CN109305195A - 列车控制方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种列车控制方法及装置,其中方法包括以下步骤:在列车处于加速阶段时,若检测到需要进入减速阶段,则从当前加速阶段进入过渡阶段;在过渡阶段运行预设时间后,进入减速阶段;其中,所述过渡阶段以惰行模式运行。本发明提供的列车控制方法及装置,能够避免列车突然从加速变为减速,有效保证列车平稳运行,降低能耗,在加减速交替时给予乘客缓冲,提高了乘坐的舒适性。
Description
技术领域
本发明涉及列车控制技术领域,特别涉及一种列车控制方法及装置。
背景技术
随着科技的不断发展,列车的运行也越来越智能化,列车自动驾驶算法能够对列车的运行方向、运行间隔和运行速度等进行控制,保证列车能够安全、高效地运行。
传统的列车自动控制主要是根据ATO(Automatic Train Operation,自动列车运行)限速与列车的自动控制算法并加装固定的牵引、惰行、制动的控车模型对列车进行自动驾驶控制,这造成了速度控制太过死板,突然加减速次数过多,既不利于列车平稳运行,又破坏了乘坐的舒适性,同时也增加了能耗。
发明内容
本发明提供一种列车控制方法及装置,用以解决现有技术中列车运行不够平稳、舒适性较差的技术问题。
为此,本发明提供一种列车控制方法,包括以下步骤:
在列车处于加速阶段时,若检测到需要进入减速阶段,则从当前加速阶段进入过渡阶段;
在过渡阶段运行预设时间后,进入减速阶段;
其中,所述过渡阶段以惰行模式运行。
可选地,若检测到需要进入减速阶段,则从当前加速阶段进入过渡阶段,包括:
在检测到需要进入减速阶段时,获取列车当前控车级位;
判断所述控车级位是否大于预设级位阈值;
若大于,则从当前加速阶段进入过渡阶段。
可选地,所述列车控制方法还包括:
若所述控车级位小于预设级位阈值,则从当前加速阶段直接进入减速阶段。
可选地,所述列车控制方法还包括:
在加速阶段,若检测到车速达到控车速度,则进入惰行阶段;
在惰行阶段,若检测到需要进入减速阶段,则直接进入减速阶段。
可选地,所述减速阶段包括目标点减速阶段和停车点减速阶段;
相应的,检测到需要进入减速阶段,包括:
获取前方的若干个限速下降点;其中,所述限速下降点为限速小于当前车速的区间的起点;
针对所述若干个限速下降点、移动授权终点和下一个停站的停车点中的每一个点,根据该点的位置和目标车速、以及列车的当前位置和车速,计算需要的加速度;
将所述若干个限速下降点、移动授权终点和下一个停站的停车点对应的加速度进行比较,选取加速度最小的点作为优先降速点;
若优先降速点为限速下降点或移动授权终点,且所述优先降速点对应的加速度小于预设加速度阈值,则需要进入目标点减速阶段,所述目标点减速阶段中的目标点为所述优先降速点;
若优先降速点为停车点,且所述优先降速点对应的加速度小于预设加速度阈值,则需要进入停车点减速阶段。
可选地,所述列车控制方法还包括:
在目标点减速阶段,根据目标点的位置和目标车速,控制列车减速;
当车速小于目标车速或列车越过目标点时,进入目标点保持阶段;
在目标点保持阶段,保持车速不变;
当列车越过所述目标点预设距离时,进入加速阶段。
可选地,所述列车控制方法还包括:
在停车点减速阶段,根据列车当前位置和当前车速,计算行驶至预设校准位置时车速降为预设校准车速所需要的加速度,并根据计算得到的加速度以及实际检测到的加速度控制列车减速;
当车速小于预设校准车速、或列车到达预设校准位置时,进入精准停车阶段;
在精准停车阶段,根据列车当前位置、当前车速,计算行驶至停车点时车速降为零所需要的加速度,并根据计算得到的加速度以及实际检测到的加速度控制列车减速;
其中,在停车点减速阶段,控制列车的加速度误差低于第一误差阈值;在精准停车阶段,控制列车的加速度误差低于第二误差阈值;
所述第二误差阈值小于所述第一误差阈值。
可选地,所述列车控制方法还包括:
在精准停车阶段,若列车与停车点之间的距离小于预设最小调整距离,则进入停车最后阶段;
在停车最后阶段,根据当前位置和当前车速,计算行驶至停车点时车速降为零所需要的加速度,并根据计算得到的加速度控制列车减速;
在列车与停车点之间的距离小于预设最小停车距离时,停车。
本发明还提供一种列车控制装置,包括:
检测模块,用于在列车处于加速阶段时,若检测到需要进入减速阶段,则从当前加速阶段进入过渡阶段;
进入模块,用于在过渡阶段运行预设时间后,进入减速阶段;
其中,所述过渡阶段以惰行模式运行。
可选地,所述检测模块具体用于:
在列车处于加速阶段时,若检测到需要进入减速阶段,获取列车当前控车级位;
判断所述控车级位是否大于预设级位阈值;
若大于,则从当前加速阶段进入过渡阶段。
可选地,所述检测模块还用于:
若所述控车级位小于预设级位阈值,则从当前加速阶段直接进入减速阶段。
可选地,所述减速阶段包括目标点减速阶段和停车点减速阶段;
相应的,所述检测模块具体用于:
在列车处于加速阶段时,获取前方的若干个限速下降点;其中,所述限速下降点为限速小于当前车速的区间的起点;
针对所述若干个限速下降点、移动授权终点和下一个停站的停车点中的每一个点,根据该点的位置和目标车速、以及列车的当前位置和车速,计算需要的加速度;
将所述若干个限速下降点、移动授权终点和下一个停站的停车点对应的加速度进行比较,选取加速度最小的点作为优先降速点;
若优先降速点为限速下降点或移动授权终点,且所述优先降速点对应的加速度小于预设加速度阈值,则需要进入目标点减速阶段,所述目标点减速阶段中的目标点为所述优先降速点;
若优先降速点为停车点,且所述优先降速点对应的加速度小于预设加速度阈值,则需要进入停车点减速阶段;
在检测到需要进入目标点减速阶段或停车点减速阶段时,从当前加速阶段进入过渡阶段。
可选地,所述进入模块还用于:
在目标点减速阶段,根据目标点的位置和目标车速,控制列车减速;
当车速小于目标车速或列车越过目标点时,进入目标点保持阶段;
在目标点保持阶段,保持车速不变;
当列车越过所述目标点预设距离时,进入加速阶段。
可选地,所述进入模块还用于:
在停车点减速阶段,根据列车当前位置和当前车速,计算行驶至预设校准位置时车速降为预设校准车速所需要的加速度,并根据计算得到的加速度以及实际检测到的加速度控制列车减速;
当车速小于预设校准车速、或列车到达预设校准位置时,进入精准停车阶段;
在精准停车阶段,根据列车当前位置、当前车速,计算行驶至停车点时车速降为零所需要的加速度,并根据计算得到的加速度以及实际检测到的加速度控制列车减速;
其中,在停车点减速阶段,控制列车的加速度误差低于第一误差阈值;在精准停车阶段,控制列车的加速度误差低于第二误差阈值;
所述第二误差阈值小于所述第一误差阈值。
可选地,所述进入模块还用于:
在精准停车阶段,若列车与停车点之间的距离小于预设最小调整距离,则进入停车最后阶段;
在停车最后阶段,根据当前位置和当前车速,计算行驶至停车点时车速降为零所需要的加速度,并根据计算得到的加速度控制列车减速;
在列车与停车点之间的距离小于预设最小停车距离时,停车。
可选地,所述进入模块还用于:
在加速阶段,若检测到车速达到控车速度,则进入惰行阶段;
在惰行阶段,若检测到需要进入减速阶段,则直接进入减速阶段。
本发明还提供一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时,实现上述任一项所述的列车控制方法。
本发明还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现上述任一项所述的列车控制方法。
本发明提供的列车控制方法及装置,在列车处于加速阶段时,若检测到需要进入减速阶段,则从当前加速阶段先进入过渡阶段,在过渡阶段列车保持稳定车速运行,然后经过预设时间后再进入减速阶段,避免列车突然从加速变为减速,能够有效保证列车平稳运行,降低能耗,在加减速交替时给予乘客缓冲,提高了乘坐的舒适性。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的列车控制方法的流程示意图;
图2为本发明实施例二提供的列车控制方法的流程示意图;
图3为本发明实施例四提供的列车控制装置的结构框图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
下面结合附图来描述本发明实施例的列车控制方法、装置及列车。
实施例一
本发明实施例一提供一种列车控制方法。图1为本发明实施例一提供的列车控制方法的流程示意图。如图1所示,本实施例中的方法,可以包括以下步骤:
步骤101、在列车处于加速阶段时,若检测到需要进入减速阶段,则从当前加速阶段进入过渡阶段。
步骤102、在过渡阶段运行预设时间后,进入减速阶段。
其中,所述过渡阶段以惰行模式运行。
本实施例中的方法,可以应用于列车的自动驾驶过程。本实施例中方法的执行主体可以为车载控制器。列车在运行过程中,可能会经历加速、减速等多个阶段,在各个阶段,车载控制器可以根据不同的控车算法对列车进行控制。
或者,本实施例中方法的执行主体也可以为其它装置如设置在中央控制室中的中央控制器,中央控制器与车载控制器之间可以通过无线通信交互,从而对列车进行控制。
在列车启动后,首先要进入加速阶段,在加速阶段中,可以控制列车逐渐加速至当前区段对应的ATO控车速度(cmdv)。
所述控车速度可以根据当前区段的限速值来确定,例如所述控车速度可以是当前区段的限速值减去限速余量,从而保证控车速度不超过当前区段的限速值,满足区段要求。
在加速阶段,若检测到车速达到控车速度,则可以进入惰行阶段,惰行阶段的车速保持基本不变。惰行的具体控制算法属于现有技术,本实施例中不在赘述。
在加速阶段,若检测到需要进入减速阶段,例如,前方有停车点或者前方区段的限速小于当前车速或者前方靠近移动授权终点,则先不进入减速阶段,而是先从加速阶段进入过渡阶段,在过渡阶段运行预设时间后,再进入减速阶段。
其中,所述过渡阶段以惰行模式运行,也就是说,过渡阶段的控制算法与惰行阶段的控制算法一致,都是使列车保持一个比较稳定的车速运行,例如进入过渡阶段时的车速为100km/h,则在过渡阶段,可以保持100km/h的车速前进,车速可以上下稍微浮动,但是不超过阈值。
所述过渡阶段与惰行阶段的不同之处在于,惰行阶段的中心车速为cmdv,而过渡阶段的中心车速为进入过渡阶段时的车速,并不一定为cmdv。
过渡阶段的运行时间可以根据实际需要来设置,例如,可以设置预设时间为4s,则列车在过渡阶段运行4s后进入减速阶段。
在减速阶段,列车进行减速,使得列车到达停车点、移动授权终点或下一个限速区间时,能够满足相应的车速要求。
本实施例提供的列车控制方法,在列车处于加速阶段时,若检测到需要进入减速阶段,则从当前加速阶段先进入过渡阶段,在过渡阶段列车保持稳定车速运行,然后经过预设时间后再进入减速阶段,避免列车突然从加速变为减速,能够有效保证列车平稳运行,降低能耗,在加减速交替时给予乘客缓冲,提高了乘坐的舒适性。
实施例二
本发明实施例二提供一种列车控制方法。本实施例是在实施例一提供的技术方案的基础上,增加了对列车控车级位的判断,在级位较大时才进入过渡阶段。
图2为本发明实施例二提供的列车控制方法的流程示意图。如图2所示,本实施例中的方法,可以包括以下步骤:
步骤201、在列车处于加速阶段时,若检测到需要进入减速阶段,则获取列车当前控车级位。
步骤202、判断所述控车级位是否大于预设级位阈值。
步骤203、若大于,则从当前加速阶段进入过渡阶段。
步骤204、在过渡阶段运行预设时间后,进入减速阶段。
其中,所述过渡阶段以惰行模式运行。
进一步地,若所述控车级位小于预设级位阈值,则从当前加速阶段直接进入减速阶段。
本实施例中,在列车处于加速阶段时,若检测到需要进入减速阶段,则根据控车级位确定是进入过渡阶段还是直接进入减速阶段。
具体地,在列车行驶过程中,默认控车级位为零,可以根据列车运行的坡度信息来进行级位的校准。上坡对应的级位可以为正值,坡度越大,级位越大,坡度越小,级位越小。下坡对应的级位可以为负值,坡度越大,级位的绝对值越大,坡度越小,级位的绝对值越小。
在所述控车级位大于预设级位阈值时,可以从当前加速阶段进入过渡阶段,在过渡阶段运行一段时间后再进入减速阶段,因为坡度较大时,直接减速会导致列车瞬时加速度的绝对值过大,影响列车平稳运行;在所述控车级位小于预设级位阈值时,可以从当前加速阶段直接进入减速阶段,因为坡度较小时,由加速阶段进入减速阶段的瞬时加速度不会太大,中间不经过过渡阶段可以有效简化列车控制,使列车及时进行减速。
在级位等于预设级位阈值时,也可以选择直接进入减速阶段。或者,在其它一些实施方式中,在级位等于预设级位阈值时,可以选择先进入过渡阶段再进入减速阶段。
本实施例提供的列车控制方法,在列车处于加速阶段时,若检测到需要进入减速阶段,则获取列车当前控车级位,并在所述控车级位大于预设级位阈值时,才从当前加速阶段进入过渡阶段,反之则直接进入减速阶段,能够兼顾乘坐舒适性和减速效率。
实施例三
本发明实施例三提供一种列车控制方法。本实施例是在上述各实施例提供的技术方案的基础上,将减速阶段细分为目标点减速阶段和停车点减速阶段,并增加了列车运行的其它阶段,更加全面地对列车进行控制。
具体地,在满足其它条件的情况下,若前方的优先降速点为限速下降点或移动授权终点,则确定将要进入的是目标点减速阶段;若优先降速点为停车点,则确定将要进入的是停车点减速阶段。
在检测到需要进入目标点减速阶段或停车点减速阶段时,可以进行控车级位的判定,若级位较大,则进入过渡阶段,运行一段时间后再进入相应的减速阶段,反之则直接进入相应的减速阶段。
另外,在目标点减速阶段之后,还可以增加目标点保持阶段。在停车点减速阶段之后,还可以增加精准停车阶段、停车最后阶段、停车结束阶段和停车阶段。下面详细说明。
本实施例中,可以把列车自动驾驶过程划分为以下多个阶段:
启动(START)阶段;
加速(NORMAL)阶段;
惰行(COAST)阶段;
牵引到制动的过渡(T2B_COAST)阶段:即前述实施例中的过渡阶段;
目标点减速(TARGET_IN)阶段;
目标点保持(TARGET_KEEP)阶段;
停车点减速(STOP_IN)阶段;
停车点精准停车(ASTOP)阶段;
停车最后(STOP_FINAL)阶段;
停车结束(STOP_END)阶段;
停车(STOPPED)阶段。
其中各个阶段的跳转逻辑如下(—>表示从前面的阶段跳转到后面的阶段):
STOPPED—>START:
列车默认处于STOPPED阶段,开始发车时进入START阶段。
START—>NORMAL:
当列车启动成功后进入NORMAL阶段。
NORMAL—>COAST:
当列车当前速度超过cmdv时,进入COAST阶段。默认输出零的控车级位,可以根据坡度进行级位的校准。
COAST—>NORMAL:
在COAST阶段,列车以平稳的车速运行,例如保持车速在[cmdv-v0,cmdv+v0]这一区间运行。v0可以根据实际需要来设置,例如可以为2km/h。
当列车的车速低于cmdv-v0,或者高于cmdv+v0时,进入NOARMAL阶段。
NORMAL—>T2B_COAST:
在检测到需要进入TARGET_IN或进入STOP_IN阶段时,若列车当前控车级位大于预设级位阈值(列车处于上坡状态且坡度较大),则进入T2B_COAST。
T2B_COAST的控制方法与COAST类似,都是保持相对稳定的车速运行。例如,在T2B_COAST阶段,可以保持车速在[v-v0,v+v0]这一区间运行,其中v为进入T2B_COAST阶段时的车速。
进一步地,在检测到需要进入TARGET_IN或进入STOP_IN阶段时,若当列车当前控车级位小于预设级位阈值的相反数(列车处于下坡状态且坡度较大),也可以进入T2B_COAST。
T2B_COAST—>TARGET_IN:
在T2B_COAST阶段保持预设时间后,若目标阶段为TARGET_IN则进入TARGET_IN阶段。
T2B_COAST—>STOP_IN:
在T2B_COAST阶段保持预设时间后,若目标阶段为STOP_IN则进入STOP_IN阶段。
NOARMAL—>TARGET_IN:
由NOARMAL进入TARGET_IN的过程比较复杂,大致可以分为以下三个部分:确定优先降速点、根据优先降速点判断是否需要进入TARGET_IN、根据级位确定是否直接进入TARGET_IN。
具体地,可以根据如下方法确定优先降速点:
首先,获取前方最近的若干个(以下以3个为例)限速下降点;其中,所述限速下降点为限速小于当前车速的区间的起点,例如,当前车速为120km/h,前方第一区间的限速为100km/h,第二区间的限速为80km/h,第三区间的限速为30km/h,则这三个区间的起点就是三个限速下降点。所述区间可以是计轴区段也可以是逻辑区段,也可以是其它任意设置的区间。
然后,针对所述若干个限速下降点、移动授权终点和下一个停站的停车点中的每一个点,根据该点的位置和目标车速、以及列车的当前位置和车速,计算需要的加速度。其中,限速下降点的目标车速可以为所在区间的限速值,移动授权终点的目标车速可以从中央控制器获取,停车点的目标车速可以为零。
优选的是,可以根据公式V1 2-V2 2=2ax来计算加速度,其中V1为当前车速,V2为目标车速,x为当前位置与该点之间的距离,a为加速度。例如列车当前位置与停车点之间的距离为1km,当前车速为1km/h,停车点对应的目标车速为零,则加速度为-0.5km/h2。
最后,将所述若干个限速下降点、移动授权终点和下一个停站的停车点对应的加速度进行比较,选取加速度最小的点作为优先降速点。
在确定优先降速点后,若优先降速点为限速下降点或移动授权终点,且所述优先降速点对应的加速度小于预设加速度阈值,则判断需要进入TARGET_IN阶段。
在需要进入TARGET_IN阶段时,若列车当前控车级位小于预设级位阈值,则直接进入TARGET_IN阶段,反之则先进入T2B_COAST阶段,再进入TARGET_IN阶段。
在TARGET_IN阶段,可以根据目标点(即之前计算得出的优先降速点)的位置和目标车速,控制列车减速,以在列车到达目标点时将车速控制在目标车速或者目标车速以下。
COAST—>TARGET_IN:
首先确定优先降速点,然后根据优先降速点判断是否需要进入TARGET_IN(具体方法同上),若需要进入TARGET_IN,则无需判断坡度或级位的大小,可以直接进入TARGET_IN阶段。
TARGET_IN—>TARGET_KEEP:
在TARGET_IN阶段,当车速小于目标车速或列车越过目标点时,进入TARGET_KEEP阶段。
在TARGET_KEEP阶段,保持车速不变。
TARGET_KEEP—>NOARMAL:
当列车越过目标点预设距离时,进入NOARMAL阶段。
NOARMAL—>STOP_IN:
由NOARMAL进入STOP_IN的过程大致可以分为以下三个部分:确定优先降速点、根据优先降速点判断是否需要进入STOP_IN、根据级位确定是否直接进入STOP_IN。
确定优先降速点的方法与NOARMAL—>TARGET_IN相同,在确定优先降速点后,若优先降速点为停车点,且所述优先降速点对应的加速度小于预设加速度阈值,则判断需要进入STOP_IN阶段。
在需要进入STOP_IN阶段时,若列车当前控车级位小于预设级位阈值,则直接进入STOP_IN阶段,反之则先进入T2B_COAST阶段,再进入STOP_IN阶段。
COAST—>STOP_IN:
首先确定优先降速点,然后根据优先降速点判断是否需要进入STOP_IN(具体方法同上),若需要进入STOP_IN,则无需判断坡度或级位的大小,可以直接进入STOP_IN阶段。
在STOP_IN阶段,可以根据列车当前位置和当前车速,计算行驶至预设校准位置时车速降为预设校准车速所需要的加速度,并根据计算得到的加速度以及实际检测到的加速度控制列车减速。
例如,停车点对应的预设校准位置为距离停车点5m处,此处的预设校准车速为5km/h,也就是说,在STOP_IN阶段,需要控制列车运行满足在距离停车点5m处的速度达到5km/h的要求,列车需要的加速度可以根据当前位置和车速以及预设校准位置和预设校准车速来计算。
在计算得到加速度后,根据该加速度控制列车制动系统工作,实现列车的减速。为了提高控制精度,本实施例中引入了加速度反馈机制,即获取列车实际运行的加速度,并将实际检测到的加速度与计算得到的加速度进行比较,若实际检测到的加速度与计算得到的加速度之间相差较大,则对制动系统进行调节,相应地增大或减小实际加速度,从而减小加速度误差。
例如,制动系统通过摩擦力来实现减速,则检测到实际加速度比计算得到的加速度小很多时,可以通过增加与地面的摩擦力来实现增大实际加速度;又例如,制动系统通过电机输出扭矩实现减速,则检测到实际加速度比计算得到的加速度小很多时,可以通过增加电机的输出扭矩来实现增大实际加速度。
STOP_IN—>ASTOP:
在STOP_IN阶段,当列车速度小于预设校准速度、或列车到达预设校准位置时,进入ASTOP阶段;
在ASTOP阶段,可以根据列车当前位置、当前车速,计算行驶至停车点时车速降为零所需要的加速度,并根据计算得到的加速度以及实际检测到的加速度控制列车减速。ASTOP阶段的加速度反馈机制的具体实现方法与STOP_IN阶段类似,此处不再赘述。
ASTOP阶段与STOP_IN阶段不同的是,在STOP_IN阶段,需要控制列车的加速度误差低于第一误差阈值,而在ASTOP阶段,需要控制列车的加速度误差低于第二误差阈值;其中所述第二误差阈值小于所述第一误差阈值,从而更有效地保证ASTOP阶段的精准停车。
例如,STOP_IN阶段的误差控制在10%以下即可,而ASTOP阶段的误差需要控制在1%以下。这样,在距离停车点较远时,采用比较宽松的控制方式,减少制动系统的调整次数,提高了制动系统的寿命;在距离停车点较近时,采用更加精确的控制方式,提高停车准确性。
ASTOP—>STOP_FINAL:
在ASTOP阶段,若列车与停车点之间的距离小于预设最小调整距离,则进入STOP_FINAL阶段。所述预设最小调整距离可以根据实际需要来设置,例如可以为1m。
在STOP_FINAL阶段,根据当前位置和当前车速,计算行驶至停车点时车速降为零所需要的加速度,并根据计算得到的加速度控制列车减速,不需要增加加速度反馈机制,直接控制列车减速即可。
由于STOP_IN阶段和ASTOP阶段的算法比较复杂,因此可能存在STOP_IN阶段和ASTOP阶段控制失常的情况,本实施例中,在STOP_IN阶段和ASTOP阶段后增加了STOP_FINAL阶段,根据计算得到的加速度直接停车,且不引入复杂的加速度反馈机制,使得控制过程简单、有效,避免STOP_IN阶段和ASTOP阶段出现问题而导致停车失败。
STOP_FINAL—>STOP_END:
在列车与停车点之间的距离小于预设最小停车距离时,进入STOP_END阶段,直接停车。所述预设最小停车距离可以根据实际需要来设置,例如可以为0.1m,在列车与停车点之间的距离小于0.1m时,紧急制动,从而完成停车。
ALL—>STOPPED:
在以上任意一种阶段中,若列车速度为零并持续一定时间,进入STOPPED阶段。
本实施例提供的列车控制方法,对列车的自动驾驶过程进行了详细的划分状态,不同的阶段使用不同的控制算法,使得控制算法的针对性更强,有利于列车的平稳运行,进一步提高乘坐的舒适性。将经过目标点的过程分为多个阶段,能够在满足目标点限速要求的基础上平稳度过目标点,将停车过程分为多个阶段,能够实现平稳停车,提高了停车精度。
实施例四
本发明实施例四提供一种列车控制装置。图3为本发明实施例四提供的列车控制装置的结构框图。如图3所示,本实施例中的结构框图,可以包括:
检测模块301,用于在列车处于加速阶段时,若检测到需要进入减速阶段,则从当前加速阶段进入过渡阶段;
进入模块302,用于在过渡阶段运行预设时间后,进入减速阶段;
其中,所述过渡阶段以惰行模式运行。
本实施例中的列车控制装置,可以用于执行上述任一实施例所述的列车控制方法,其具体原理和实现过程可参见上述实施例,此处不再赘述。
本实施例提供的列车控制装置,在列车处于加速阶段时,若检测到需要进入减速阶段,则从当前加速阶段先进入过渡阶段,在过渡阶段列车保持稳定车速运行,然后经过预设时间后再进入减速阶段,避免列车突然从加速变为减速,能够有效保证列车平稳运行,降低能耗,在加减速交替时给予乘客缓冲,提高了乘坐的舒适性。
进一步地,所述检测模块301具体可以用于:
在列车处于加速阶段时,若检测到需要进入减速阶段,获取列车当前控车级位;
判断所述控车级位是否大于预设级位阈值;
若大于,则从当前加速阶段进入过渡阶段。
进一步地,所述检测模块301还可以用于:
若所述控车级位小于预设级位阈值,则从当前加速阶段直接进入减速阶段。
进一步地,所述减速阶段可以包括目标点减速阶段和停车点减速阶段;
相应的,所述检测模块301具体可以用于:
在列车处于加速阶段时,获取前方的若干个限速下降点;其中,所述限速下降点为限速小于当前车速的区间的起点;
针对所述若干个限速下降点、移动授权终点和下一个停站的停车点中的每一个点,根据该点的位置和目标车速、以及列车的当前位置和车速,计算需要的加速度;
将所述若干个限速下降点、移动授权终点和下一个停站的停车点对应的加速度进行比较,选取加速度最小的点作为优先降速点;
若优先降速点为限速下降点或移动授权终点,且所述优先降速点对应的加速度小于预设加速度阈值,则需要进入目标点减速阶段,所述目标点减速阶段中的目标点为所述优先降速点;
若优先降速点为停车点,且所述优先降速点对应的加速度小于预设加速度阈值,则需要进入停车点减速阶段;
在检测到需要进入目标点减速阶段或停车点减速阶段时,从当前加速阶段进入过渡阶段。
进一步地,所述进入模块302还可以用于:
在目标点减速阶段,根据目标点的位置和目标车速,控制列车减速;
当车速小于目标车速或列车越过目标点时,进入目标点保持阶段;
在目标点保持阶段,保持车速不变;
当列车越过所述目标点预设距离时,进入加速阶段。
进一步地,所述进入模块302还可以用于:
在停车点减速阶段,根据列车当前位置和当前车速,计算行驶至预设校准位置时车速降为预设校准车速所需要的加速度,并根据计算得到的加速度以及实际检测到的加速度控制列车减速;
当车速小于预设校准车速、或列车到达预设校准位置时,进入精准停车阶段;
在精准停车阶段,根据列车当前位置、当前车速,计算行驶至停车点时车速降为零所需要的加速度,并根据计算得到的加速度以及实际检测到的加速度控制列车减速;
其中,在停车点减速阶段,控制列车的加速度误差低于第一误差阈值;在精准停车阶段,控制列车的加速度误差低于第二误差阈值;
所述第二误差阈值小于所述第一误差阈值。
进一步地,所述进入模块302还可以用于:
在精准停车阶段,若列车与停车点之间的距离小于预设最小调整距离,则进入停车最后阶段;
在停车最后阶段,根据当前位置和当前车速,计算行驶至停车点时车速降为零所需要的加速度,并根据计算得到的加速度控制列车减速;
在列车与停车点之间的距离小于预设最小停车距离时,停车。
进一步地,所述进入模块302还可以用于:
在加速阶段,若检测到车速达到控车速度,则进入惰行阶段;
在惰行阶段,若检测到需要进入减速阶段,则直接进入减速阶段。
为了实现上述实施例,本发明还提出一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时,实现上述任一实施例所述的列车控制方法。
为了实现上述实施例,本发明还提出一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序,当所述程序被处理器执行时,实现上述任一实施例所述的列车控制方法。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为,表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分,并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现,其中可以不按所示出或讨论的顺序,包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序,来执行功能,这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤,例如,可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表,可以具体实现在任何计算机可读介质中,以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用,或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言,"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下:具有一个或多个布线的电连接部(电子装置),便携式计算机盘盒(磁装置),随机存取存储器(RAM),只读存储器(ROM),可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器),光纤装置,以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外,计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质,因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描,接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序,然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解,本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中,多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如,如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样,可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现:具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路,具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路,可编程门阵列(PGA),现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成,所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,该程序在执行时,包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (18)
1.一种列车控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
在列车处于加速阶段时,若检测到需要进入减速阶段,则从当前加速阶段进入过渡阶段;
在过渡阶段运行预设时间后,进入减速阶段;
其中,所述过渡阶段以惰行模式运行。
2.如权利要求1所述的列车控制方法,其特征在于,若检测到需要进入减速阶段,则从当前加速阶段进入过渡阶段,包括:
在检测到需要进入减速阶段时,获取列车当前控车级位;
判断所述控车级位是否大于预设级位阈值;
若大于,则从当前加速阶段进入过渡阶段。
3.如权利要求2所述的列车控制方法,其特征在于,还包括:
若所述控车级位小于预设级位阈值,则从当前加速阶段直接进入减速阶段。
4.如权利要求1所述的列车控制方法,其特征在于,还包括:
在加速阶段,若检测到车速达到控车速度,则进入惰行阶段;
在惰行阶段,若检测到需要进入减速阶段,则直接进入减速阶段。
5.如权利要求1-4任一项所述的列车控制方法,其特征在于,所述减速阶段包括目标点减速阶段和停车点减速阶段;
相应的,检测到需要进入减速阶段,包括:
获取前方的若干个限速下降点;其中,所述限速下降点为限速小于当前车速的区间的起点;
针对所述若干个限速下降点、移动授权终点和下一个停站的停车点中的每一个点,根据该点的位置和目标车速、以及列车的当前位置和车速,计算需要的加速度;
将所述若干个限速下降点、移动授权终点和下一个停站的停车点对应的加速度进行比较,选取加速度最小的点作为优先降速点;
若优先降速点为限速下降点或移动授权终点,且所述优先降速点对应的加速度小于预设加速度阈值,则需要进入目标点减速阶段,所述目标点减速阶段中的目标点为所述优先降速点;
若优先降速点为停车点,且所述优先降速点对应的加速度小于预设加速度阈值,则需要进入停车点减速阶段。
6.如权利要求5所述的列车控制方法,其特征在于,还包括:
在目标点减速阶段,根据目标点的位置和目标车速,控制列车减速;
当车速小于目标车速或列车越过目标点时,进入目标点保持阶段;
在目标点保持阶段,保持车速不变;
当列车越过所述目标点预设距离时,进入加速阶段。
7.如权利要求5所述的列车控制方法,其特征在于,还包括:
在停车点减速阶段,根据列车当前位置和当前车速,计算行驶至预设校准位置时车速降为预设校准车速所需要的加速度,并根据计算得到的加速度以及实际检测到的加速度控制列车减速;
当车速小于预设校准车速、或列车到达预设校准位置时,进入精准停车阶段;
在精准停车阶段,根据列车当前位置、当前车速,计算行驶至停车点时车速降为零所需要的加速度,并根据计算得到的加速度以及实际检测到的加速度控制列车减速;
其中,在停车点减速阶段,控制列车的加速度误差低于第一误差阈值;在精准停车阶段,控制列车的加速度误差低于第二误差阈值;
所述第二误差阈值小于所述第一误差阈值。
8.如权利要求7所述的列车控制方法,其特征在于,还包括:
在精准停车阶段,若列车与停车点之间的距离小于预设最小调整距离,则进入停车最后阶段;
在停车最后阶段,根据当前位置和当前车速,计算行驶至停车点时车速降为零所需要的加速度,并根据计算得到的加速度控制列车减速;
在列车与停车点之间的距离小于预设最小停车距离时,停车。
9.一种列车控制装置,其特征在于,包括:
检测模块,用于在列车处于加速阶段时,若检测到需要进入减速阶段,则从当前加速阶段进入过渡阶段;
进入模块,用于在过渡阶段运行预设时间后,进入减速阶段;
其中,所述过渡阶段以惰行模式运行。
10.如权利要求9所述的列车控制装置,其特征在于,所述检测模块具体用于:
在列车处于加速阶段时,若检测到需要进入减速阶段,获取列车当前控车级位;
判断所述控车级位是否大于预设级位阈值;
若大于,则从当前加速阶段进入过渡阶段。
11.如权利要求10所述的列车控制装置,其特征在于,所述检测模块还用于:
若所述控车级位小于预设级位阈值,则从当前加速阶段直接进入减速阶段。
12.如权利要求9所述的列车控制装置,其特征在于,所述减速阶段包括目标点减速阶段和停车点减速阶段;
相应的,所述检测模块具体用于:
在列车处于加速阶段时,获取前方的若干个限速下降点;其中,所述限速下降点为限速小于当前车速的区间的起点;
针对所述若干个限速下降点、移动授权终点和下一个停站的停车点中的每一个点,根据该点的位置和目标车速、以及列车的当前位置和车速,计算需要的加速度;
将所述若干个限速下降点、移动授权终点和下一个停站的停车点对应的加速度进行比较,选取加速度最小的点作为优先降速点;
若优先降速点为限速下降点或移动授权终点,且所述优先降速点对应的加速度小于预设加速度阈值,则需要进入目标点减速阶段,所述目标点减速阶段中的目标点为所述优先降速点;
若优先降速点为停车点,且所述优先降速点对应的加速度小于预设加速度阈值,则需要进入停车点减速阶段;
在检测到需要进入目标点减速阶段或停车点减速阶段时,从当前加速阶段进入过渡阶段。
13.如权利要求12所述的列车控制装置,其特征在于,所述进入模块还用于:
在目标点减速阶段,根据目标点的位置和目标车速,控制列车减速;
当车速小于目标车速或列车越过目标点时,进入目标点保持阶段;
在目标点保持阶段,保持车速不变;
当列车越过所述目标点预设距离时,进入加速阶段。
14.如权利要求12所述的列车控制装置,其特征在于,所述进入模块还用于:
在停车点减速阶段,根据列车当前位置和当前车速,计算行驶至预设校准位置时车速降为预设校准车速所需要的加速度,并根据计算得到的加速度以及实际检测到的加速度控制列车减速;
当车速小于预设校准车速、或列车到达预设校准位置时,进入精准停车阶段;
在精准停车阶段,根据列车当前位置、当前车速,计算行驶至停车点时车速降为零所需要的加速度,并根据计算得到的加速度以及实际检测到的加速度控制列车减速;
其中,在停车点减速阶段,控制列车的加速度误差低于第一误差阈值;在精准停车阶段,控制列车的加速度误差低于第二误差阈值;
所述第二误差阈值小于所述第一误差阈值。
15.如权利要求14所述的列车控制装置,其特征在于,所述进入模块还用于:
在精准停车阶段,若列车与停车点之间的距离小于预设最小调整距离,则进入停车最后阶段;
在停车最后阶段,根据当前位置和当前车速,计算行驶至停车点时车速降为零所需要的加速度,并根据计算得到的加速度控制列车减速;
在列车与停车点之间的距离小于预设最小停车距离时,停车。
16.如权利要求9-15任一项所述的列车控制装置,其特征在于,所述进入模块还用于:
在加速阶段,若检测到车速达到控车速度,则进入惰行阶段;
在惰行阶段,若检测到需要进入减速阶段,则直接进入减速阶段。
17.一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述程序时,实现如权利要求1-8中任一项所述的方法。
18.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现如权利要求1-8中任一项所述的方法。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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