CN105334881B - 一种列车恒速运行的控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种列车恒速运行的控制方法，以列车当前所受阻力、列车当前线路坡道斜向力和列车在不同运行状态下所受外力之总和为恒速控制的参考值，计算在恒速控制中列车牵引电机输出力，使列车的运行速度保持恒定。本发明具有恒速控制精度高，列车速度控制稳定的优点。

Description

一种列车恒速运行的控制方法
技术领域
本发明涉及一种列车控制领域，尤其涉及一种列车恒速运行的控制方法。
背景技术
在列车运行过程中，为减轻司机的工作压力，保证列车稳定的舒适运行，恒速运行功能已成为列车的必备功能需求。如图1所示，当前电力机车常采用通过控制CI电路来调整列车牵引电机的输出，实现对列车运行速度的调整。名为《机车恒速运行控制方法》的发明专利，专利号为CN101211189A，通过可编程控制器PLC检测并转换机车速度，进而控制机车保持在一较小偏差范围内的恒速运行状态，无需驾驶员进行人工干预做出调整操作。名为《用于在自动列车运行中控制速度的方法和装置》，专利号为CN101992795A，通过估测和控制列车在其将行驶到的每个位置处所应当行驶的速度，从而满足列车限制速度曲线，在列车加速或减速的情况下，通过遵守加速度限制和加加速度限制确保乘客舒适。但现有技术存在以下不足：
1、恒速控制中设定力按固定斜率从当前值上升到列车允许最大力，计算的设定力随着速度差的增大，会远远偏离实际速度点对应的力矩包络线，从而使计算得出的力矩值没有实际作用，最终控制力的给定完全按照电机包络线执行，使恒速控制器失去作用。
2、设定力没有考虑列车阻力和列车运行坡道，调节容易偏大，使列车加、减速度较大，导致列车冲击较大，严重影响列车乘坐的舒适性。
3、设定力计算中使用的速度信号为固定速度精度，导致设定力变化过快或过慢，从而导致功率波动剧烈从而加重主电路参数的调节难度，不利于控制系统稳定。
发明内容
本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种恒速控制精度高，列车速度控制稳定的列车恒速运行的控制方法。
为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：一种列车恒速运行的控制方法，通过列车恒速控制器控制列车的牵引电机输出力，列车的牵引电机输出力通过如式(1)所示公式计算，
FE＝FR+FG+FA (1)
式(1)中，FE为列车的牵引电机输出力，FR为列车当前所受阻力，FG为列车当前线路坡道斜向力，FA为列车所受力之总和。
作为本发明的进一步改进，所述列车当前所受阻力FR通过获得列车当前速度v，由列车阻力计算功能模块计算得到。
作为本发明的进一步改进，所述列车当前线路坡道斜向力FG通过获取列车当前位置，和列车运行线路图计算得到。
作为本发明的进一步改进，所述列车所受力之总和FA通过如式(2)所示公式计算得出，
FA＝ma (2)
式(1)中，FA为列车所受力之总和，m为列车质量，a为列车预设的加速度。
作为本发明的进一步改进，控制列车恒速运行包括如下步骤：
S1.设定列车恒速运行的恒速值V；
S2.根据预设的恒速误差Vd，判断列车的当前运行速度v是否处于恒速值V的恒速误差范围内，处于该范围内则跳转到步骤S3，否则跳转到步骤S4；
S3.控制列车的牵引电机输出力FE为列车当前线路坡道斜向力FG与列车当前所受阻力FR之和；
S4.计算列车所受力之总和FA，通过式(1)所示公式计算并调整列车的牵引电机输出力FE。
作为本发明的进一步改进，所述步骤S1的具体步骤为：
S1.1.司机人员向列车控制系统发出恒速运行指令；
S1.2.列车控制系统判断列车当前运行速度是否高于恒速控制的门槛值，是则设定列车的当前运行速度v为列车的恒速值V，否则不响应该恒速运行指令。
作为本发明的进一步改进，所述步骤S4中，当列车当前运行速度v低于设定的列车恒速值V的恒速误差范围时，列车恒速控制器控制列车以预设的加速度a1加速；当列车当前运行速度v高于设定的列车恒速值V的恒速误差范围时，列车恒速控制器控制列车以预设的加速度a2减速。
作为本发明的进一步改进，所述步骤S4中，进一步对列车当前运行速度v进行修正，修正方式如式(3)所示，
v'＝v-MOD((v-V),ΔV) (3)
式(3)中，v'为修正后的列车当前运行速度，v为修正前的列车当前运行速度，V为设定的列车恒速值，ΔV为允许的恒速误差范围，MOD( )为取余运算；并以修正后的列车当前运行速度v'计算列车的当前阻力。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1、本发明在恒速控制中，引入列车当前线路走道斜力和当前所受到的阻力，能够精确计算列车在当前状态下的受力情况，使列车的恒速控制更为精准。
2、本发明采用预设的加速度来控制列车加速或减速的过程中的速度变化量，能够保证列车在恒速控制器控制下的恒速运行平稳，为乘员提供舒适的乘坐感受。
附图说明
图1为现有列车速度控制主电路原理示意图。
图2为本发明实施例控制列车恒速运行方法的流程图。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。
本实施例一种列车恒速运行的控制方法，通过列车恒速控制器控制列车的牵引电机输出力，列车的牵引电机输出力通过如式(1)所示公式计算，
FE＝FA-FR-FG (1)
式(1)中，FE为列车的牵引电机输出力，FA为列车所受力之总和，FR为列车当前所受阻力，FG为列车当前线路坡道斜向力；牵引电机输出力FE、列车所受力之总和FA、列车当前所受阻力FR和列车当前线路坡道斜向力FG与列车前进方向一致时为正，与列车前进方向相反时为负。列车所受力之总和FA为正值时，列车加速运行，为负值时，列车减速运行，为0时，列车保持恒速运行。因此，在理想状态下，在控制列车恒速运行的过程中，当列车运行速度等于恒速值时，需要保持列车所受力之总和FA为0，当列车运行速度高于恒速，需要使列车所受力之总和FA为负值，使列车减速，当列车运行速度低于恒速，需要使列车所受力之总和FA为正值，使列车加速。列车当前所受阻力FR通过获得列车当前速度v，由列车阻力计算功能模块计算得到。列车当前线路坡道斜向力FG通过获取列车当前位置，和列车运行线路图计算得到。列车所受力之总和FA通过如式(2)所示公式计算得出，
FA＝ma (2)
式(1)中，FA为列车所受力之总和，m为列车质量，a为列车预设的加速度。在本实施例中，列车质量为根据实际情况的估计值
如图2所示，在本实施例中，列车恒速运行的控制方法包括如下步骤：S1.设定列车恒速运行的恒速值V；S2.根据预设的恒速误差Vd，判断列车的当前运行速度v是否处于恒速值V的恒速误差范围内，处于该范围内则跳转到步骤S3，否则跳转到步骤S4；S3.设置列车加速为0，通过式(1)所示公式计算并调整列车的牵引电机输出力FE；S4.计算列车所受力之总和FA，通过式(1)所示公式计算并调整列车的牵引电机输出力FE。
在本实施例中，步骤S1的具体步骤为：S1.1.司机人员向列车控制系统发出恒速运行指令；S1.2.列车控制系统判断列车当前运行速度是否高于恒速控制的门槛值，是则设定列车的当前运行速度v为列车的恒速值V，否则不响应该恒速运行指令。由于列车速度传感器在列车接近静态的极低速运行状态时，采样不准确，难以实现对速度的精确控制，因此，在本实施例中，需要判断列车的当前运行速度，即设定恒速值需要满足大于恒速控制门槛值的要求。在满足恒速控制门槛值的情况下，列车控制系统将列车的当前运行速度设定为恒速值，进行恒速控制。
在本实施例中，步骤S4中，当列车当前运行速度v低于设定的列车恒速值V的恒速误差范围时，列车恒速控制器控制列车以预设的加速度a1加速，加速度a1为正值；当列车当前运行速度v高于设定的列车恒速值V的恒速误差范围时，列车恒速控制器控制列车以预设的加速度a2减速，加速度a2为负值。通过预设的加速度的值，由公式(2)即可计算出该加速度对应的列车受力情况，即列车所受力之总和FA。
在本实施例步骤S4中，进一步对列车当前运行速度v进行修正，修正方式如式(3)所示，
v'＝v-MOD((v-V),ΔV) (3)
式(3)中，v'为修正后的列车当前运行速度，v为修正前的列车当前运行速度，V为设定的列车恒速值，ΔV为允许的恒速误差范围，MOD( )为取余运算；并以修正后的列车当前运行速度v'计算列车的当前阻力。通过对列车当前运行速度v的修正，可进一步优化列车速度调整过程中牵引电机输出力FE的变化快慢，使速度的调整更加平稳，舒适性更多好。
上述只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (7)

1.一种列车恒速运行的控制方法，其特征在于：通过列车恒速控制器控制列车的牵引电机输出力，列车的牵引电机输出力通过如式(1)所示公式计算，
FE＝FA-FR-FG (1)
式(1)中，FE为列车的牵引电机输出力，FA为列车所受力之总和，FR为列车当前所受阻力，FG为列车当前线路坡道斜向力；所述牵引电机输出力、列车所受力之总和、列车当前所受阻力和列车当前线路坡道斜向力与列车前进方向一致时为正，与列车前进方向相反时为负；
列车恒速运行的控制方法包括如下步骤：
S1.设定列车恒速运行的恒速值V；
S2.根据预设的恒速误差Vd，判断列车的当前运行速度v是否处于恒速值V的恒速误差范围内，处于该范围内则跳转到步骤S3，否则跳转到步骤S4；
S3.设置列车加速为0，通过式(1)所示公式计算并调整列车的牵引电机输出力FE；
S4.计算列车所受力之总和FA，通过式(1)所示公式计算并调整列车的牵引电机输出力FE。
2.根据权利要求1所述的列车恒速运行的控制方法，其特征在于：所述列车当前所受阻力FR通过获得列车当前速度v，由列车阻力计算功能模块计算得到。
3.根据权利要求1所述的列车恒速运行的控制方法，其特征在于：所述列车当前线路坡道斜向力FG通过获取列车当前位置，和列车运行线路图计算得到。
4.根据权利要求1所述的列车恒速运行的控制方法，其特征在于：所述列车所受力之总和FA通过如式(2)所示公式计算得出，
FA＝ma (2)
式(1)中，FA为列车所受力之总和，m为列车质量，a为列车预设的加速度。
5.根据权利要求1至4任一项所述的列车恒速运行的控制方法，其特征在于，所述步骤S1的具体步骤为：
S1.1.司机人员向列车控制系统发出恒速运行指令；
S1.2.列车控制系统判断列车当前运行速度是否高于恒速控制的门槛值，是则设定列车的当前运行速度v为列车的恒速值V，否则不响应该恒速运行指令。
6.根据权利要求5所述的列车恒速运行的控制方法，其特征在于：所述步骤S4中，当列车当前运行速度v低于设定的列车恒速值V的恒速误差范围时，列车恒速控制器控制列车以预设的加速度a1加速；当列车当前运行速度v高于设定的列车恒速值V的恒速误差范围时，列车恒速控制器控制列车以预设的加速度a2减速。
7.根据权利要求6所述的列车恒速运行的控制方法，其特征在于：所述步骤S4中，进一步对列车当前运行速度v进行修正，修正方式如式(3)所示，
v'＝v-MOD((v-V),+V) (3)
式(3)中，v'为修正后的列车当前运行速度，v为修正前的列车当前运行速度，V为设定的列车恒速值，+V为允许的恒速误差范围，MOD()为取余运算；并以修正后的列车当前运行速度v'计算列车的当前阻力。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109606397A (zh) * 2018-12-12 2019-04-12 怀化学院 列车运行控制方法、装置、计算机设备和存储介质

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105923018B (zh) * 2016-05-24 2018-08-21 株洲中车时代电气股份有限公司 一种动力分散性列车恒速集中控制方法
CN106568605A (zh) * 2016-10-31 2017-04-19 中车长春轨道客车股份有限公司 Crh5型动车组列车恒速偏差故障的诊断方法
CN108216167B (zh) * 2016-12-22 2019-08-13 比亚迪股份有限公司 列车控制方法及装置
CN106527517A (zh) * 2016-12-29 2017-03-22 中车北京二七机车有限公司 一种钢轨铣磨车牵引控制系统以及低恒速控制方法
CN107487228B (zh) * 2017-06-30 2020-04-17 中车大连机车车辆有限公司 电力机车恒速运行工况下的平稳性控制方法
CN112124380B (zh) * 2020-09-02 2022-04-12 青岛海信微联信号有限公司 一种列车行驶控制的方法和装置及设备

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2292492A2 (en) * 2009-08-24 2011-03-09 LS Industrial Systems Co., Ltd Apparatus and method for controlling speed in automatic train operation
CN102180171A (zh) * 2011-04-20 2011-09-14 中国北车集团大连机车车辆有限公司 内燃机车低恒速目标车速设定方法
CN203958142U (zh) * 2014-06-09 2014-11-26 陕西红柠铁路有限责任公司 一种内燃调机低恒速控制电路
CN104570761A (zh) * 2014-11-21 2015-04-29 成都运达科技股份有限公司 一种动车组牵引制动的可视化仿真方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2292492A2 (en) * 2009-08-24 2011-03-09 LS Industrial Systems Co., Ltd Apparatus and method for controlling speed in automatic train operation
CN102180171A (zh) * 2011-04-20 2011-09-14 中国北车集团大连机车车辆有限公司 内燃机车低恒速目标车速设定方法
CN203958142U (zh) * 2014-06-09 2014-11-26 陕西红柠铁路有限责任公司 一种内燃调机低恒速控制电路
CN104570761A (zh) * 2014-11-21 2015-04-29 成都运达科技股份有限公司 一种动车组牵引制动的可视化仿真方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
基于自动恒速的客运专线列车牵引计算模型与算法研究;卢斌等;《交通运输工程与信息学报》;20121231;第10卷(第4期);第26-30,35页 *
轨道交通列车恒速运行的优化研究;张振英等;《铁道车辆》;20150731;第53卷(第7期);第6-9页 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109606397A (zh) * 2018-12-12 2019-04-12 怀化学院 列车运行控制方法、装置、计算机设备和存储介质

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