CN102849076A

CN102849076A - 列车驾驶辅助系统

Info

Publication number: CN102849076A
Application number: CN2012103484341A
Authority: CN
Inventors: 黄峰; 朱金良
Original assignee: HARBIN TECHNOLOGY GENERAL ELECTROMECHANICAL CO LTD
Current assignee: HARBIN TECHNOLOGY GENERAL ELECTROMECHANICAL CO LTD
Priority date: 2012-09-19
Filing date: 2012-09-19
Publication date: 2013-01-02
Anticipated expiration: 2032-09-19
Also published as: CN102849076B

Abstract

列车驾驶辅助系统。以前列车驾驶员的驾驶经验和驾驶技术严重影响列车的能耗及平稳度等运行水平。本产品组成包括：显示装置（ 5 ），通信总线（ 10 ），主机（ 1 ）通过通信接口采集列车运行的数字量信息及开关量、模拟量信息；所述的主机通过存储的线路纵断面数据对上述数据进行计算、处理，采用机车运行速度预测模型，预测机车节能运行速度，最后将这些数据发送到所述的通信总线，并将数据通过显示装置显示，所述的主机和存储设备（ 9 ）相连。 本产品用于提供列车驾驶信息。

Description

列车驾驶辅助系统

技术领域：

本发明涉及一种列车驾驶辅助系统。

背景技术：

能源是重要的战略物资，是社会经济发展的重要物质基础。当前，国家正在加快建设资源节约型、环境友好型社会，要求铁路要进一步加大节能减排的工作力度。

铁路运输的能量消耗主要体现在机车牵引列车运行过程中，在既定的运行图、列车编组计划等运营管理状况下，同一列车在规定的时间内完成规定的运输距离存在着多种不同的牵引运行操纵方法，而不同的操纵方法直接导致列车运行能耗不同。

目前，机车乘务员操纵水平对能源消耗影响是不容忽视的。同一列车，会因机车乘务员的不同的操纵方法而消耗能源不同，熟悉线路纵断面、准确掌握列车运行速度及区间运行时分、操纵平稳、制动时机恰当的乘务员的操纵，燃油消耗就少。反之，燃油消耗就会增加，单耗上升。同时列车平稳的操纵减少了列车冲击受力，因此减轻了机车和车辆的磨损。

列车运行监控记录装置是安装在机车上的一个能够采集、记录与列车安全运行有关的各种机车运行状态信息并实现对机车安全速度控制的一种装置，当前所运用的该装置型号为LKJ-2000，名称为列车运行监控记录装置。

自动列车防护装置(Automatic Train Protection)，亦称“自动列车保障装置”，乃铁路的讯号系统的一种，原理跟自动列车停止装置P型(ATS-P)和自动列车制御装置﹝ATC﹞差不多。

机车行车和安全信息综合监测装置（TAX箱）是安装在机车上的一个能够获取机车运行和安全信息并通过RS485总线接口发布这些信息的一种装置。

发明内容：

本发明的目的是提供一种列车驾驶辅助系统，通过采集计算所用的开关量、模拟量、数字量等信息，并将采集到的数据经过牵引计算、运行条件、先验知识等处理手段，并采用机车运行速度预测模型，预测列车节能运行的速度-距离曲线，建立列车节能操纵的指导指令通过提示信息的方式指导机车乘务

员操纵，从而实现机车的节能，同时减轻机车和车辆的磨损。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种列车驾驶辅助系统，其组成包括：显示装置，通信总线，主机通过通信接口采集列车运行的数字量信息及开关量、模拟量信息；所述的主机通过存储的线路纵断面数据对上述数据进行计算、处理，采用机车运行速度预测模型，预测机车节能运行速度，最后将这些数据发送到所述的通信总线，并将数据通过所述的显示装置显示，所述的主机和存储设备相连。

所述的列车驾驶辅助系统，所述的主机包括：数字采集器，模拟数据采集器，数据计算单元，存储单元和发送单元。

所述的列车驾驶辅助系统，所述的模拟数据采集器通过外部通信总线采集列车运行监控记录装置、自动列车防护装置或机车行车和安全信息综合监测装置的机车行车信息，如牵引重量等信息，并发送到所述的主机。

所述的列车驾驶辅助系统，所述的模拟数据采集器采集机车本身耗油量和耗电量、运行速度等信息，并发送到所述的主机。

所述的列车驾驶辅助系统，所述的数据计算单元接收采集单元的开关量、模拟量、数字量等信息，并将接收到的数据经过牵引计算、运行条件计算、先验知识评价等处理手段，并采用机车运行速度预测模型，预测列车节能运行的速度-距离曲线，建立列车节能操纵的指导指令。

所述的列车驾驶辅助系统，所述的存储单元和所述的发送单元存储系统工作状态、列车运行状态、机车乘务员操纵状态，并提供数据转储的接口，将数据发送至的地方通信总线。

所述的列车驾驶辅助系统，所述的显示装置包括信号处理设备和显示器。

所述的列车驾驶辅助系统，所述的存储设备是CF卡或者USB转储器，存储所述的主机中存储的部分数据，采用地面分析软件分析机车的实时运行情况和机车乘务员的操纵情况，进行反馈分析及改进预测模型。

有益效果：

1. 本发明为列车驾驶员提供列车驾驶信息，使他对于高速列车行驶状况有充分的了解和把握，便于驾驶员做出正确的却侧，并提出相关最优化驾驶建议，这样减少了已有列车驾驶员的培训时间，也减少了列车驾驶的技术含量，降低了列车驾驶难度。

本发明有助于列车驾驶员平稳驾驶列车，同等条件下，减少了颠簸，提高了列车驾驶的平稳性，因为同一列车在规定的时间内完成规定的运输距离存在着多种不同的牵引运行操纵方法，而不同的操纵方法直接导致列车运行平稳度的不同，平稳度的提高增加了旅客乘车的舒适性。

本发明根据相关参数条件对于列优速度，列车操作驾驶等进行了最优化分析，保证建议的驾驶操作全部是参照了节油，平稳，快速，高效的各种要求综合分析出来的。相较已有驾驶员按照经验进行操作的运行方式来说，明显具有优越性。

本发明综合了路面情况和列车自身特点等运行情况，对列车驾驶进行合理的调节和规划，减少列车制动系统，牵引系统的磨损，增强列车使用寿命。

本发明采用最优化发放分析后，采用适应路面的牵引力，减少行车阻力，减少行车的能量损失，响应国家节能减排号召。

本发明系统安装简单，维护方便，适应机车恶劣的环境；该系统适应电力机车、内燃机车、动车组、高铁等所有机车辅助驾驶。

本发明提供的列车驾驶辅助系统的核心部件为辅助驾驶控制主机，且其抗震性好，适应高低温环境且电磁兼容性好。

附图说明：

附图1是本产品的工作框图。

具体实施方式：

实施例1：

一种列车驾驶辅助系统，其组成包括：显示装置3，通信总线10，主机1通过通信接口采集列车运行的数字量信息及开关量、模拟量信息；所述的主机通过存储的线路纵断面数据对上述数据进行计算、处理，采用机车运行速度预测模型，预测机车节能运行速度，最后将这些数据发送到所述的通信总线，并将数据通过所述的显示装置显示，所述的主机和存储设备2相连。

实施例2：

上述的列车驾驶辅助系统，所述的主机包括：数字采集器4，模拟数据采集器5，数据计算单元6，存储单元7和发送单元8。

实施例3：

上述的列车驾驶辅助系统，所述的模拟数据采集器通过外部通信总线14采集列车运行监控记录装置9、自动列车防护装置10或机车行车和安全信息综合监测装置11的机车行车信息，如牵引重量等信息，并发送到主机。

实施例4：

上述的列车驾驶辅助系统，所述的模拟数据采集器采集机车本身耗油量和耗电量、运行速度等信息，并发送到主机。

实施例5：

上述的列车驾驶辅助系统，所述的数据计算单元接收采集单元的开关量、模拟量、数字量等信息，并将接收到的数据经过牵引计算、运行条件计算、先验知识评价等处理手段，并采用机车运行速度预测模型，预测列车节能运行的速度-距离曲线，建立列车节能操纵的指导指令。

实施例6：

上述的列车驾驶辅助系统，其特征是：所述的存储单元和发送单元存储系统工作状态、列车运行状态、机车乘务员操纵状态，并提供数据转储的接口，将数据发送至通信总线。

实施例7：

上述的列车驾驶辅助系统，所述的显示装置包括信号处理设备12和显示器13。

实施例8：

上述的列车驾驶辅助系统，所述的存储设备是CF卡或者USB转储器，存储主机中存储的部分数据，采用地面分析软件分析机车的实时运行情况和机车乘务员的操纵情况，进行反馈分析及改进预测模型。

实施例9：

上述的列车驾驶辅助系统，所述的辅助驾驶控制主机部分与列车运行监控记录装置（LKJ2000）或自动列车防护装置（ATP）部分的通信接口：该接口可以是辅助驾驶控制主机部分与列车运行监控记录装置（LKJ2000）或自动列车防护装置（ATP）部分直接连接的通信接口（如RS485、CAN等）或者是辅助驾驶控制主机通过机车行车和安全信息综合监测装置（TAX箱）的通信接口（如RS485等）。

Claims

1.一种列车驾驶辅助系统，其组成包括：显示装置，通信总线，其特征是：主机通过通信接口采集列车运行的数字量信息及开关量、模拟量信息；所述的主机通过存储的线路纵断面数据对上述数据进行计算、处理，采用机车运行速度预测模型，预测机车节能运行速度，最后将这些数据发送到所述的通信总线，并将数据通过所述的显示装置显示，所述的主机和存储设备相连。

2. 根据权利要求1所述的列车驾驶辅助系统，其特征是：所述的主机包括：数字采集器，模拟数据采集器，数据计算单元，存储单元和发送单元。

3.根据权利要求1或2所述的列车驾驶辅助系统，其特征是：所述的模拟数据采集器通过外部通信总线采集列车运行监控记录装置、自动列车防护装置或机车行车和安全信息综合监测装置的机车行车信息，如牵引重量等信息，并发送到所述的主机。

4.根据权利要求1或2或3所述的列车驾驶辅助系统，其特征是：所述的模拟数据采集器采集机车本身耗油量和耗电量、运行速度等信息，并发送到所述的主机。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的列车驾驶辅助系统，其特征是：所述的数据计算单元接收采集单元的开关量、模拟量、数字量等信息，并将接收到的数据经过牵引计算、运行条件计算、先验知识评价等处理手段，并采用机车运行速度预测模型，预测列车节能运行的速度-距离曲线，建立列车节能操纵的指导指令。

6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的列车驾驶辅助系统，其特征是：所述的存储单元和所述的发送单元存储系统工作状态、列车运行状态、机车乘务员操纵状态，并提供数据转储的接口，将数据发送至的地方通信总线。

7.根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的列车驾驶辅助系统，其特征是：所述的显示装置包括信号处理设备和显示器。

8.根据权利要求1或2或3或4或5或6或7所述的列车驾驶辅助系统，其特征是：所述的存储设备是CF卡或者USB转储器，存储所述的主机中存储的部分数据，采用地面分析软件分析机车的实时运行情况和机车乘务员的操纵情况，进行反馈分析及改进预测模型。