CN107600115A - 适用于城轨车辆的列车综合速度计算方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种适用于城轨车辆的列车综合速度计算方法和装置。该方法包括：获取来自于至少一个速度源的列车速度信息；根据各个列车速度信息中的标志信息，对获取的全部列车速度进行筛选，得到速度源状态为有效的列车速度；对每一速度源所对应的所述有效的列车速度进行均值滤波，得到与每一速度源所对应的待处理列车速度；确定所述列车当前的运行工况，采用与当前运行工况对应的算法对所述待处理列车速度进行计算，得到所述列车综合速度。本发明可使列车综合速度计算避免了速度源状态是有效的，但对应的列车速度却存在较大偏差的情况，从而能够得到准确的列车综合速度。

Description

适用于城轨车辆的列车综合速度计算方法和装置

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域，尤其涉及一种适用于城轨车辆的列车综合速度计算方法和装置。

背景技术

城轨车辆的网络控制系统在进行列车控制和人机界面监视等控制操作时，需要使用列车综合速度。具体来说，网络控制系统可以通过判断列车综合速度大小及列车综合速度变化是否异常，来确定对列车进行相应的控制。或者，网络控制系统可以显示列车综合速度，实现人机界面监视，从而可以让列车控制人员对列车运行状态进行实时有效监控。

现有技术中，每列车可以由多个牵引单元组成。每个牵引单元包含一定数目的动车和一定数目的拖车。其中，每辆动车上部署有牵引系统，每辆拖车上部署有制动系统。牵引系统可以从动车上的速度源处采集列车速度，制动系统可以从拖车上的速度源处采集列车速度，并且，牵引系统和制动系统可以将采集到的列车速度连同列车速度所对应的速度源状态是否有效的信息一同上报给网络控制系统。网络控制系统可从所接收到的列车速度中筛选出速度源状态有效的列车速度，并用这些列车速度来计算得到综合列车速度。

然而，现有技术经常出现速度源状态是有效的，但对应的列车速度却存在较大偏差的情况，从而无法得到准确的列车综合速度。

发明内容

本发明提供一种适用于城轨车辆的列车综合速度计算方法和装置，用以解决现有技术中列车综合速度计算不准确的问题。

一方面，本发明提供一种列车综合速度计算方法，包括：

获取来自于至少一个速度源的列车速度信息，其中，来自于各个速度源的列车速度信息包括至少两个采样周期中所采集的列车速度和采集该列车速度时的速度源状态是否有效的标志信息，所述速度源包括所述列车的动车上的速度源和拖车上的速度源；

根据各个列车速度信息中的标志信息，对获取的全部列车速度进行筛选，得到速度源状态为有效的列车速度；

对每一速度源所对应的所述有效的列车速度进行均值滤波，得到与每一速度源所对应的待处理列车速度；

确定所述列车当前的运行工况，采用与当前运行工况对应的算法对所述待处理列车速度进行计算，得到所述列车综合速度。

进一步地，所述对每一速度源所对应的所述有效的列车速度进行均值滤波，得到与每一速度源所对应的待处理列车速度，包括：

针对每一个速度源，从该速度源的有效的列车速度中去掉最大值和最小值，得到与每一个速度源所对应的剩余的列车速度；

针对每一个速度源，对该速度源的所述剩余的列车速度求均值，得到与每一个速度源所对应的待处理列车速度。

进一步地，所述确定所述列车当前的运行工况，采用与当前运行工况对应的算法对所述待处理列车速度进行计算，得到所述列车综合速度，包括：

确定所述列车当前的运行工况，所述运行工况为牵引工况、制动工况或者惰行工况；

若所述列车当前的工况为牵引工况，则从所述待处理列车速度中确定来自于所述列车的每个牵引单元的待处理列车速度，从得到的全部牵引单元的待处理列车速度中获取每个牵引单元的待处理列车速度的次小值，从所述次小值中确定最大值，所述最大值作为所述列车综合速度；

若所述列车当前的工况为制动工况，则从所述待处理列车速度中确定来自于所述列车的每个牵引单元的待处理列车速度，从得到的全部牵引单元的待处理列车速度中获取每个牵引单元的待处理列车速度的次大值，从所述次大值中确定最大值，所述最大值作为所述列车综合速度；

若所述列车当前的工况为惰行工况，则从所述待处理列车速度中确定来自于所述列车的每个牵引单元的待处理列车速度，从得到的全部牵引单元的待处理列车速度中去掉最大值和最小值，得到剩余的待处理列车速度，对所述剩余的待处理列车速度求均值，所述均值作为所述列车综合速度。

进一步地，所述获取来自于至少一个速度源的列车速度信息，包括：

获取来自于所述列车的动车上的速度源对应的列车速度，以及，来自于所述列车的拖车上的速度源对应的列车速度。

进一步地，所述动车上的速度源为所述动车上的电机转速或者速度传感器采集到的速度值，所述拖车上的速度源为速度传感器采集到的速度值。

另一方面，本发明提供一种列车综合速度计算装置，包括：

获取模块，用于获取来自于至少一个速度源的列车速度信息，其中，来自于各个速度源的列车速度信息包括至少两个采样周期中所采集的列车速度和采集该列车速度时的速度源状态是否有效的标志信息，所述速度源包括所述列车的动车上的速度源和拖车上的速度源；

筛选模块，用于根据各个列车速度信息中的标志信息，对获取的全部列车速度进行筛选，得到速度源状态为有效的列车速度；

均值滤波处理模块，用于对每一速度源所对应的所述有效的列车速度进行均值滤波，得到与每一速度源所对应的待处理列车速度；

确定模块，用于确定所述列车当前的运行工况；

计算模块，用于根据所述列车当前的运行工况，采用与当前运行工况对应的算法对所述待处理列车速度进行计算，得到所述列车综合速度。

进一步地，所述均值滤波处理模块具体用于：

针对每一个速度源，从该速度源的有效的列车速度中去掉最大值和最小值，得到与每一个速度源所对应的剩余的列车速度；

针对每一个速度源，对该速度源的所述剩余的列车速度求均值，得到与每一个速度源所对应的待处理列车速度。

进一步地，所述确定模块，还用于：

确定所述列车当前的运行工况，所述运行工况为牵引工况、制动工况或者惰行工况；

所述计算模块，具体用于：

若所述列车当前的工况为牵引工况，则从所述待处理列车速度中确定来自于所述列车的每个牵引单元的待处理列车速度，从得到的全部牵引单元的待处理列车速度中获取每个牵引单元的待处理列车速度的次小值，从所述次小值中确定最大值，所述最大值作为所述列车综合速度；

若所述列车当前的工况为制动工况，则从所述待处理列车速度中确定来自于所述列车的每个牵引单元的待处理列车速度，从得到的全部牵引单元的待处理列车速度中获取每个牵引单元的待处理列车速度的次大值，从所述次大值中确定最大值，所述最大值作为所述列车综合速度；

若所述列车当前的工况为惰行工况，则从所述待处理列车速度中确定来自于所述列车的每个牵引单元的待处理列车速度，从得到的全部牵引单元的待处理列车速度中去掉最大值和最小值，得到剩余的待处理列车速度，对所述剩余的待处理列车速度求均值，所述均值作为所述列车综合速度。

进一步地，所述获取模块，具体用于：

获取来自于所述列车的动车上的速度源对应的列车速度，以及，来自于所述列车的拖车上的速度源对应的列车速度。

进一步地，所述动车上的速度源为所述动车上的电机转速或者速度传感器采集到的速度值，所述拖车上的速度源为速度传感器采集到的速度值。

本发明提供的适用于城轨车辆的列车综合速度计算方法和装置，该方法中对获取到的列车速度信息中的全部列车速度进行筛选，将筛选后得到的有效的列车速度进行均值滤波，得到了与每一速度源对应的待处理列车速度，最后再根据列车当前的运行工况对待处理列车速度进行计算，得到列车综合速度。对有效的列车速度进行均值滤波后，可使列车综合速度计算避免了速度源状态是有效的，但对应的列车速度却存在较大偏差的情况，从而能够得到准确的列车综合速度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图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性的前提下，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一种列车综合速度计算方法流程示意图一；

图2为本发明实施例提供的对每一速度源对应的有效的列车速度进行均值滤波的流程示意图；

图3为本发明实施例提供的另一种列车综合速度计算方法流程示意图二；

图4为某城市地铁列车速度计算方法关于对单个速度源的5个采样周期列车速度有效筛选及均值滤波流程示意图；

图5为某城市地铁列车速度计算方法关于对待处理列车速度进行依据工况的列车综合速度计算流程示意图；

图6为某城市地铁列车综合速度计算方法关于最终列车综合速度计算方法流程示意图；

图7为本发明实施例提供的一种列车综合速度计算装置的结构示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

下面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做出创造性劳动前提下所获得的所以其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

实施例1

图1为本发明实施例提供的一种列车综合速度计算方法流程示意图一。请参照图1，所述的方法，包括：

S11：获取来自于至少一个速度源的列车速度信息。

来自于各个速度源的列车速度信息包括至少两个采样周期中所采集的列车速度和采集该列车速度时的速度源状态是否有效的标志信息。速度源包括列车的动车上的速度源和列车的拖车上的速度源，动车上的速度源为动车上的电机转速或者速度传感器采集列车速度，拖车上的速度源为速度传感器采集列车速度，具体的，获取来自于至少一个速度源的列车速度信息为获取来自于列车的动车上的速度源对应的列车速度，以及，来自于列车的拖车上的速度源对应的列车速度。标志信息，具体的，其通过速度源控制软件得到，速度源控制软件判断收集到的列车速度是否异常、每个速度传感器是否存在故障及动车的电机转速是否异常等情况，将判断结果以0或1的形式形成标志信息。标志信息与其对应的列车速度一起组成速度源的列车速度信息，速度源的列车速度信息被牵引系统或制动系统上报给网络控制系统，网络控制系统可以根据速度源的列车速度信息中的标志信息对列车速度进行筛选。

S12：根据各个列车速度信息中的标志信息，对获取的全部列车速度进行筛选，得到速度源状态为有效的列车速度。

列车速度信息中的标志信息包括0和1两种形式，当标志信息为0时，对应的速度源状态为无效，当标志信息为1时，对应的速度源状态为有效。根据各个列车速度信息中的标志信息，对获取的全部列车速度进行筛选，具体的，为首先取每个速度源的前N个采样周期的列车速度信息，网络控制系统判断速度源的列车速度信息中的标志信息是否为0，若某个速度源控制软件输出的某个速度源在某一采样周期的标志信息为0，则对应的速度源状态在该采样周期为无效，该速度源在该采样周期中根据动车的电机转速得到的列车速度或者速度传感器采集到的列车速度为无效值，网络控制系统会去掉牵引系统或制动系统上报的该无效值，最后得到所有有效速度源及有效速度源根据动车的电机转速或者速度传感器采集到的列车速度。

S13：对每一速度源所对应的所述有效的列车速度进行均值滤波，得到与每一速度源所对应的待处理列车速度。

图2是对每一速度源对应的有效的列车速度进行均值滤波的流程示意图，即图1中步骤S13的具体的流程示意图；请参照图2，对每一速度源对应的有效的列车速度进行均值滤波的流程示意图，具体的，步骤S13的均值滤波的过程为：

S131：针对每一个速度源，取该速度源的有效的列车速度。

对经过步骤S12得到的有效的列车速度针对每一个速度源进行均值滤波。

S132：从该速度源的有效的列车速度中去掉最大值和最小值，得到与每一个速度源对应的剩余的列车速度。

S133：对该速度源的剩余的列车速度求均值，得到与每一个速度源所对应的待处理列车速度。

针对每一个速度源，对该速度源的所有的剩余的列车速度求均值，得到与每一个速度源所对应的待处理列车速度，每一个速度源经过均值滤波后对应一个待处理列车速度。

以上方式对每一速度源对应的有效的列车速度进行均值滤波，去掉了有效的列车速度中误差较大的最大值和最小值，并对剩余的列车速度求均值，可以避免以下情况的发生：某一个或者多个速度源对应的标志信息为非零，即这个或者这些速度源为有效速度源，但这个或者这些速度源中根据动车的电机转速得到的列车速度或者速度传感器采集到的列车速度，与实际列车速度不同且存在较大偏差的情况，此时若仍采用现有技术中没有均值滤波步骤的方法进行列车综合速度计算，即仅根据标志信息判断速度源的有效性，对所有列车速度进行有效筛选，那么最终保留下来的用于后续计算列车综合速度的列车速度就有可能是与当前实际列车速度相差较大的列车速度值，而后续的根据列车运行工况计算列车速度时，可能会取到与当前实际列车速度相差较大的列车速度，从而影响最终对列车综合速度的计算。而以上方式中的均值滤波可以有效的避免上述情况的发生，对有效的列车速度进行均值滤波，可使列车综合速度计算避免了速度源状态是有效的，但对应的列车速度却存在较大偏差的情况，从而能够得到准确的列车综合速度。

S14：确定所述列车当前的运行工况，采用与当前运行工况对应的算法对所述待处理列车速度进行计算，得到所述列车综合速度。

列车的当前运行工况具体为牵引工况、制动工况或者惰性工况三种。牵引工况下列车为具有牵引加速度的加速运行状态，制动工况下列车为具有制动减速度的减速运行状态，惰行工况下列车的动车不输出动力，列车处于理想化的匀速运动状态。

确定所述列车当前的运行工况，采用与当前运行工况对应的算法对所述待处理列车速度进行计算，具体为，

若列车当前的工况为牵引工况，则从经过步骤S13得到的待处理列车速度中确定来自于列车的每个牵引单元的待处理列车速度，从得到的全部牵引单元的待处理列车速度中获取每个牵引单元的待处理列车速度的次小值，从次小值中确定最大值，则最大值作为列车综合速度；

若列车当前的工况为制动工况，则从经过步骤S13得到的待处理列车速度中确定来自于列车的每个牵引单元的待处理列车速度，从得到的全部牵引单元的待处理列车速度中获取每个牵引单元的待处理列车速度的次大值，从次大值中确定最大值，则最大值作为列车综合速度；

若列车当前的工况为惰行工况，则从经过步骤S13得到的待处理列车速度中确定来自于列车的每个牵引单元的待处理列车速度，从得到的全部牵引单元的待处理列车速度中去掉最大值和最小值，得到剩余的待处理列车速度，对剩余的待处理列车速度求均值，则均值作为列车综合速度。

本实施例提供的列车综合速度计算方法，首先，通过获取来自于至少一个速度源的列车速度信息，对获取到的列车速度信息根据各个列车速度信息中的标志信息，对全部列车速度进行筛选，去掉无效的列车速度；再针对每一速度源，对有效的列车速度进行均值滤波，得到与每一速度源对应的待处理列车速度；最后根据列车当前的运行工况，采用与当前运行工况对应的算法对待处理列车速度进行计算，最终得到列车综合速度。相较与现有技术，本实施例中对有效的列车速度进行均值滤波处理，可使列车综合速度计算避免了速度源状态是有效的，但对应的列车速度却存在较大偏差的情况，从而能够得到准确的列车综合速度。

实施例2

图3为本发明实施例提供的另一种列车综合速度计算方法流程示意图二，其步骤为图1提供的一种列车综合速度计算方法流程示意图的后续步骤，结合图1与图3的方法步骤，在图1的步骤之后还包括：

S15：对上一采样周期最终列车综合速度与依工况计算的列车综合速度进行差值运算，取速度变化率。

上一采样周期最终列车综合速度可以理解为经过图1与图3的方法计算的最终列车综合速度。依工况计算的列车综合速度可以理解为经过图1中步骤S14中采用与当前工况对应的算法对所述待处理列车速度进行计算，得到的列车综合速度。对上一采样周期最终列车综合速度与依工况计算的列车综合速度进行差值运算，取速度变化率，具体为，对每个依工况计算的列车综合速度均与其对应的上一采样周期最终列车综合速度进行差值运算，计算得到每个依工况计算的列车综合速度与其对应的上一采样周期最终列车综合速度的速度变化率。

S16：对速度变化率进行积分滤波。

对速度变化率进行积分滤波即为对速度变化率进行积分平滑处理，对速度变化率进行k个采样周期的积分滤波。可选地，积分滤波可以采用积分滤波器进行，采用积分滤波器对输入的k个采样周期的速度变化率进行积分，输出为经过积分滤波处理后的列车综合速度变化率Δ。可选地，k取值为大于1的任一自然数。

S17：考虑速度变化率门限，实施带通滤波。

列车的速度变化率门限，具体的，为依据列车牵引工况下的牵引加速度最大值，计算的速度上升最大值Δ_max，和依据列车制动工况下的制动减速度最大值，计算的速度下降最小值Δ_min。实施带通滤波，具体的，为对列车综合速度变化率Δ实施带通滤波。考虑列车的速度变化率门限，对列车综合速度变化率Δ实施带通滤波，具体的，为根据速度上升最大值Δ_max与速度下降最小值Δ_min对列车综合速度变化率Δ实施带通滤波，得到经过带通滤波处理后的列车综合速度变化率。

S18：经过带通滤波处理后的列车综合速度变化率与依工况计算的列车速度进行求和运算。

对经过带通滤波处理的列车综合速度变化率，与依据不同运行工况计算的列车速度进行求和运算，得到最终列车综合速度。

本实施例提供的列车综合速度计算方法，通过图1的方法之后，还对上一采样周期最终列车综合速度与依工况计算的列车综合速度进行差值运算，取速度变化率；对速度变化率进行积分滤波；并考虑速度变化率门限，实施带通滤波；最后将经过带通滤波处理后的列车综合速度变化率与依工况计算的列车速度进行求和运算，得到最终列车综合速度。该实施例提供的方法，对列车速度进行了积分平滑处理，可以避免当列车出现工况的快速变化或速度传感器瞬间异常时，计算的列车综合速度出现阶跃变化的情况，保证列车由不同工况快速转换时，列车综合速度曲线能够平滑过渡，从而实现对列车综合速度的准确计算，进而使得网络控制系统可以对列车进行稳定的控制。

实施例3

本实施例以改进后的某城市地铁列车综合速度计算方法为例来详细说明本发明关于列车综合速度计算的具体方法：

该改进后的某城市地铁的每列车包含3个牵引单元，每个牵引单元包含1辆动车和1辆拖车，每辆动车上的牵引系统提1个速度源，具体地，该速度源中的列车速度为通过电机的转速得到列车速度；每辆拖车上的制动系统提供4个速度源，具体地，该速度源中的列车速度为速度传感器采集到的列车速度。针对每个速度源，进行下列步骤：

S11：获取来自于至少一个速度源的列车速度信息。

分别获取动车上的1个速度源的列车速度信息，和获取拖车上的4个速度源的列车速度信息。来自于动车上的1个速度源和拖车上的4个速度源的列车速度信息包括5个采样周期中所采集的列车速度和采集该列车速度时的速度源状态是否有效的标志信息。标志信息，具体的，其通过速度源控制软件得到，速度源控制软件判断收集到的每个采样周期的每个速度源的列车速度是否异常、每个速度传感器是否存在故障及动车的电机转速是否异常等情况，将判断结果以0或1的形式形成标志信息。标志信息与其对应的列车速度一起组成速度源的列车速度信息，速度源的列车速度信息被牵引系统或制动系统上报给网络控制系统，网络控制系统可以根据速度源的列车速度信息中的标志信息对列车速度进行筛选。

S12：根据各个列车速度信息中的标志信息，对获取的全部列车速度进行筛选，得到速度源状态为有效的列车速度。

列车速度信息中的标志信息包括0和1两种形式，当标志信息为0时，对应的速度源状态为无效，当标志信息为1时，对应的速度源状态为有效。根据各个列车速度信息中的标志信息，对获取的全部列车速度进行筛选。

S13：对每一速度源所对应的所述有效的列车速度进行均值滤波，得到与每一速度源所对应的待处理列车速度。

如图4某城市地铁列车速度计算方法关于对单个速度源的5个采样周期列车速度有效筛选及均值滤波流程示意图，请参照图4，对单个速度源的5个采样周期列车速度进行有效筛选，并进行均值滤波，具体步骤包括：

S1201：取出第n-4时刻速度源的列车速度信息。

本步骤中取出第n-4时刻速度源的列车速度信息，包括该速度源在n-4时刻所采集的列车速度和在n-4时刻采集该列车速度时的速度源状态是否有效的标志信息。

S1202：判断标志信息是否为真。

对标志信息进行判断，其中，标志信息包括0和1两种形式，当标志信息为0时，对应的速度源状态为无效，当标志信息为1时，对应的速度源状态为有效。判断标志信息是否为真，具体的，当标志信息为1时，即为真，对应的速度源状态为有效，当标志信息为0时，即不为真，对应的速度源状态为无效。

S1203：若标志信息不为真，则丢弃该列车速度信息，数组L相应元素置位无效。

若标志信息不为真，具体的，标志信息为0，此时对应的速度源状态为无效，该速度源在n-4时刻根据动车的电机转速得到的列车速度或者速度传感器采集到的列车速度为无效值，则丢弃该列车速度信息。数组L具体用于存储当前时刻列车速度。当标志信息不为真时，数组L相应元素位置将不存储当前时刻列车速度，即数组L相应元素置位无效。

S1204：若标识信息为真，则取当前时刻列车速度，并存于数组L中。

若标志信息为真，具体的，标志信息为1，此时对应的速度源状态为有效，该速度源在n-4时刻根据动车的电机转速得到的列车速度或者速度传感器采集到的列车速度为有效值，则取该列车速度信息，并将该列车速度信息中的当前时刻列车速度存于数组L中。

步骤S1205～S1208是对第n-3时刻速度源的列车速度是否有效进行判断的过程，其与步骤S1201～S1204各个步骤对应相同，此处不再赘述；

步骤S1209～S1212是对第n-2时刻速度源的列车速度是否有效进行判断的过程，其与步骤S1201～S1204各个步骤对应相同，此处也不再赘述；

步骤S1213～S1216是对第n-1时刻速度源的列车速度是否有效进行判断的过程，其与步骤S1201～S1204各个步骤对应相同，此处也不再赘述；

步骤S1217～S1220是对第n时刻速度源的列车速度是否有效进行判断的过程，其与步骤S1201～S1204各个步骤对应相同，此处也不再赘述。

S1221：对数组中元素，去掉无效值、最大值和最小值，求均值。

去掉无效值，具体的，为去掉数组L中置位无效的相应位置，该位置没有存储有效列车速度。并去掉最大值和最小值，求均值，实施均值滤波，具体的，为从数组L中的最多5个有效的列车速度中，去掉最大值和最小值，得到与该时刻速度源对应的剩余的列车速度，再对该时刻速度源的剩余的列车速度求均值。

S1222：得到本时刻实施均值滤波后的待处理列车速度。

对单个速度源的列车速度实施去最值的均值滤波，可以有效滤除不准确的速度源的列车速度，能有效避免由于多个速度传感器故障导致列车综合速度计算不准确的问题，以及可以避免速度源状态是有效的，但对应的列车速度却存在较大偏差的情况，从而能够得到准确的列车综合速度。

S14：确定所述列车当前的运行工况，采用与当前运行工况对应的算法对所述待处理列车速度进行计算，得到所述列车综合速度。

如图5某城市地铁列车速度计算方法关于对待处理列车速度进行依据工况的列车综合速度计算流程示意图，请参照图5，对待处理列车速度进行依据工况的列车综合速度计算，具体步骤包括：

S1401：列车当前运行工况判定。

列车的当前运行工况具体为牵引工况、制动工况或者惰性工况三种。牵引工况下列车为具有牵引加速度的加速运行状态，制动工况下列车为具有制动减速度的减速运行状态，惰行工况下列车的动车不输出动力，列车处于理想化的匀速运动状态。

S1402：判断列车当前运行工况是否为牵引工况。

S1403：若当前运行工况是牵引工况，则计算当前时刻牵引单元1的5个速度源的待处理列车速度次小值。

S1404：计算当前时刻牵引单元2的5个速度源的待处理列车速度次小值。

S1405：计算当前时刻牵引单元3的5个速度源的待处理列车速度次小值。

S1406：取3个牵引单元计算的待处理列车速度次小值中的最大值。

S1407：若列车当前运行工况不是牵引工况，判断列车当前运行工况是否为制动工况。

S1408：若当前运行工况是制动工况，则计算当前时刻牵引单元1的5个速度源的待处理列车速度次大值。

S1409：计算当前时刻牵引单元2的5个速度源的待处理列车速度次大值。

S1410：计算当前时刻牵引单元3的5个速度源的待处理列车速度次大值。

S1411：取3个牵引单元计算的待处理列车速度次大值中的最大值。

S1412：若列车当前运行工况不是制动工况，判断列车当前运行工况是否为惰行工况。

S1413：若当前运行工况是惰行工况，则对所有速度源的待处理列车速度，去掉最大值和最小值，取均值。

S1414：得到依据工况的列车综合速度。

本发明实施例提供的对待处理列车速度进行依据工况的列车综合速度计算方法，综合考虑列车当前所处工况，给出不同工况下的列车综合速度计算方法，能够有效避免工况变化，但速度计算方法未能及时修正的问题，并且在惰行工况下，没有采用如现有技术中的用上一采样时刻方法计算列车综合速度，而是对所有速度源的待处理列车速度，去掉最大值和最小值，取均值，这样可以准确计算列车综合速度，使列车综合速度在整个周期内都能被精确计算，从而使得网络控制系统可以根据精确计算的列车综合速度对列车实施准确而有效的控制。

S15：对上一采样周期最终列车综合速度与依工况计算的列车综合速度进行差值运算，取速度变化率。

S16：对速度变化率进行积分滤波。

S17：考虑速度变化率门限，实施带通滤波。

S18：经过带通滤波处理后的列车综合速度变化率与依工况计算的列车速度进行求和运算。

具体的，如图6为某城市地铁列车综合速度计算方法关于最终列车综合速度计算方法流程示意图，请参照图6，对依据工况计算的列车综合速度进行平滑处理，得到最终列车综合速度，其具体步骤包括：

S1801：取依据工况的列车综合速度。

S1802：对上一采样周期最终列车综合速度与依工况计算的列车综合速度进行差值运算，取速度变化率。

具体的，对每个依工况计算的列车综合速度均与其对应的上一采样周期最终列车综合速度进行差值运算，计算得到每个依工况计算的列车综合速度与其对应的上一采样周期最终列车综合速度的速度变化率。

S1803：对速度变化率进行5个采样周期的积分滤波。

具体的，对速度变化率进行积分滤波即为对速度变化率进行积分平滑处理，对速度变化率进行5个采样周期的积分滤波。可选地，积分滤波可以采用积分滤波器进行，采用积分滤波器对输入的5个采样周期的速度变化率进行积分，输出为经过积分滤波处理后的列车综合速度变化率Δ。

S1804：得到列车综合速度变化率Δ。

S1805：列车当前运行工况判定。

S1806：判断列车当前运行工况是否为牵引工况。

S1807：若列车当前运行工况是牵引工况，则根据牵引加速度最大值，计算速度上升最大值Δ_max。

S1808：若列车当前运行工况不是牵引工况，则判断列车当前运行工况是否为制动工况。

S1809：若列车当前运行工况是制动工况，则根据制动减速度最大值，计算速度下降最小值Δ_min。

S1810：对列车综合速度变化率Δ实施带通滤波。

对列车综合速度变化率Δ实施带通滤波，具体的，为考虑列车的速度变化率门限，即速度上升最大值Δ_max和速度下降最小值Δ_min，对列车综合速度变化率Δ实施带通滤波，得到经过带通滤波处理后的列车综合速度变化率。

S1811：求和运算。

对经过带通滤波处理后的列车综合速度变化率，与依工况计算的列车速度进行求和运算。

S1812：最终列车综合速度。

经过求和运算，得到最终列车综合速度。

本发明实施例提供的最终列车综合速度计算方法，计算速度变化率，对速度变化率进行5个采样周期的积分滤波，并对经过积分滤波后的列车综合速度变化率Δ实施带通滤波，对经过带通滤波处理后的列车综合速度变化率，与依工况计算的列车速度进行求和运算，得到最终列车综合速度。该方法可以在当列车出现工况的快速变化或当速度传感器发生瞬间异常时，避免列车综合速度出现阶跃变化，对筛选后并经过计算的列车综合速度进行积分平滑处理，使得最终得到的列车综合速度曲线平滑过渡，因而可以实现网络控制系统对列车整个运行过程中的稳定控制。

实施例4

图7为本发明实施例提供的一种列车综合速度计算装置的结构示意图；请参考图4，提供了一种列车综合速度计算装置，包括：

获取模块11：用于获取来自于至少一个速度源的列车速度信息。

具体地，来自于各个速度源的列车速度信息包括至少两个采样周期中所采集的列车速度和采集该列车速度时的速度源状态是否有效的标志信息，速度源包括列车的动车上的速度源和拖车上的速度源；

筛选模块12：用于根据各个列车速度信息中的标志信息，对获取的全部列车速度进行筛选，得到速度源状态为有效的列车速度。

均值滤波模块13：用于对每一速度源所对应的有效的列车速度进行均值滤波，得到与每一速度源所对应的待处理列车速度。

确定模块14：用于确定列车当前的运行工况。

计算模块15：用于根据列车当前的运行工况，采用与当前运行工况对应的算法对待处理列车速度进行计算，得到列车综合速度。

本实施例提供的列车综合速度计算装置，通过获取来自于至少一个速度源的列车速度信息，根据各个列车速度信息中的标志信息，对获取的全部列车速度进行筛选，得到速度源状态为有效的列车速度；再对每一速度源所对应的有效的列车速度进行均值滤波，得到与每一速度源所对应的待处理列车速度；最后确定列车当前的运行工况，采用与当前运行工况对应的算法对待处理列车速度进行计算，得到所述列车综合速度。相较与现有技术，本实施例中对有效的列车速度进行均值滤波处理，可使列车综合速度计算避免了速度源状态是有效的，但是该速度源对应的列车速度却存在较大偏差的情况，从而能够得到准确的列车综合速度。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一可读取存储器中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储器(存储介质)包括：只读存储器(英文：read-only memory，缩写：ROM)、RAM、快闪存储器、硬盘、固态硬盘、磁带(英文：magnetictape)、软盘(英文：floppy disk)、光盘(英文：optical disc)及其任意组合。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种列车综合速度计算方法，其特征在于，包括：

获取来自于至少一个速度源的列车速度信息，其中，来自于各个速度源的列车速度信息包括至少两个采样周期中所采集的列车速度和采集该列车速度时的速度源状态是否有效的标志信息，所述速度源包括所述列车的动车上的速度源和拖车上的速度源；

根据各个列车速度信息中的标志信息，对获取的全部列车速度进行筛选，得到速度源状态为有效的列车速度；

对每一速度源所对应的所述有效的列车速度进行均值滤波，得到与每一速度源所对应的待处理列车速度；

确定所述列车当前的运行工况，采用与当前运行工况对应的算法对所述待处理列车速度进行计算，得到所述列车综合速度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对每一速度源所对应的所述有效的列车速度进行均值滤波，得到与每一速度源所对应的待处理列车速度，包括：

针对每一个速度源，从该速度源的有效的列车速度中去掉最大值和最小值，得到与每一个速度源所对应的剩余的列车速度；

针对每一个速度源，对该速度源的所述剩余的列车速度求均值，得到与每一个速度源所对应的待处理列车速度。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述列车当前的运行工况，采用与当前运行工况对应的算法对所述待处理列车速度进行计算，得到所述列车综合速度，包括：

确定所述列车当前的运行工况，所述运行工况为牵引工况、制动工况或者惰行工况；

若所述列车当前的工况为牵引工况，则从所述待处理列车速度中确定来自于所述列车的每个牵引单元的待处理列车速度，从得到的全部牵引单元的待处理列车速度中获取每个牵引单元的待处理列车速度的次小值，从所述次小值中确定最大值，所述最大值作为所述列车综合速度；

若所述列车当前的工况为制动工况，则从所述待处理列车速度中确定来自于所述列车的每个牵引单元的待处理列车速度，从得到的全部牵引单元的待处理列车速度中获取每个牵引单元的待处理列车速度的次大值，从所述次大值中确定最大值，所述最大值作为所述列车综合速度；

若所述列车当前的工况为惰行工况，则从所述待处理列车速度中确定来自于所述列车的每个牵引单元的待处理列车速度，从得到的全部牵引单元的待处理列车速度中去掉最大值和最小值，得到剩余的待处理列车速度，对所述剩余的待处理列车速度求均值，所述均值作为所述列车综合速度。

4.根据权利要求1～3任一项所述的方法，其特征在于，所述获取来自于至少一个速度源的列车速度信息，包括：

获取来自于所述列车的动车上的速度源对应的列车速度，以及，来自于所述列车的拖车上的速度源对应的列车速度。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述动车上的速度源为所述动车上的电机转速或者速度传感器采集到的速度值，所述拖车上的速度源为速度传感器采集到的速度值。

6.一种列车综合速度计算装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取来自于至少一个速度源的列车速度信息，其中，来自于各个速度源的列车速度信息包括至少两个采样周期中所采集的列车速度和采集该列车速度时的速度源状态是否有效的标志信息，所述速度源包括所述列车的动车上的速度源和拖车上的速度源；

筛选模块，用于根据各个列车速度信息中的标志信息，对获取的全部列车速度进行筛选，得到速度源状态为有效的列车速度；

均值滤波处理模块，用于对每一速度源所对应的所述有效的列车速度进行均值滤波，得到与每一速度源所对应的待处理列车速度；

确定模块，用于确定所述列车当前的运行工况；

计算模块，用于根据所述列车当前的运行工况，采用与当前运行工况对应的算法对所述待处理列车速度进行计算，得到所述列车综合速度。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述均值滤波处理模块具体用于：

针对每一个速度源，从该速度源的有效的列车速度中去掉最大值和最小值，得到与每一个速度源所对应的剩余的列车速度；

针对每一个速度源，对该速度源的所述剩余的列车速度求均值，得到与每一个速度源所对应的待处理列车速度。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述确定模块，还用于：

确定所述列车当前的运行工况，所述运行工况为牵引工况、制动工况或者惰性工况；

所述计算模块，具体用于：

若所述列车当前的工况为牵引工况，则从所述待处理列车速度中确定来自于所述列车的每个牵引单元的待处理列车速度，从得到的全部牵引单元的待处理列车速度中获取每个牵引单元的待处理列车速度的次小值，从所述次小值中确定最大值，所述最大值作为所述列车综合速度；

若所述列车当前的工况为制动工况，则从所述待处理列车速度中确定来自于所述列车的每个牵引单元的待处理列车速度，从得到的全部牵引单元的待处理列车速度中获取每个牵引单元的待处理列车速度的次大值，从所述次大值中确定最大值，所述最大值作为所述列车综合速度；

若所述列车当前的工况为惰性工况，则从所述待处理列车速度中确定来自于所述列车的每个牵引单元的待处理列车速度，从得到的全部牵引单元的待处理列车速度中去掉最大值和最小值，得到剩余的待处理列车速度，对所述剩余的待处理列车速度求均值，所述均值作为所述列车综合速度。

9.根据权利要求6～8任一项所述的装置，其特征在于，所述获取模块，具体用于：

获取来自于所述列车的动车上的速度源对应的列车速度，以及，来自于所述列车的拖车上的速度源对应的列车速度。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述动车上的速度源为所述动车上的电机转速或者速度传感器采集到的速度值，所述拖车上的速度源为速度传感器采集到的速度值。