n个目标点中第X目标点的速度，即能够计算出列车的第X目标速度。

而控车曲线预设权值函数为预设的关于V_X的一个函数，例如，可以是

其中μ(v_X)为权值，v₀为列车运行的预定目标速度，v_d为目标控车曲线的起始速度，v_X为n个目标点中第X目标速度。通过上述公式，就可以计算出参考曲线SNBP上相应点的权值。

本发明实施例中的控车曲线预设权值函数，可以根据经验预先设定，下面给出本实施例中目标NBP控车曲线预设权值函数的设定规则：

如图4和图5中所示，图中虚线代表参考控车曲线SNBP，实线代表实际目标NBP。s_MA为列车车载设备收到MA的位置，SP₀为SNBP的左端点。

在两幅图中，[SP,SP₀]距离为L₀，当列车速度降为v_X时，将实际目标NBP与参考控车曲线SNBP之间距离记为L_Vx。显然，L_Vx<L₀。设参考控车曲线SNBP的函数为s=f₁(V_X)，实际目标NBP的函数为s=f₂(V_X)，那么对于速度v_X、s=f₁(V_X)、s=f₂(V_X)、μ(V_X)、L₀和L_Vx满足以下关系式：

$\left\{\begin{array}{c}{f}_1\left(V_X\right)-f_2\left(V_X\right)=\mathrm{\&mu;}\left(V_X\right)L_0=L_{\mathrm{Vx}}\\ 0<\mathrm{\&mu;}\left(V_X\right)<1\end{array}\right.---\left(2\right)$

这里，控车曲线预设权值函数μ(v_X)的值介于[0，1]之间，并且是增函数。根据公式（2）设控车曲线预设权值函数为：

下面验证预设的控车曲线预设权值函数（3）能够使目标控车曲线留有安全裕量，可以有效防止列车冒进：

对公式（2）等号两边对V_X求导，得到下面的等式：

$\frac{{\mathrm{df}}_1}{{\mathrm{dV}}_X}-\frac{{\mathrm{df}}_2}{{\mathrm{dV}}_X}=\frac{{\mathrm{df}}_1/\mathrm{dt}}{{\mathrm{dV}}_X/\mathrm{dt}}-\frac{{\mathrm{df}}_2/\mathrm{dt}}{{\mathrm{dV}}_X/\mathrm{dt}}=\frac{\mathrm{d\&mu;}\left(V_X\right)}{{\mathrm{dV}}_X}{L}_0---\left(4\right)$

已知列车的动力学方程式为：

$\left\{\begin{array}{c}\frac{\mathrm{ds}}{\mathrm{dt}}=V_X\\ \frac{{\mathrm{dV}}_X}{\mathrm{dt}}=F+w\left(V_X\right)+g\left(s\right)=a\end{array}\right.---\left(5\right)$

其中，F为列车单位质量上的制动力产生的加速度，w(v)为列车单位质量上的基本阻力产生的加速度，g(s)为列车单位质量上的附加阻力产生的加速度，a是列车的合力加速度。

根据公式（4）和公式（5）可以得到： $\frac{V_X}{a_1}-\frac{V_X}{a_2}=\frac{\mathrm{d\&mu;}\left(V_X\right)}{{\mathrm{dV}}_X}{L}_0---\left(6\right)$

a₁和a₂分别是参考控车曲线SNBP和实际目标NBP的合力加速度，a₁=F_7B+w(V_X)+g_m，g_m为列车收到MA的位置至目标位置的最大下坡附加阻力产生的加速度，F_7B为最大常用制动力产生的加速度；

为实际目标NBP上计算得到纯制动力产生的加速度，g₂为实际NBP的单位附加阻力产生的加速度。

为了有效防止列车冒进，实际目标NBP需要满足不等式

列车撞上实际目标NBP后不会越过该目标NBP，即实际减速曲线位于该目标NBP左侧。

根据公式(3)和公式(6)可以得到：

$\frac{1}{a_1}-\frac{1}{a_2}=\frac{2(V_X-v_0)L_0}{{(v_0-v_d)}^2{V}_X}=\frac{2L_0}{{(v_0-v_d)}^2}-\frac{2L_0{v}_0}{{(v_0-v_d)}^2{V}_X}=C(1-\frac{v_0}{V_X})L_0---\left(7\right)$

其中， $C=\frac{2}{{(v_0-v_d)}^2}.$

设实际目标NBP的起模点SP到参考控车曲线SNBP的起模点SP₀的距离为L₀，下面对当L₀>0时，采用权值函数

n≥2生成的实际目标NBP符合“导向安全”原则进行证明，即实际目标NBP的纯制动力产生的加速度

大于等于最大常用制动力产生的加速度F_7B进行证明。以下分两种情况讨论：

(1)当V_X=v₀时，由公式(7)可以导出以下等式，

$F_{7B}+w\left(V_X\right)+g_m=\hat{F}+w\left(V_X\right)+g_2---\left(8\right)$

进而得到      $F_{7B}-\hat{F}=g_2-g_m\&le;0$

$\left(9\right)$

由(9)进一步可以得到

(2)当V_X≠v₀时，采用引申法。若使下面不等式成立

$F_{7B}\&le;\hat{F}<0---\left(11\right)$

则有      $\frac{1}{\hat{F}+w+g_2}\&le;\frac{1}{F_{7B}+w+g_2}<0$

$\left(12\right)$

即

根据公式(7)，可以得到

$\frac{1}{a_1}-C(1-\frac{v_0}{V_X})L_0\&le;\frac{1}{F_{7B}+w+g_2}<0$

$\left(13\right)$

由于a₁=F_7B+w+g_m，对(10)式进行化简可以得到，

$L_0\&GreaterEqual;\frac{1}{C(1-\frac{v_0}{V_X})}\frac{[g_2-g_m]}{\left[(F_{7B}+w+g_m)(F_{7B}+w+g_2)\right]}---\left(14\right)$

在公式(14)中，g₂-g_m≤0，

另外因为F_7B+w+g_m与F_7B+w+g₂同号，所以(F_7B+w+g_m)(F_7B+w+g₂)>0。

因此， $\frac{1}{C(1-\frac{v_0}{V_X})}\frac{[g_2-g_m]}{\left[(F_{7B}+w+g_m)(F_{7B}+w+g_2)\right]}\&le;0$

$\left(15\right)$

而已知条件中L₀>0，所以(14)成立，从而得到即实际目标NBP的纯制动力产生的加速度大于最大常用制动力产生的加速度，实际目标NBP符合“导向安全”原则。

同理可以得出实际目标EBP起模点s_E0到参考控车曲线SEBP起模点

的距离LE₀>0时，实际目标EBP的纯制动力产生的加速度

大于最大常用制动力产生的加速度F_EB(即

此时实际目标EBP符合“导向安全”原则。

在实际目标NBP上，速度从v_d减小至v₀，差值a₂-a₁逐渐变小，直至速度降至v₀，加速度a₂等于a₁。符合目标NBP减速度逐渐变大(即加速度逐渐变小)的原则，适合采用一次制动，即1级制动->4级制动->7级制动的切换规则。

在实际目标NBP上,L₀越大，差值a₂-a₁越大，安全裕量越大，制动曲线越平缓。这表明在允许的情况下，增大L₀可以提高安全性并可以使制动过程更加平缓。

305、车载设备根据列车行驶的预定目标位置、预定目标速度、计算步长计算参考控车曲线上的点。

首先，确定计算目标控车曲线的起始点，本实施例中的起始点可以指列车行驶的预定目标位置。

在收到地面设备发送的MA后，可以知道列车控制的预定目标速度，根据该预定目标速度可以确定控车曲线的计算起始点。具体的：预定目标速度的不同，计算目标控车曲线的起始点也不同：

当列车预定目标速度为0时，如图6所示，目标NBP的计算起始点为行车许可终点EOA（End of Authority，行车许可终点），目标EBP的计算起始点为危险点S_vL。

当列车预定目标速度不为0时，如图7所示，目标NBP计算起始点S_Nd位于MRSP（Most Restrictive Speed Profile，最限制速度曲线）变化点S_M后方L₁处，L₁为列车惰行距离(当位于大下坡道时，该距离为1级常用制动距离)，即列车从S_Nd惰行到S_M速度恰好降为v₀;目标EBP计算起始点S_Ed位于MRSP变化点S_M后方L₂处，L₂为列车最大常用制动距离，即列车在最大常用制动作用下从S_Ed到S_M速度恰好降为v₀。

在确定了目标控车曲线的计算起始点后，根据列车行驶的预定目标位置S₀、预定目标速度v₀、预设的计算步长Δs_X，公式（1）能够计算出参考控车曲线SNBP上的点（S_X,V_X）。本发明实施例中，X为控车曲线n个目标点中每个目标点的编号，

代表列车受到的合力产生的加速度，F_X代表列车的最大制动力产生的加速度，w_X(V_X)代表列车的基本阻力产生的加速度，g_X(s)代表列车的附加阻力产生的加速度，Δs_X代表步长，V_X代表列车的末速度，v_X+1代表列车的初速度。

具体的，首先，根据获取或者计算或者查阅出的v₀、F_d、w_d(V_X)、g_d(s)、Δs_d计算v_d+1。将v₀、F_d、w_d(V_X)、g_d(s)、Δs_d带入公式（1）中，便可以计算出v₀₊₁的值。而S₀₊₁=S₀—Δs_d。即可以得到SNBP上的点（S₀₊₁，v₀₊₁）。

在计算出v₀₊₁的值后，同理可以根据v₀₊₁、F_d、w_d(V_X)、g_d(s)、Δs_d计算

v₀₊₂的值，而v₀₊₂=v₀₊₁—Δs_d+1。即可以得到SNBP上的点（S₀₊₂，v₀₊₂）。

依此类推，可以计算出参考控车曲线SNBP上的任意点。

306、根据所述控车曲线上相应点的控车曲线距离权值和与该点对应的最严格控车曲线上的点计算控车曲线上的点。

取目标NBP上的点（S_nbpX，V_X），则有S_X—S_nbpX=（SP₀—SP）*μ(v_X)，由于μ(v_X)、SP₀、SP、S_X已知或者可以通过计算得出，所以，通过上式可以计算得出S_nbpX，进而可以得到目标NBP上的点（S_nbpX，V_X）。

当计算步长Δs_X取的足够小时，将得到的（S_nbpX，V_X）连成线，便可以得到目标NBP。

为了保证铁路线路通过能力，列车的制动距离不宜过长，所以对目标NBP或EBP的左端边界应当加以限制。对于目标NBP的左端边界可以选取列车常用制动曲线的起模点，比如取4级常用制动曲线的起模点SP₄，如图8所示。

如图9所示，目标EBP起模点位于目标NBP起模点前方，两点距离等同于目标NBP和目标EBP计算终点之间的距离L_a，即[SP,s_E0]=[CP,s_Ed]。

在确定了起模点的左右端边界后，根据制动曲线尽量平缓的原则，起模点应当尽量靠近列车收到MA的位置s_MA。

本发明实施例提供一种实施方式，在确定常用制动曲线起模点位置时，设列车收到MA时所在的位置为s_MA，预设第一参考常用控车曲线，本实施例中可以为预设级别常用制动曲线起模点的位置位置为SP₄，参考控车曲线，本实施例中可以为最严格常用制动曲线起模点的位置为SP₀，目标控车曲线，本实施例中可以为待确定的常用制动曲线起模点的位置为SP。步骤303可以为以下方式中的一种：

当收到所述移动授权MA时列车所在的位置s_MA位于预设第一参考常用控车曲线起模点的位置SP₄后方时，可以为在列车收到MA时，列车还未到达第一参考常用制动曲线，本实施例中可以为预设级别常用制动曲线，起模点的位置，于是车载设备将目标常用制动曲线，本实施例中可以为目标曲线，起模点确定为SP₄所在的位置。

或者，当收到所述移动授权MA时列车所在的位置s_MA位于预设第一参考常用控车曲线起模点的位置SP₄与所述参考控车曲线起模点的位置SP₀之间时，可以为在列车收到MA时，列车已经到达或者超过第一参考常用制动曲线，本实施例中可以为预设级别常用制动曲线起模点的位置，但还未到达参考控车曲线，本实施例中可以为最严格常用制动曲线起模点的位置，于是车载设备将常用制动曲线起模点确定为s_MA所在的位置。

或者，当收到所述移动授权MA时列车所在的位置s_MA位于预设第一参考常用控车曲线起模点的位置SP₄前方时，可以为在列车收到MA时，列车已经越过参考曲线，本实施例中可以为最严格常用制动曲线起模点的位置，于是车载设备将常用制动曲线起模点确定为参考控车曲线起模点的位置SP₀所在的位置。

考虑到列车自收到MA至列车输出制动信号需要一定时间延迟，所以确定起模点的参考点应当设在位于列车在延迟时间内走行距离的前方。设列车收到MA的速度为v₀，T(T大于时间延迟)秒后位于

那么， ${\hat{s}}_{\mathrm{MA}}=s_{\mathrm{MA}}+v_{0}T.$

本发明实施例提供另一种实施方式，步骤203可以为以下方式中的一种：

列车在收到MA后，到达列车输出制动时所在的位置时输出制动信号，车载设备根据收到MA时列车的位置确定起模点的位置为：

当

列车输出制动时所在的位置位于预设第一参考常用控车曲线起模点的位置SP₄后方时，可以为在列车收到MA后，在延迟时间内走行一段距离，在位置

发出制动信号，列车还未到达第一参考常用控车曲线，本实施例中可以为预设级别常用制动曲线起模点的位置SP₄，于是车载设备将常用制动曲线起模点确定为SP₄所在的位置；或者，

当列车输出制动时所在的位置

位于预设第一参考常用控车曲线起模点的位置SP₄与所述参考控车曲线起模点的位置SP₀之间时，即列车在位置

发出制动信号时，列车已经到达或者超过预设第一参考常用制动曲线，本实施例中可以为预设级别常用制动曲线起模点的位置，但还未到达参考控车曲线起模点，本实施例中可以为最严格常用制动曲线的位置，于是车载设备将常用制动曲线起模点确定为

所在的位置；或者，

当列车输出制动时所在的位置

位于所述参考控车曲线起模点的位置SP₀前方时，可以为列车在位置

发出制动信号时，列车已经越过参考控车曲线，本实施例中可以为最严格常用制动曲线起模点的位置，于是车载设备将常用制动曲线起模点确定为SP₀所在的位置。

在确定了目标常用制动曲线的起模点基础上，可以进一步确定目标紧急制动曲线的起模点。如图所示，本发明实施例提供一种实施方式，在确定目标紧急制动曲线起模点位置时，目标EBP的起模点位置应该位于目标NBP起模点的前方，两个起模点之间的距离等同于目标NBP和目标EBP计算终点之间的距离L_a，即[SP,s_E0]=[CP,s_Ed]。

当s_EP位于目标紧急制动曲线起模点的位置

后方时，将目标紧急制动曲线的起模点确定为s_EP所在的位置；

当s_EP位于目标紧急制动曲线起模点的位置

前方时，将目标紧急制动曲线的起模点确定为

所在的位置；

其中，s_EP=SP+L_a，SP为目标常用制动曲线的起模点，L_a为目标常用制动曲线的终点和目标紧急制动曲线的终点之间的距离，

为最严格紧急制动曲线的起模点。

307、车载设备采用目标控车曲线对列车实施制动。

在获得了目标控车曲线以后，车载设备就可以依据该目标控车曲线监控列车运行，当列车速度超过控车曲线的限制速度时，车载设备将输出相应等级的制动力。

本实施例提供的列车控制方法，在计算目标控车曲线上的点时，是根据计算出的参考控车曲线上的点和预设权值函数得出的，使目标控车曲线上的纯制动力产生的减速度小于实际最大制动力产生的减速度，即计算出的目标控车曲线留有安全裕量。由于在参考控车曲线的基础上通过预设权值函数得出的目标控车曲线留有安全裕量，所以，能够使列车受到扰动时，例如列车受到同向大风干扰或雨雪引起钢轨面湿滑时，有效防止列车越过该目标控车曲线引起冒进。

由于本实施例提供的列车控制方法，按照计算出的目标NBP和/或目标EBP控制列车行驶时，对于控车曲线的起模点采用了动态确定的方式，使目标NBP和/或目标EBP的起模点能够根据列车收到MA的位置而确定。

控车曲线起模点位于列车收到MA的位置前方，在考虑列车空走时间影响的情况下，起模点最大限度的靠近列车收到MA的位置，能够有效的保证列车制动过程尽可能平缓，提高了乘客舒适度。

将SP₀点作为控车曲线起模点的左端边界，有效限制了过长的制动距离和过长的制动时间，有利提高发车密度和线路通过能力。

在列车收到MA位置前方选择控车曲线起模点，可以避免列车制动时已经越过控车曲线的状况发生，从而有效的避免过早停车现象的发生。

作为本发明实施例的一种实施方式，为了更好的为列车的制动留有安全裕量，在计算参考控车曲线上的点（S_X,V_X）时，公式（1）中的g_X(s)可以为从列车收到MA的位置开始至预定目标位置之间的最大下坡附加阻力产生的加速度。

为了使本发明实施例提供的列车控制方法更简单，在计算参考控车曲线SNBP或者参考控车曲线SEBP时，可以以制动力、基本阻力和附加阻力产生的加速度最大值进行计算，而无需根据速度v计算列车在不同速度时的制动力、基本阻力和附加阻力。

制动力在列车初速度v_d时产生的加速度最大；基本阻力在列车末速度v₀时的加速度最大；而附加阻力在最大下坡时加速度最大。将以上三个加速度的最大值叠加，作为最大加速度来计算参考控车曲线SNBP或者参考控车曲线SEBP。

采用最大加速度来计算参考控车曲线SNBP或者参考控车曲线SEBP时，不必按照公式(1)分段计算参考控车曲线SNBP或者参考控车曲线SEBP上的点，可以从左侧开始整体计算整条参考控车曲线SNBP/参考控车曲线SEBP，简化了计算步骤。

另外在MA比较紧急时，可以不必一次把参考控车曲线SNBP/参考控车曲线SEBP计算完整，可以边计算边制动，提高了本实施例列车控制方法的实时性。

为了实现上述实施例中提供的列车控制方法，本发明实施例提供了一种自动列车防护设备。自动列车防护设备用于将列车当前位置和运行速度的关系实时与NBP/EBP这两种列车控制曲线比进行较，进而决定是否输出制动命令，防止列车超速或冒进。如图10所示，该自动列车防护设备包括：第一计算单元101、第二计算单元102、制动单元103。

其中，第一计算单元101用于根据预设权值函数、列车当前行车速度、列车预定目标速度和列车达到预定目标速度前n个目标点的速度计算对应于参考控车曲线上所述n个目标点的权值；

第二计算单元102用于根据列车行驶的预定目标位置、预定目标速度、计算步长、所述参考控车曲线上相应点的权值、和目标控车曲线起模点位置计算目标控车曲线上的点；

制动单元103用于采用所述目标控车曲线对列车实施制动。

本实施例提供的自动列车防护设备，在计算目标控车曲线上的点时，是根据计算出的参考控车曲线上的点和预设权值函数得出的，使目标控车曲线上的纯制动力产生的减速度小于实际最大制动力产生的减速度，即计算出的目标控车曲线留有安全裕量。由于在参考控车曲线的基础上通过预设权值函数得出的目标控车曲线留有安全裕量，所以，能够使列车受到扰动时，例如列车受到同向大风干扰或雨雪引起钢轨面湿滑时，有效防止列车越过该目标控车曲线引起冒进。

作为本实施例的一种改进，本发明实施例提供另一种自动列车防护设备，如图11所示，包括：获取单元111、第一计算单元112、确定单元113、第二计算单元114、制动单元115。

其中，第二计算单元113包括：第一计算模块1131、第二计算模块1132。

获取单元111从接收到的移动授权MA中获取列车行驶的预定目标位置以及到达所述预定目标位置的预定目标速度。

第一计算单元112用于根据预设权值函数、列车当前行车速度、列车预定目标速度和列车达到预定目标速度前n个目标点的速度计算对应于参考控车曲线上所述n个目标点的权值。

确定单元113用于根据收到MA时列车所在的位置确定目标控车曲线起模点的位置。

第二计算单元114用于根据列车行驶的预定目标位置、预定目标速度、计算步长、所述参考控车曲线上n个目标点的权值、和目标控车曲线起模点的位置计算所述目标控车曲线上的点。具体的包括：第一计算模块1141根据所述预定目标位置、所述预定目标速度、计算步长和公式 $\left\{\begin{array}{c}2{\stackrel{\&OverBar;}{a}}_X{\mathrm{\&Delta;s}}_X=v_X^2-v_{X+1}^2,(X=\mathrm{0,1,2,3}\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;,n-1)\\ {\stackrel{\&OverBar;}{a}}_X=F_X+w_X\left(V_X\right)+g_X\left(s\right)\end{array}\right.$ 计算参考控车曲线上的n个目标点，其中，X为所述n个目标点的编号，

为列车在S_x点所受的合力加速度，V_X为列车在S_x点的行车速度，Δs_X为S_x和S_x+1两点间的步长，v_X+1为列车在S_x+1点的速度，F_X为列车采用参考控车曲线制动时制动力产生的加速度，w_X(v)为基本阻力产生的加速度，g_X(s)为附加阻力产生的加速度，V₀为预定目标速度。

第二计算模块1142用于根据所述参考控车曲线上n个目标点的权值和所述参考控车曲线上的所述n个目标点计算所述目标控车曲线上的点。

制动单元115用于采用所述目标控车曲线对列车实施制动。

本实施例提供的自动列车防护设备，在计算目标控车曲线上的点时，是根据计算出的参考控车曲线上的点和预设权值函数得出的，使目标控车曲线上的纯制动力产生的减速度小于实际最大制动力产生的减速度，即计算出的目标控车曲线留有安全裕量。由于在参考控车曲线的基础上通过预设权值函数得出的目标控车曲线留有安全裕量，所以，能够使列车受到扰动时，例如列车受到同向大风干扰或雨雪引起钢轨面湿滑时，有效防止列车越过该目标控车曲线引起冒进。

由于本实施例提供的自动列车防护设备，按照计算出的NBP控制列车行驶时，对于控车曲线的起模点采用了动态确定的方式，使NBP的起模点能够根据列车收到MA的位置而确定。

控车曲线起模点位于列车收到MA的位置前方，在考虑列车空走时间影响的情况下，起模点最大限度的靠近列车收到MA的位置，能够有效的保证列车制动过程尽可能平缓，提高了乘客舒适度。

作为本实施例的一种实施方式，在确定目标控车曲线的起模点时，所述确定单元根据收到MA时列车所在的位置确定目标控车曲线起模点的位置可以为：首先，预设第一参考常用控车曲线，本实施例中可以为预设级别常用制动曲线起模点的位置位置为SP₄，参考控车曲线，本实施例中可以为最严格常用制动曲线起模点的位置为SP₀，目标控车曲线，本实施例中可以为待确定的常用制动曲线起模点的位置为SP。步骤303可以为以下方式中的一种：

当收到所述移动授权MA时列车所在的位置s_MA位于预设第一参考常用控车曲线起模点的位置SP₄后方时，可以为在列车收到MA时，列车还未到达第一参考常用制动曲线，本实施例中可以为预设级别常用制动曲线，起模点的位置，于是车载设备将目标常用制动曲线，本实施例中可以为目标曲线，起模点确定为SP₄所在的位置。

或者，当收到所述移动授权MA时列车所在的位置s_MA位于预设第一参考常用控车曲线起模点的位置SP₄与所述参考控车曲线起模点的位置SP₀之间时，可以为在列车收到MA时，列车已经到达或者超过第一参考常用制动曲线，本实施例中可以为预设级别常用制动曲线起模点的位置，但还未到达参考控车曲线，本实施例中可以为最严格常用制动曲线起模点的位置，于是车载设备将常用制动曲线起模点确定为s_MA所在的位置。

或者，当收到所述移动授权MA时列车所在的位置s_MA位于预设第一参考常用控车曲线起模点的位置SP₄前方时，可以为在列车收到MA时，列车已经越过参考曲线，本实施例中可以为最严格常用制动曲线起模点的位置，于是车载设备将常用制动曲线起模点确定为参考控车曲线起模点的位置SP₀所在的位置。

作为本实施例的另一种实施方式，列车在收到MA后，到达位置

时输出制动，所述确定单元根据收到MA时列车的位置确定目标控车曲线起模点的位置可以为：

考虑到列车自收到MA至列车输出制动信号需要一定时间延迟，所以确定起模点的参考点应当设在位于列车在延迟时间内走行距离的前方。设列车收到MA的速度为v₀，T(T大于时间延迟)秒后位于

那么， ${\hat{s}}_{\mathrm{MA}}=s_{\mathrm{MA}}+v_{0}T.$

当

列车输出制动时所在的位置

位于预设第一参考常用控车曲线起模点的位置SP₄后方时，可以为在列车收到MA后，在延迟时间内走行一段距离，在位置

发出制动信号，列车还未到达第一参考常用控车曲线，本实施例中可以为预设级别常用制动曲线起模点的位置SP₄，于是车载设备将常用制动曲线起模点确定为SP₄所在的位置；或者，

当列车输出制动时所在的位置

位于预设第一参考常用控车曲线起模点的位置SP₄与所述参考控车曲线起模点的位置SP₀之间时，即列车在位置发出制动信号时，列车已经到达或者超过预设第一参考常用制动曲线，本实施例中可以为预设级别常用制动曲线起模点的位置，但还未到达参考控车曲线起模点，本实施例中可以为最严格常用制动曲线的位置，于是车载设备将常用制动曲线起模点确定为

所在的位置；或者，

当列车输出制动时所在的位置

位于所述参考控车曲线起模点的位置SP₀前方时，可以为列车在位置

发出制动信号时，列车已经越过参考控车曲线，本实施例中可以为最严格常用制动曲线起模点的位置，于是车载设备将常用制动曲线起模点确定为SP₀所在的位置。

在确定了目标常用制动曲线的起模点基础上，可以进一步确定目标紧急制动曲线的起模点。如图所示，本发明实施例提供一种实施方式，在确定目标紧急制动曲线起模点位置时，目标EBP的起模点位置应该位于目标NBP起模点的前方，两个起模点之间的距离等同于目标NBP和目标EBP计算终点之间的距离L_a，即[SP,s_E0]=[CP,s_Ed]。

当s_EP位于目标紧急制动曲线起模点的位置后方时，将目标紧急制动曲线的起模点确定为s_EP所在的位置；

当s_EP位于目标紧急制动曲线起模点的位置

前方时，将目标紧急制动曲线的起模点确定为

所在的位置；

其中，s_EP=SP+L_a，SP为目标常用制动曲线的起模点，L_a为目标常用制动曲线的终点和目标紧急制动曲线的终点之间的距离，

为最严格紧急制动曲线的起模点。

本实施例中可以将预设的某级别的常用制动曲线作为该第一参考常用制动曲线，例如，可以将4级常用制动曲线作为该第一参考常用制动曲线。

本发明实施例提供另一种实施方式在确定紧急制动曲线的起模点时，所述确定单元根据收到MA时列车所在的位置确定目标控车曲线起模点的位置还可以包括：

当s_EP位于目标紧急制动曲线起模点的位置

后方时，将目标紧急制动曲线的起模点确定为s_EP所在的位置；

当s_EP位于目标紧急制动曲线起模点的位置

前方时，将目标紧急制动曲线的起模点确定为

所在的位置；

其中，s_EP=SP+L_a，SP为目标常用制动曲线的起模点，L_a为目标常用制动曲线的起模点和目标紧急制动曲线的终点之间的距离，

为最严格紧急制动曲线的起模点。

在列车收到MA位置前方选择控车曲线起模点，可以避免列车制动时已经越过控车曲线的状况发生，从而有效的避免过早停车现象的发生。

作为本实施例的一种实施方式，预设权值函数可以为：

其中μ(v)为权值，v₀为所述预定目标速度，v_d为目标控车曲线的起始速度，v_x为第x个目标点的速度。

本发明实施例提供的列车控制方法和自动列车防护设备，可以借鉴到很多非线性系统控制领域，例如：机械切割刨磨领域，控制刀具走行速度和线路，防止刀具越界损坏；电梯控制领域，能够使得电梯运行更平稳，平层更精准；冶炼化工领域的温度控制，能够使得温度按照升温降温曲线变化，保证加工过程的适宜温度。

通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在可读取的存储介质中，如计算机的软盘，硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述的方法。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种列车控制方法，其特征在于，包括：

根据预设权值函数、列车当前行车速度、列车预定目标速度和列车达到预定目标速度前n个目标点的速度，计算对应于参考控车曲线上n个目标点的权值，所述预设权值函数包括：

其中μ(v_X)为权值，v₀为列车行驶预定目标速度，v_d为目标控车曲线的起始速度，在列车达到预定目标速度前共取n个目标点，每个目标点记作第X目标点，X=1,2,3，…，n，v_X为n个目标点中第X目标点的速度；

根据列车行驶的预定目标位置、预定目标速度、计算步长、所述参考控车曲线上n个目标点的权值和目标控车曲线起模点的位置，计算目标控车曲线上的点；

采用所述目标控车曲线对列车实施制动。

2.根据权利要求1所述的列车控制方法，其特征在于，在所述根据预设权值函数、列车当前行车速度、列车预定目标速度和列车达到预定目标速度前n个目标点的速度，计算对应于参考控车曲线上n个目标点的权值之前，所述方法还包括：

从收到的移动授权MA中获取列车行驶的预定目标位置以及到达所述预定目标位置的预定目标速度。

3.根据权利要求2所述的列车控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据收到移动授权MA时列车所在的位置确定目标控车曲线起模点的位置。

4.根据权利要求1至3任一项所述的列车控制方法，其特征在于，所述根据列车行驶的预定目标位置、预定目标速度、计算步长、所述参考控车曲线上n个目标点的权值和目标控车曲线起模点的位置，计算目标控车曲线上的点，包括：

根据所述预定目标位置、所述预定目标速度、计算步长和公式 $\left\{\begin{array}{c}2{\stackrel{\&OverBar;}{a}}_X{\mathrm{\&Delta;s}}_X=v_X^2-v_{X+1}^2\\ {\stackrel{\&OverBar;}{a}}_X=F_X+w_X\left(V_X\right)+g_X\left(s\right)\end{array}\right.$ 计算所述参考控车曲线上的所述n个目标点，其中，X为所述n个目标点的编号，

为列车在S_x点所受的合力加速度，V_X为列车在S_x点的行车速度，Δs_X为S_x和S_x+1两点间的步长，v_X+1为列车在S_x+1点的速度，F_X为列车采用参考控车曲线制动时制动力产生的加速度，w_X(v)为基本阻力产生的加速度，g_X(s)为附加阻力产生的加速度，V₀为预定目标速度；

根据所述参考控车曲线上n个目标点的权值和所述参考控车曲线上的所述n个目标点计算所述目标控车曲线上的点。

5.根据权利要求3所述的列车控制方法，其特征在于，所述目标控车曲线为常用制动曲线，所述根据收到移动授权MA时列车所在的位置s_MA确定目标控车曲线起模点的位置为：

当收到所述移动授权MA时列车所在的位置s_MA位于预设第一参考常用控车曲线起模点的位置第一SP后方时，将所述目标控车曲线起模点确定为所述第一SP所在的位置；或者，

当收到所述移动授权MA时列车所在的位置s_MA位于预设第一参考常用控车曲线起模点的位置第一SP与所述参考控车曲线起模点的位置第二SP之间时，将所述目标控车曲线起模点确定为s_MA所在的位置；或者，

当收到所述移动授权MA时列车所在的位置s_MA位于预设第一参考常用控车曲线起模点的位置第一SP前方时，将所述目标控车曲线起模点确定为所述参考控车曲线起模点的位置第二SP所在的位置。

6.根据权利要求3所述的列车控制方法，其特征在于，所述目标控车曲线为常用制动曲线，列车在收到移动授权MA后，到达位置

时输出制动，所述根据收到移动授权MA时列车所在的位置确定目标控车曲线起模点的位置为：

当列车输出制动时所在的位置

位于预设第一参考常用控车曲线起模点的位置第一SP后方时，将所述目标控车曲线起模点确定为所述第一SP所在的位置；或者，

当列车输出制动时所在的位置

位于预设第一参考常用控车曲线起模点的位置第一SP与所述参考控车曲线起模点的位置第二SP之间时，将所述目标控车曲线起模点确定为

所在的位置；或者，

当列车输出制动时所在的位置

位于所述参考控车曲线起模点的位置第二SP前方时，将所述目标控车曲线起模点确定为所述第二SP所在的位置。

7.根据权利要求5或6所述的列车控制方法，其特征在于，所述根据收到移动授权MA时列车所在的位置确定目标控车曲线起模点的位置还包括：

当s_EP位于目标紧急制动曲线起模点的位置

后方时，将目标紧急制动曲线的起模点确定为s_EP所在的位置；

当s_EP位于目标紧急制动曲线的起模点

前方时，将目标紧急制动曲线的起模点确定为

所在的位置；

其中，s_EP=SP+L_a，SP为目标控车曲线起模点的位置，L_a为所述目标控车曲线的终点和目标紧急制动曲线的终点间的距离。

8.一种自动列车防护设备，其特征在于，包括：

第一计算单元，用于根据预设权值函数、列车当前行车速度、列车预定目标速度和列车达到预定目标速度前n个目标点的速度计算对应于参考控车曲线上所述n个目标点的权值，所述预设权值函数包括：

其中μ(v_X)为权值，v₀为列车行驶预定目标速度，v_d为目标控车曲线的起始速度，在列车达到预定目标速度前共取n个目标点，每个目标点记作第X目标点，X=1,2,3，…，n，v_X为n个目标点中第X目标点的速度；

第二计算单元，用于根据列车行驶的预定目标位置、预定目标速度、计算步长、所述参考控车曲线上n个目标点的权值、和目标控车曲线起模点的位置计算所述目标控车曲线上的点；

制动单元，用于采用所述目标控车曲线对列车实施制动。

9.根据权利要求8所述的自动列车防护设备，其特征在于，所述自动列车防护设备还包括：

获取单元，用于从接收到的移动授权MA中获取列车行驶的预定目标位置以及到达所述预定目标位置的预定目标速度。

10.根据权利要求9所述的自动列车防护设备，其特征在于，所述自动列车防护设备还包括：

确定单元，用于根据收到MA时列车所在的位置确定目标控车曲线起模点的位置。

11.根据权利要求8至10任一项所述的自动列车防护设备，其特征在于，所述第二计算单元包括：

第一计算模块，用于根据所述预定目标位置、所述预定目标速度、计算步长和公式 $\left\{\begin{array}{c}2{\stackrel{\&OverBar;}{a}}_X{\mathrm{\&Delta;s}}_X=v_X^2-v_{X+1}^2\\ {\stackrel{\&OverBar;}{a}}_X=F_X+w_X\left(V_X\right)+g_X\left(s\right)\end{array}\right.,$ 计算所述参考控车曲线上的的所述n个目标点，其中，X为所述n个目标点的编号，

为列车在S_x点所受的合力加速度，V_X为列车在S_x点的行车速度，Δs_X为S_x和S_x+1两点间的步长，v_X+1为列车在S_x+1点的速度，F_X为列车采用参考控车曲线制动时制动力产生的加速度，w_X(v)为基本阻力产生的加速度，g_X(s)为附加阻力产生的加速度，V₀为预定目标速度；

第二计算模块，用于根据所述参考控车曲线上n个目标点的权值和所述参考控车曲线上的所述n个目标点计算所述目标控车曲线上的点。

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