CN109774746B

CN109774746B - 一种列车的对接控制方法、装置及介质

Info

Publication number: CN109774746B
Application number: CN201711106454.7A
Authority: CN
Inventors: 冯江华; 许峻峰; 梅文庆; 白金磊; 何海兴; 李卫红; 陈华国; 张朝阳
Original assignee: CRRC Zhuzhou Institute Co Ltd
Current assignee: CRRC Zhuzhou Institute Co Ltd
Priority date: 2017-11-10
Filing date: 2017-11-10
Publication date: 2021-05-28
Anticipated expiration: 2037-11-10
Also published as: CN109774746A

Abstract

本发明公开了一种列车的对接控制方法、装置及介质，该方法的步骤包括：实时获取主列车与对接列车之间的间隔距离；其中，主列车与对接列车在同一主线上同向行驶，且主列车为对接列车的前车；判断间隔距离是否小于或等于间隔阈值；如果是，则设定速度变化规律；其中，速度变化规律为对接列车速度与间隔距离的正相关关系；依照速度变化规律控制对接列车追赶主列车以与主列车对接。可见，本方法能够在主列车与对接列车均处于行驶的状态下实现两列车之间的顺利对接，提高了整体的运输效率，并且降低了对能源的消耗，降低了列车的运行成本。此外，本发明还公开了一种列车的对接控制装置及介质，有益效果如上所述。

Description

一种列车的对接控制方法、装置及介质

技术领域

本发明涉及轨道交通领域，特别是涉及一种列车的对接控制方法、装置及介质。

背景技术

随着轨道交通的不断发展，越来越多的人选择使用轨道交通出行，这对当下的轨道交通的运力提出了相对较高的要求。

开行组合列车是增加现有铁路运力的有效措施。根据各铁路局的经验，在运输繁忙的线路上开行组合列车可以提高30％-40％的线路运力。但是目前列车的编组方式，均采用定点对接方式，该方式的缺点在于需要耗费较长的停站时间以及较多的停站次数，但是在一些小型站点不具备足够数量的站台以实现列车的对接或多车次列车的同时对接，因此需要降低列车停站的密集性，这种方式往往会降低列车的正常运输效率。此外，列车的启停过程均会造成更高的能源消耗，因此也相对提高了列车的运行成本。

由此可见，提供一种列车的对接控制方法，以相对提高列车的运输效率并且降低列车的能源消耗，进而降低列车运行成本，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种列车的对接控制方法、装置及介质，提高整体的运输效率，并且降低对能源的消耗，进而相对降低列车的运行成本。

为解决上述技术问题，本发明提供一种列车的对接控制方法，包括：

实时获取主列车与对接列车之间的间隔距离；其中，主列车与对接列车在同一主线上同向行驶，且主列车为对接列车的前车；

判断间隔距离是否小于或等于间隔阈值；

如果是，则设定速度变化规律；其中，速度变化规律为对接列车速度与间隔距离的正相关关系；

依照速度变化规律控制对接列车追赶主列车以与主列车对接。

优选的，间隔阈值具体为：

L_z＝L_a+L_b+L_s+L_e；其中，L_a为对接列车开始制动至制动生效之间的运行距离，L_b为对接列车的常用制动距离，L_s为对接列车与主列车之间的安全距离，L_e为误差距离。

优选的，速度变化规律具体为：

v₂＝v₁+kv_s+v_g；其中，v₂为对接列车的运行速度，v₁为主列车的运行速度，k为对接系数，v_s为随间隔距离变化的接近速度，v_g为主列车与主列车对接时的速度。

优选的，在依照速度变化规律控制对接列车追赶主列车以与主列车对接后，该方法进一步包括：

判断对接列车与主列车之间的对接状态是否存在异常；

如果是，则进行故障提示。

优选的，对接列车与主列车为客运列车、货运列车或地铁列车中的任意一种。

优选的，对接列车具体由站线驶入主线。

此外，本发明还提供一种列车的对接控制装置，包括：

获取模块，用于实时获取主列车与对接列车之间的间隔距离；

第一判断模块，用于判断间隔距离是否小于或等于间隔阈值，如果是，则执行设定模块；

设定模块，用于设定速度变化规律；

对接模块，用于依照速度变化规律控制对接列车追赶主列车以与主列车对接。

优选的，该装置进一步包括：

第二判断模块，用于判断对接列车与主列车之间的对接状态是否存在异常，如果是，则执行提示模块；

提示模块，用于进行故障提示。

此外，本发明还提供一种列车的对接控制装置，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行计算机程序时实现如上述的列车的对接控制方法的步骤。

此外，本发明还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述的列车的对接控制方法的步骤。

本发明所提供的列车的对接控制方法，通过获取在同一主线上行驶的主列车与对接列车之间的距离，进而根据间隔阈值判断是否能够进行列车之间的安全对接，如果是，则根据对接列车与主列车之间的间隔距离设置对接列车追赶主列车时，对接列车速度与间隔距离正相关的变化规律，并且对接列车依照该变化规律追赶主列车以对接至主列车。可见，本方法能够在主列车与对接列车均处于行驶的状态下实现两列车之间的顺利对接，因此能够相对减少在列车对接过程中需要占用站台的情况，提高了整体的运输效率。此外，由于本方法实现了列车的动态对接，因此相对减少了列车的启停次数，并且降低了对能源的消耗，进而相对降低了列车的运行成本。此外，本发明还提供一种列车的对接控制装置及介质，有益效果如上所述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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的对接控制方法的流程图；

图2为列车对接过程中速度与位置的关系曲线；

图3为列车对接过程中速度与时间的关系曲线；

图4为本发明实施例提供的一种列车的对接控制装置结构图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。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，都属于本发明保护范围。

本发明的核心是提供一种列车的对接控制方法，提高整体的运输效率，并且降低对能源的消耗，进而相对降低列车的运行成本。本发明的另一核心是提供一种列车的对接控制装置及介质。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

实施例一

图1为本发明实施例提供的一种列车的对接控制方法的流程图。请参考图1，列车的对接控制方法的具体步骤包括：

步骤S10：实时获取主列车与对接列车之间的间隔距离。

其中，主列车与对接列车在同一主线上同向行驶，且主列车为对接列车的前车。

可以理解的是，由于需要进行主列车与对接列车之间的对接，因此其二者必须在同一主线上行驶，并且需要同向行驶。主列车为对接列车在行驶速度方向上的前车，在保证主列车与对接列车行驶安全的情况下，对于主列车与对接列车的初始行驶速度不做具体的限定。

步骤S11：判断间隔距离是否小于或等于间隔阈值，如果是，则执行步骤S12。

需要说明的是，由于列车进行对接操作时，各个步骤执行过程中均需要一定的时间，而列车会在该时间内行驶一段距离，因此判断间隔距离是否小于或等于间隔阈值是为了保证间隔距离足够进行列车间对接的一系列操作。

步骤S12：设定速度变化规律。

其中，速度变化规律为对接列车速度与间隔距离的正相关关系。

可以理解的是，当判断间隔距离满足间隔阈值的要求时，则可以进行列车间的对接操作，由于主列车与对接列车之间存在间隔，因此在主列车后的对接列车需要以一定的速度变化规律与主列车减小间隔，并且速率逐渐与主列车近似，以确保对接的顺利进行。速度变化规律为对接列车速度与间隔距离的正相关关系，即对接列车接近主列车时，速度相对降低。需要说明的是，主列车的速度可以保持匀速行驶或变速行驶，在此不做限定。

步骤S13：依照速度变化规律控制对接列车追赶主列车以与主列车对接。

需要说明的是，考虑到铁路运输的安全性、高效性和舒适性准则，可以对列车进行以下改进，以更加适应列车对接时所产生的冲击以及列车对接的逻辑安全性。包括：

1、车钩缓冲器，以便于缓和列车对接时的冲击，保证乘客的舒适性；

2、车厢连接装置，包括车钩缓冲器，将其位置下移且扁平化设计；伸缩式车门，便于实现旅客、货物等交换；

3、自动摘挂钩系统，实现列车自动对接与解列，提高执行动作的精确性和效率；

4、双向通讯系统，保障相邻列车相互传递各自的运行状态，实时计算出最佳运行曲线，保证对接的成功率和安全性；

5、无人驾驶系统，主列车、对接列车均有一套独立的车载控制系统、测速及定位系统、对接控制系统等，完成自动驾驶、自动防护等功能。

本发明所提供的列车的对接控制方法，通过获取在同一主线上行驶的主列车与对接列车之间的距离，进而根据间隔阈值判断是否能够进行列车之间的安全对接，如果是，则根据对接列车与主列车之间的间隔距离设置对接列车追赶主列车时，对接列车速度与间隔距离正相关的变化规律，并且对接列车依照该变化规律追赶主列车以对接至主列车。可见，本方法能够在主列车与对接列车均处于行驶的状态下实现两列车之间的顺利对接，因此能够相对减少在列车对接过程中需要占用站台的情况，提高了整体的运输效率。此外，由于本方法实现了列车的动态对接，因此相对减少了列车的启停次数，并且降低了对能源的消耗，进而相对降低了列车的运行成本。

实施例二

在上述实施例的基础上，作为一种优选的实施方式，间隔阈值具体为：

需要说明的是，间隔阈值为主列车与对接列车之间至少满足的距离间隔，间隔阈值为对接的一系列操作过程中对接列车行驶的距离，因此为了保证对接列车不会对主列车造成撞击，以保证主列车安全，间隔阈值至少应考虑到对接列车开始制动至制动生效之间的运行距离L_a、对接列车进行制动时的常用制动距离L_b、对接列车与主列车之间基本满足的安全距离L_s以及其余因素可能存在的误差距离L_e，以上距离均与列车的性能相关，在此不做具体限定。其中，对接列车与主列车之间的安全距离一般与列车速度相关，取值为L_S＝40+k_v×3.6v，其中k_v为速度变化系数，根据列车性能而定，在此不做具体限定。

此外，作为一种优选的实施方式，速度变化规律具体为：

需要说明的是，在上述速度变化规律中，随着主列车与对接列车之间的间隔距离逐渐接近，接近速度v_s需要不断变化以控制对接列车在靠近主列车的过程中速度逐渐趋近于主列车，对接系数k根据线路情况以及列车性能而定，在此不做具体限定，进而对接列车在对接至主列车时，仅比主列车快预设的速度v_g以用于对接时对接列车连挂至主列车。

本实施方式配以图示提供如下一种场景作为说明，但具体场景不仅限于如下场景：

图2为列车对接过程中速度与位置的关系曲线。(横坐标表示列车位置，纵坐标表示列车速度)

图3为列车对接过程中速度与时间的关系曲线。(横坐标表示时间，纵坐标表示列车速度)

图2与图3中的线段1均表示主列车，线段2均表示对接列车。图2与图3关于列车速度相对应。图2与图3中的(1)、(2)、(3)均指示不同的时刻列车所处状态。

如图所示，在零时刻时，即(1)，对接列车的位置为4.0km，速度为45km/h，处于在正线上的启动加速阶段，主列车的位置为0km，速度为300km/h，追赶对接列车；在t＝86s时，即(2)，对接列车位置7.8km，切换至追踪调整控制阶段，对接列车匀速运行，与主列车间距逐渐减小；在t＝140s时，即(3)，对接列车位置11.7km，切换至连挂控制阶段，对接列车惰性以保持随动性，主列车减速至258km/h，与对接列车进行连挂操作。

此外，作为一种优选的实施方式，在依照速度变化规律控制对接列车追赶主列车以与主列车对接后，该方法进一步包括：

判断对接列车与主列车之间的对接状态是否存在异常；

如果是，则进行故障提示。

可以理解的是，本步骤的目的是确保对接列车与主列车之间的对接顺利无误的完成，可以通过在对接列车与主列车的连接处设置有传感器，在列车对接后通过传感器感应对接处是否满足预设的对接要求，当判断对接列车与主列车对接状态存在异常时需要及时进行故障提示，以告知相关技术人员进行对应处理，保障列车以及旅客的安全。

此外，作为一种优选的实施方式，对接列车与主列车为客运列车、货运列车或地铁列车中的任意一种。

可以理解的是，由于客运列车、货运列车以及地铁列车均有着类似的工作机制，因此对接列车与主列车可以为客运列车、货运列车或地铁列车中的任意一种，均能实现列车对接的相关操作，并且能够带来同样的有益效果。

此外，作为一种优选的实施方式，对接列车具体由站线驶入主线。

需要说明的是，由于在组合列车的运行机制下，开往相同目的地或经过相同站点的列车可以由多节列车组成，因此进行组合的列车往往能够预先停靠在不同的站线中搭载旅客，进而不同的对接列车能够由站线驶出以进行对接，以组合列车的形式继续行驶。

实施例三

在上文中对于一种列车的对接控制方法的实施例进行了详细的描述，本发明还提供一种列车的对接控制装置，由于装置部分的实施例与方法部分的实施例相互对应，因此装置部分的实施例请参见方法部分的实施例的描述，这里暂不赘述。

图4为本发明实施例提供的一种列车的对接控制装置结构图。如图4所示，本发明实施例提供的一种列车的对接控制装置，包括：

获取模块10，用于实时获取主列车与对接列车之间的间隔距离。

第一判断模块11，用于判断间隔距离是否小于或等于间隔阈值，如果是，则执行设定模块12。

设定模块12，用于设定速度变化规律。

对接模块13，用于依照速度变化规律控制对接列车追赶主列车以与主列车对接。

本发明所提供的列车的对接控制装置，通过获取在同一主线上行驶的主列车与对接列车之间的距离，进而根据间隔阈值判断是否能够进行列车之间的安全对接，如果是，则根据对接列车与主列车之间的间隔距离设置对接列车追赶主列车时，对接列车速度与间隔距离正相关的变化规律，并且对接列车依照该变化规律追赶主列车以对接至主列车。可见，本装置能够在主列车与对接列车均处于行驶的状态下实现两列车之间的顺利对接，因此能够相对减少在列车对接过程中需要占用站台的情况，提高了整体的运输效率。此外，由于本装置实现了列车的动态对接，因此相对减少了列车的启停次数，并且降低了对能源的消耗，进而相对降低了列车的运行成本。

在实施例三的基础上，作为一种优选的实施方式，该装置进一步包括：

提示模块，用于进行故障提示。

实施例四

本发明还提供一种列车的对接控制装置，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行计算机程序时实现如上述的对接控制方法的步骤。

本发明还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述的列车的对接控制方法的步骤。

本发明所提供的列车的对接控制的计算机可读存储介质，通过获取在同一主线上行驶的主列车与对接列车之间的距离，进而根据间隔阈值判断是否能够进行列车之间的安全对接，如果是，则根据对接列车与主列车之间的间隔距离设置对接列车追赶主列车时，对接列车速度与间隔距离正相关的变化规律，并且对接列车依照该变化规律追赶主列车以对接至主列车。可见，本计算机可读存储介质能够在主列车与对接列车均处于行驶的状态下实现两列车之间的顺利对接，因此能够相对减少在列车对接过程中需要占用站台的情况，提高了整体的运输效率。此外，由于本计算机可读存储介质实现了列车的动态对接，因此相对减少了列车的启停次数，并且降低了对能源的消耗，进而相对降低了列车的运行成本。

以上对本发明所提供的一种列车的对接控制方法、装置及介质进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。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，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims

1.一种列车的对接控制方法，其特征在于，包括：

实时获取主列车与对接列车之间的间隔距离；其中，所述主列车与所述对接列车在同一主线上同向行驶，且所述主列车为所述对接列车的前车；

判断所述间隔距离是否小于或等于间隔阈值；

如果是，则设定速度变化规律；其中，所述速度变化规律为所述对接列车速度与所述间隔距离的正相关关系；

依照所述速度变化规律控制所述对接列车追赶所述主列车以与所述主列车对接；

其中，所述间隔阈值具体为：

L_z＝L_a+L_b+L_s+L_e；其中，L_a为所述对接列车开始制动至制动生效之间的运行距离，L_b为所述对接列车的常用制动距离，L_s为所述对接列车与所述主列车之间的安全距离，L_e为误差距离。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述速度变化规律具体为：

v₂＝v₁+kv_s+v_g；其中，v₂为所述对接列车的运行速度，v₁为所述主列车的运行速度，k为对接系数，v_s为随所述间隔距离变化的接近速度，v_g为所述对接列车与所述主列车对接时的速度。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述依照所述速度变化规律控制所述对接列车追赶所述主列车以与所述主列车对接后，该方法进一步包括：

判断所述对接列车与所述主列车之间的对接状态是否存在异常；

如果是，则进行故障提示。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对接列车与所述主列车为客运列车、货运列车或地铁列车中的任意一种。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的方法，其特征在于，所述对接列车具体由站线驶入所述主线。

6.一种列车的对接控制装置，其特征在于，包括：

第一判断模块，用于判断所述间隔距离是否小于或等于间隔阈值，如果是，则执行设定模块；

所述设定模块，用于设定速度变化规律；

对接模块，用于依照所述速度变化规律控制所述对接列车追赶所述主列车以与所述主列车对接；

其中，所述间隔阈值具体为：

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，该装置进一步包括：

第二判断模块，用于判断所述对接列车与所述主列车之间的对接状态是否存在异常，如果是，则执行提示模块；

所述提示模块，用于进行故障提示。

8.一种列车的对接控制装置，其特征在于，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至5任一项所述的列车的对接控制方法的步骤。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述的列车的对接控制方法的步骤。