发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种速度控制方法及系统,通过根据授权路段、离线曲线和列车的运行数据生成实时曲线,以在非常规的运行状况下,对列车的行驶速度进行控制。
为实现上述目的,本发明有如下技术方案:
一种速度控制方法,所述方法包括:
预先为列车运行的区段计算离线曲线;
当所述授权路段未覆盖所述区段,则根据授权路段、离线曲线和列车的运行数据生成实时曲线;
获取列车行驶过程中,当前的位置与实时速度;并获取所述实时曲线中,当前位置对应的目标速度;
调整列车的牵引力或制动力,以控制所述实时车速达到所述目标车速;
所述离线曲线和实时曲线为位置/速度二维曲线。
所述根据授权路段、离线曲线和列车的运行数据生成实时曲线具体为:
根据授权路段的范围,从离线曲线中截取得到曲线第一部分;
根据列车的运行数据计算得到曲线第二部分;
拼接所述曲线第一部分和曲线第二部分,得到所述实时曲线。
所述运行数据包括:
正负加速度极值、牵引力极值、制动力极值、惰行转换时间及授权路段信息。
所述授权路段根据前方列车的尾端的位置计算获取。
所述获取列车行驶过程中的实时速度还包括:
对所述实时速度进行速度修正。
一种速度控制系统,所述系统包括:
曲线模块,用于预先为列车运行的区段计算离线曲线;当所述授权路段未覆盖所述区段,则根据授权路段、离线曲线和列车的运行数据生成实时曲线;
工况获取模块,用于获取列车行驶过程中,当前的位置与实时速度;并获取所述实时曲线中,当前位置对应的目标速度;
调整模块,用于调整列车的牵引力或制动力,以控制所述实时车速达到所述目标车速;
所述离线曲线和实时曲线为位置/速度二维曲线。
所述曲线模块包括:
离线曲线单元,用于预先为列车运行的区段计算离线曲线;
实时曲线单元,用于在所述授权路段未覆盖所述区段时,根据授权路段的范围,从离线曲线中截取得到曲线第一部分;根据列车的运行数据计算得到曲线第二部分;拼接所述曲线第一部分和曲线第二部分,得到所述实时曲线。
所述运行数据包括:
正负加速度极值、牵引力极值、制动力极值、惰行转换时间及授权路段信息。
所述授权路段根据前方列车的尾端的位置计算获取。
所述系统还包括:
速度修正模块,用于对所述实时速度进行速度修正。
通过以上技术方案可知,本发明存在的有益效果是:实时曲线部分取自离线曲线,简化了实时曲线的计算过程,提高了效率,同时也提升了实时曲线的准确定;通过速度修正进一步的精确了对于速度的控制。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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做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。
在现有技术当中,控制列车常规行驶的运行程序将以离线曲线的形式呈现,所谓的离线曲线即直角坐标系中的位置/速度二维曲线。进而在列车运行过程中,尽可能的使列车的车速变化趋近于所述的离线曲线。所谓离线曲线意味着车速控制的标的。对于车速控制的目标,就是使车速的变化尽可能与离线曲线相吻合。
例如,列车将从A站开往B站,则A站~B站间的路段被视为列车运行中一个标准的区段。所以对此可以结合列车运行过程中的相关运行数据的限制,可以计算出列车在该区段运行最优的速度变化规律,也就是该区段中的离线曲线。参见图1所示,即A站到B站间的离线曲线示意图。
具体而言,正常情况下,A站到B站之间控制系统的理论限速情况如图2所示;在此限速情况下,列车所能承受的冲击率,限制了列车的正负加速度极值;而动力因素制约了列车牵引力和制动力的极值。所述离线曲线正是在这些制约条件下计算得到的优选结果。具体计算方式可依据常规的物理学及数学原理,在此不作赘述。
所谓列车的授权路段,是指在某一路段范围内,控制系统存在对列车进行车速控制的权限。如果授权路段覆盖了A站~B站这一区段,即可直接将以离线曲线完成对于列车行驶的控制。
不过在一些特别的情况下,可能由于某些突然情况,或者出于前后列车之间车距的控制,授权路段未覆盖离线曲线对应的区段。例如当出于特殊情况,列车在A站至B站之间紧急停车,那么其授权路段就应为A站至停车点S的路段。在这种授权路段未覆盖区段的情况下,无法直接以离线曲线完成对于列车行驶的控制。
在这种情况下,本发明实施例将提供一种速度控制方法;参见图1所示,为本发明所述方法的具体实施例,本实施例中所述离线曲线和实时曲线为位置/速度二维曲线;所述方法包括以下步骤:
步骤301、预先为列车运行的区段计算离线曲线。
本实施例中所述离线曲线的依然可参照图1所示。
步骤302、当所述授权路段未覆盖所述区段,则根据授权路段、离线曲线和列车的运行数据生成实时曲线。
如果处于前后列车之间车距的控制,则所述授权路段根据前方列车的尾端的位置计算获取。极有可能导致授权路段未覆盖区段。
本实施例中根据授权路段、离线曲线和列车的运行数据生成实时曲线,也就意味着所述实时曲线的生成结合了一部分离线曲线,所以实时曲线的计算方式相比于现有技术更为高效。具体的计算流程如下:
步骤321、根据授权路段的范围,从离线曲线中截取得到曲线第一部分。
参见图4所示,S为停车点;S’为在C点制动情况下,列车的停车位置;显然S越过了S’,所以所述曲线第一部分中,完整的包括了AC段曲线。S’’为D点制动情况下,列车的停车位置,S没有越过S’’,所以初步曲线第一部分的终点在CD段。
步骤322、根据列车的运行数据计算得到曲线第二部分。
所述列车运行数据包括正负加速度极值、牵引力极值、制动力极值、惰行转换时间及授权路段信息等。图4中假设C点坐标为(50Km/h、3215m),S点的横坐标为3500m,列车加速度的正极值为0.9m/s2,负极值为-0.8m/s2。可计算出减速曲线与离线曲线的CD段交于E点,E点处的速度65Km/h。进一步考虑到列车的牵引惰行转换时间(本实施例中取1.2s),可最终得到曲线第二部分与第一部分的交点F点。F点处速度为61Km/h。
步骤323、拼接所述曲线第一部分和曲线第二部分,得到所述实时曲线。
曲线第一部分取自离线曲线,曲线第二部分为实时计算得出,二者相较于F点处,拼接所述曲线第一部分和曲线第二部分,得到所述实时曲线。本实施例中所述实时曲线有部分来自于离线曲线,则该部分即可无需重复计算。
步骤303、获取列车行驶过程中,当前的位置与实时速度;并获取所述实时曲线中,当前位置对应的目标速度。
步骤304、调整列车的牵引力或制动力,以控制所述实时车速达到所述目标车速。
计算得到实时曲线之后,进一步获取列车当前的位置和实时速度。根据所述当前位置,可在所述目标曲线中找到当前位置对应的目标速度。如果实时速度低于目标速度。可以通过调整列车的牵引力,控制列车加速,以使列车运行速度达到或者更接近于目标速度。
另外,由于由于实时测速可能出现的滞后性,本实施例中优选的可对所述实时速度进行速度修正。
通过以上技术方案可知,本实施例存在的有益效果是:实时曲线部分取自离线曲线,简化了实时曲线的计算过程,提高了效率,同时也提升了实时曲线的准确定;通过速度修正进一步的精确了对于速度的控制。
参见图5所示,为本实施例所述系统的结构示意图。本实施例中,所述系统用于实现前述实施例所述的方法,二者技术方案本质上一致;前述实施例中的相应描述,同样适用于本实施例中。所述系统具体包括:
曲线模块,用于预先为列车运行的区段计算离线曲线;当所述授权路段未覆盖所述区段,则根据授权路段、离线曲线和列车的运行数据生成实时曲线。
所述曲线模块包括:
离线曲线单元,用于预先为列车运行的区段计算离线曲线;
实时曲线单元,用于在所述授权路段未覆盖所述区段时,根据授权路段的范围,从离线曲线中截取得到曲线第一部分;根据列车的运行数据计算得到曲线第二部分;拼接所述曲线第一部分和曲线第二部分,得到所述实时曲线。
工况获取模块,用于获取列车行驶过程中,当前的位置与实时速度;并获取所述实时曲线中,当前位置对应的目标速度。
调整模块,用于调整列车的牵引力或制动力,以控制所述实时车速达到所述目标车速。
所述离线曲线和实时曲线为位置/速度二维曲线。
所述运行数据包括:
正负加速度极值、牵引力极值、制动力极值、惰行转换时间及授权路段信息。
所述授权路段根据前方列车的尾端的位置计算获取。
所述系统还包括:
速度修正模块,用于对所述实时速度进行速度修正。
通过以上技术方案可知,本实施例存在的有益效果是:实时曲线部分取自离线曲线,简化了实时曲线的计算过程,提高了效率,同时也提升了实时曲线的准确定;通过速度修正进一步的精确了对于速度的控制。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。