CN110682926B - 一种内电混合动力机车车辆控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种内电混合动力机车车辆控制方法及装置，包括如下步骤：S1、对车辆运行线路进行区段划分：将车库、车站和人口密集城镇区域划分为一类区段；将隧道和沿线人口密度一般的城镇区域划分为二类区段；其它区域划分为三类区段；S2、根据车辆的当前位置，判断出车辆当前所在的区段；S3、根据车辆当前所在的区段，实施不同的控制策略。由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本发明通过按照噪声、排放要求标准的不同对列车行驶线路和地点进行区段划分，并在不同行车区段实时调整能量管理策略(控制策略)，实现对车辆排放和整车噪声的精确控制，实现在指定区段(如人口密集区)的低排放运行，彻底避免车辆噪声、排放高的问题。

Description

一种内电混合动力机车车辆控制方法及装置

技术领域

本发明涉及混合动力车辆控制技术领域，具体涉及一种内电混合动力机车车辆控制方法及装置。

背景技术

对于现有内燃-电力混合动力机车车辆，如何利用好不同能量形式混合特性，在发挥混合动力优势的前提下，降低内燃发动机的排放和噪声，使列车低排放低噪声运行，满足绿色环保要求，是业界需要解决的主要技术问题。

车辆排放污染主要是由发动机工作时的尾气排放所引起；噪声污染则主要来自于发动机、牵引系统设备的风扇、压缩机等转运部件和车辆轮轨摩擦等。目前，普遍采用的减排降噪方法都是依托车辆本身能量管理策略，通过缩短内燃发动机整体工作时间一定程度降低排放和噪声。能量管理策略一般是预先制定一定的规则和约束条件，控制混合动力不同能量源之间的配合。因此一旦能量管理规则确定，这种方法就固定不变了，无法根据外部情况实时调整，实施对车辆噪声和发动机排放进行精准控制。但在车辆实际运行中，即使是同一运营线路，在不同路段、不同时间段对车辆的噪声排放要求不同：例如夜间行车噪声指标要比白天更低；在车站、车库或居民聚集区等要求更低的车辆噪声和发动机排放；内燃机车车辆在隧道、地下车站等场所噪声、排放容易超标等。现有的能量管理策略在降噪减排问题上，未考虑车辆运行时间和外部环境的因素，未在空间和时间上进一步细分，在上述情形下目前的方法仍不可避免会出现内燃发动机、其它牵引系统部件高负荷运转的情况，仍存在排放污染、噪声超标和扰民的问题，无法实现排放和噪声更精准的控制，无法满足列车绿色环保的运行要求。

发明内容

为解决背景技术中现有混合动力车辆的能量管理策略未考虑车辆运行时间和外部环境的因素，仍存在排放污染、噪声超标和扰民的问题，本发明提供了一种内电混合动力机车车辆控制方法，具体技术方案如下。

一种内电混合动力机车车辆控制方法，所述方法包括如下步骤：

S1、对车辆运行线路进行区段划分：将车库、车站和人口密集城镇区域划分为一类区段；将隧道和沿线人口密度一般的城镇区域划分为二类区段；其它区域划分为三类区段；

S2、根据车辆的当前位置，判断出车辆当前所在的区段；

S3、根据车辆当前所在的区段，实施如下控制策略：

第一控制策略：若车辆当前所在的区段为一类区段，关闭内燃发动机，采用车载储能电源驱动；

第二控制策略：若车辆当前所在的区段为二类区段，当车辆的整车需求功率小于或等于车载储能电源额定输出功率时，关闭内电式动力包发动机，采用车载储能电源驱动；当车辆的整车需求功率大于车载储能电源额定输出功率时，车载储能电源按额定输出功率输出，功率不足部分由内燃发动机补充输出；

第三控制策略：若车辆当前所在的区段为三类区段，当车辆的整车需求功率小于或等于内燃发动机的输出额定功率时，若车载储能电源电量SOC小于阈值，控制内燃发动机按额定输出功率输出，给车载储能电源充电；若车载储能电源电量SOC大于阈值，则关闭内燃发动机，采用车载储能电源驱动；当车辆的整车需求功率大于内燃发动机的输出额定功率时，内燃发动机保持额定功率输出，功率不足部分由车载储能电源补充输出。

上述方法首先按照噪声、排放要求标准的不同对列车行驶线路和地点进行区段划分，并制作成电子地图，然后将车辆的实时运行位置与事先植入电子地图的区段信息进行比对，根据比对结果，在不同行车区段实时调整能量管理策略(控制策略)，实现对车辆排放和整车噪声的精确控制，实现在指定区段(如人口密集区)的低排放运行，彻底避免车辆噪声、排放高的问题。

优选地，所述第一控制策略还包括：进一步限制车辆车速不超过预设车速V1，并控制车辆辅助负载工作在低速档；所述第二控制策略还包括：进一步限制车辆车速不超过预设车速V 2，并控制车辆辅助负载工作在中速档；其中V1＜V2。

辅助负载说明：车辆的噪声主要分动态噪声和静态噪声(包括列车速度较低时)。其中，动态噪声主要来源为轮轨摩擦和动力包发动机运转，辅助负载的噪声相对前者不明显；静态噪声，主要由牵引系统设备散热风机和列车空调风机、压缩机等。因此，所述辅助负载包括牵引系统设备散热风机和列车空调机组风机、压缩机。上述方法在调整能量管理策略(控制策略)的基础上，进一步控制列车车速(降低轮轨噪声)和主要运转设备的工作特性(控制车辆辅助负载工作在低、中速档)，进一步降低车辆噪声。

优选地，所述S3进一步包括：

第四控制策略：若车辆当前所在的区段为三类区段且当前时刻处于噪声排放控制指定时段内，在所述第三控制策略的基础上进一步限制车辆车速不超过预设车速V3，控制车辆辅助负载工作在中速档；其中V1＜V2＜V3。

噪声排放控制指定时间说明：一般情况下，夜间比白天的要求噪声更低是普遍要求。但由于车辆运用地区和环境不同，即世界各地的白天和夜晚的时间区段不同，所以此处为表达更准确涵盖一般情况，所以写成指定时间段。上述方法在针对不同区段的基础上，进一步针对不同时段采用不同的控制策略，确保在噪声排放控制指定时段(例如夜晚)内居民聚集区的噪音不超标，进一步避免车辆噪声的问题。

优选地，所述S2还包括如下步骤：当无法获取车辆的当前位置时，采用图像识别方法识别车辆前方的标志物，所述标志物包括车库、车站和隧道；当识别到车辆前方有车库或车站时，判断车辆在一类区段；当识别到车辆前方有隧道时，判断车辆在二类区段；当识别到车辆前方无标志物时，判断车辆在三类区段。

上述方法在当车辆位于无信号或信号弱等定位不准的区域，即无法获取车辆的当前位置时启用，通过图像识别方法来识别区段，从而保证区段识别的可靠性和稳定性。所述图像识别方法为现有技术。

基于相同的发明构思，本发明还提供一种内电混合动力机车车辆控制装置，包括：

位置判断单元，用于根据车辆的当前位置，判断出车辆当前所在的区段；

策略管理单元，用于根据车辆当前所在的区段，实施如下控制策略：

第一控制策略：若车辆当前所在的区段为一类区段，关闭内燃发动机，采用车载储能电源驱动；

第二控制策略：若车辆当前所在的区段为二类区段，当车辆的整车需求功率小于或等于车载储能电源额定输出功率时，关闭内电式动力包发动机，采用车载储能电源驱动；当车辆的整车需求功率大于车载储能电源额定输出功率时，车载储能电源按额定输出功率输出，功率不足部分由内燃发动机补充输出；

第三控制策略：若车辆当前所在的区段为三类区段，当车辆的整车需求功率小于或等于内燃发动机的输出额定功率时，若车载储能电源电量SOC小于阈值，控制内燃发动机按额定输出功率输出，给车载储能电源充电；若车载储能电源电量SOC大于阈值，则关闭内燃发动机，采用车载储能电源驱动；当车辆的整车需求功率大于内燃发动机的输出额定功率时，内燃发动机保持额定功率输出，功率不足部分由车载储能电源补充输出；

所述区段划分单元与所述位置判断单元通信，所述位置判断单元与所述策略管理单元通信；所述一类区段为车库、车站和人口密集城镇区段，所述二类区段为隧道和沿线人口密度一般的城镇区段，其它区段为三类区段。

上述装置首先按照噪声、排放要求标准的不同对列车行驶线路和地点进行区段划分，然后在不同行车区段实时调整能量管理策略(控制策略)，实现对车辆排放和整车噪声的精确控制，实现在指定区段(如人口密集区)的低排放运行，彻底避免车辆噪声、排放高的问题。

优选地，还包括区段划分单元，用于将车辆运行路线划分成一类区段、二类区段或三类区段，并对区段划分结果进行储存；所述位置判断单元包括定位单元和对比单元，所述定位单元用于获取车辆的当前位置，所述对比单元用于将车辆的当前位置与储存的区段划分结果进行对比，确定车辆当前所在的区段。

所述区段划分单元将区段划分结果进行储存并制作成电子地图，然后将车辆的实时运行位置与事先植入电子地图的区段信息进行比对，根据比对结果确定车辆当前所在的区段。

优选地，所述位置判断单元包括设置在车辆运行路线上的区段信息发射单元和设置在车辆上的区段信息接收单元；所述区段信息发射单元将区段信息发送给所述区段信息接收单元，所述区段信息接收单元在接收到区段信息后将其发送给所述策略管理单元。

首先根据区段划分规则将车辆运行路线划分成一类区段、二类区段或三类区段，然后在每个区段的起始位置安装包含区段信息的区段信息发射单元，当车辆运行至该区段时，车辆上的区段信息接收单元接收到从相应区段的区段信息发射单元发送过来的区段信息，然后将其发送给所述策略管理单元，所述策略管理单元即可执行相应的策略。

优选地，还包括车辆工作特性调整单元，所述车辆工作特性调整单元与所述策略管理单元通信，用于当车辆当前所在的区段为一类区段时，进一步限制车辆车速不超过预设车速V1，并控制车辆辅助负载工作在低速档；当车辆当前所在的区段为二类区段时，进一步限制车辆车速不超过预设车速V2，并控制车辆辅助负载工作在中速档；其中V1＜V2。

辅助负载说明：车辆的噪声主要分动态噪声和静态噪声(包括列车速度较低时)。其中，动态噪声主要来源为轮轨摩擦和动力包发动机运转，辅助负载的噪声相对前者不明显；静态噪声，主要由牵引系统设备散热风机和列车空调风机、压缩机等。因此，所述辅助负载包括牵引系统设备散热风机和列车空调机组风机、压缩机。上述装置在调整能量管理策略(控制策略)的基础上，进一步控制列车车速(降低轮轨噪声)和主要运转设备的工作特性(控制车辆辅助负载工作在低、中速档)，进一步降低车辆噪声。

优选地，所述位置判断单元还包括时间单元，所述时间单元与所述对比单元通信，用于当车辆当前所在的区段为三类区段且当前时刻处于噪声排放控制指定时段内时，进一步限制车辆车速不超过预设车速V3，并控制车辆辅助负载工作在中速档；其中V1＜V2＜V3。

噪声排放控制指定时间说明：一般情况下，夜间比白天的要求噪声更低是普遍要求。但由于车辆运用地区和环境不同，即世界各地的白天和夜晚的时间区段不同，所以此处为表达更准确涵盖一般情况，所以写成指定时间段。上述装置在针对不同区段的基础上，进一步针对不同时段采用不同的控制策略，确保在噪声排放控制指定时段(例如夜晚)内居民聚集区的噪音不超标，进一步避免车辆噪声的问题。

优选地，所述位置判断单元还包括图像识别单元，所述图像识别单元与所述对比单元通信，用于当无法获取车辆的当前位置时，识别车辆前方的标志物，所述标志物包括车库、车站和隧道；当识别到车辆前方有车库或车站时，判断当前车辆运行在一类区段；当识别到车辆前方有隧道时，判断当前车辆运行在二类区段；当识别到车辆前方无标志物时，判断当前车辆运行在三类区段。

上述装置在当车辆位于无信号或信号弱等定位不准的区域，即无法获取车辆的当前位置时启用，通过图像识别单元法来识别区段，从而保证区段识别的可靠性和稳定性。所述图像识别单元为现有技术。

由于采用了以上技术方案，与现有技术相比较，本发明通过按照噪声、排放要求标准的不同对列车行驶线路和地点进行区段划分，并在不同行车区段实时调整能量管理策略(控制策略)，实现对车辆排放和整车噪声的精确控制，实现在指定区段(如人口密集区)的低排放运行，彻底避免车辆噪声、排放高的问题。

附图说明

图1为本发明内电混合动力机车车辆控制方法的流程图；

图2为本发明电子地图的示意图；

图3为本发明一类区段控制策略的流程图；

图4为本发明二类区段控制策略的流程图；

图5为本发明三类区段控制策略的流程图；

图6为本发明四类区段控制策略的流程图；

图7为本发明实施例2中内电混合动力机车车辆控制装置的结构示意图；

图8为本发明实施例3中内电混合动力机车车辆控制装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

实施例1

如图1所示，一种内电混合动力机车车辆控制方法，包括如下步骤：

步骤S101：制作并植入包含线路区段信息的电子地图。

根据列车运行线路及其沿途指定距离内人口居住疏密程度，按照噪声、排放要求标准的不同、对列车行驶线路和地点进行区段划分，并制作成电子地图。划分规则为：将车库、车站和人口密集城镇区域划分为一类区段；将隧道和沿线人口密度一般的城镇区域划分为二类区段；其它区域划分为三类区段。若车辆在噪声排放控制指定时段内运行在三类区段，则将其划分为四类区段。在噪声排放控制指定时段内的一类、二类区段仍为一、二类区段，保持不变。因此，如果显示屏上未设置指定时间，电子地图上只有一、二、三类区段，无四类区段。基于上述划分原则，对于远距离运行的干线列车来说，三类区段占比较大；对于市域列车来说，一、二类区段占比较大。

将上述区段位置坐标(偏差值正负1.5公里)按线路编辑成序列，以线路为单位形成线路电子地图，载入控制装置。每次只要确定起始站和终点站就可形成固定的线路数据序列。不在同一线路上的站点无法形成序列。电子线路图如图2所示。

步骤S102：该步骤包含两方面内容：即“获取车辆运行时间和实时位置信息”和“显示屏上选择运行线路和指定时段”。其中“显示屏上选择运行线路和指定时段”指的是：司机在触摸显示屏上选择运行线路、设定需要控制噪声的指定时段。司机有两种方式在触摸显示屏上选择线路。(1)直接选择固定线路，如“线路1”“线路2”等；(2)选择可行线路上的起点站和终点站，系统自动生成运行线路。

步骤S103：判断车辆运行区段。通过比对S102步骤中获得的车辆运行实时时间、位置与显示屏上选择的线路与指定时间，判断出此时车辆正行驶在哪个区段，以及当前时刻是否处于噪声排放控制指定时段内。

步骤S104：按照判断出的车辆运行区段类别，对应生成车辆综合控制策略。每一类控制策略包括能量管理策略和车辆相关部件工作特性控制两个方面。

如图3所示，一类区段控制策略：

调整能量管理策略，列车关闭内电式动力包发动机、采用车载储能电源电力驱动，此时车辆无尾气排放，对环境零污染。

控制车辆相关部件工作特性，生成车速控制指令，发送给车辆控制单元，限制列车车速不超过指定值V1，由于限速运行，车辆轮滚摩擦产生的噪音将大大减小，同时限制牵引系统设备如动力包、整流器、变流器的散热冷却风扇、列车空调机组风机和压缩机等转运部件工作在低速档，进一步降低整车对外噪声。

如图4所示，二类区段控制策略：

调整能量管理策略，当车辆的整车需求功率小于等于车载储能电源额定输出功率时，列车关闭内电式动力包发动机，采用纯电力驱动，车辆实现零排放；当车辆需求功率大于车载储能电源额定输出功率时，以储能电源输出为主，控制储能电源按额定输出功率输出，功率不足部分由内燃发动机动力包输出补充，使发动机工作在较低转速状态，实现低排放，此时列车工作在混合动力模式。

控制车辆相关部件工作特性，限制列车车速不超过指定值V2，牵引系统设备的风扇、列车空调机组风机和压缩机等转运部件不高于中速档；降低车辆对外噪声。

如图5所示，三类区段控制策略：

此类区段一般情况下对应的行车现实环境为远郊或山区等远离人群居住的地方，对车辆噪声、排放无特别的要求，车辆运行以列车牵引性能优先。因此，此类区段仅调整能量管理策略，使储能电源电量维持高水平状态，优先使用动力包发动机。即，当整车需求功率小于等于内电式动力包输出额定功率时，如果车载储能电源电量SOC小于等于设定的阈值，此时动力包发动机按额定输出功率输出，给车载储能电源充电。如果SOC大于设定的阈值，则关闭动力包发动机，仅用储能电源驱动；当整车功率需求大于内电式动力包输出额定功率时，动力包发动机保持额定功率输出，车载储能电源补充输出。此策略使车载储能电源保持在高的电量水平。

此区段不向车辆控制单元发送限速指令，对车辆相关部件工作特性不施加额外约束。

如图6所示，四类区段控制策略：

四类区段相对于三类区段增加了时间约束条件，主要目的是在三类区段上降低噪声。因此，能量管理策略保持与三类区段一致，但限制列车车速不超过指定值V3，降低轮轨摩擦噪音。控制牵引系统设备的风扇、列车空调机组风机和压缩机等转运部件不高于中速档。

实施例2

为实现上述内电混合动力机车车辆控制方法，本发明还提供一种内电混合动力机车车辆控制装置，如图7所示，包括：

区段划分单元，用于对车辆运行线路进行区段划分：将车库、车站和人口密集城镇区段划分为一类区段；将隧道和沿线人口密度一般的城镇区段划分为二类区段；其它区段划分为三类区段，并将上述区段划分结果储存在电子地图中。噪声排放控制指定时段信息也储存在该电子地图内。所述区段划分单元还包括人机交互单元(图中未示出)，用于司机在人机交互单元上选择运行线路、设定需要控制噪声的指定时段。司机有两种方式在人机交互单元上选择线路：(1)直接选择固定线路，如“线路1”“线路2”等；(2)选择可行线路上的起点站和终点站，系统自动生成运行线路，最终生成如图2所示的电子地图。

位置判断单元，用于根据车辆的当前位置，判断车辆当前所在的区段以及是否运行在噪声排放控制指定时段内。所述位置判断单元具体包括定位单元、图像识别单元、时间单元和对比单元。所述定位单元用于获取车辆的实时位置，所述时间单元用于获取当前时刻，所述图像识别单元用于当所述定位单元无法获取车辆的当前位置时(如信号弱)，识别车辆前方的标志物，所述标志物包括车库、车站和隧道；当识别到车辆前方有车库或车站时，判断当前车辆运行在一类区段；当识别到车辆前方有隧道时，判断当前车辆运行在二类区段；当识别到车辆前方无标志物时，判断当前车辆运行在三类区段。当所述定位单元信号正常时，定位单元将车辆的当前位置信息发送给所述对比单元，时间单元将当前时刻信息发送给所述对比单元，所述对比单元将车辆的当前位置信息、当前时刻信息与电子地图储存的区段划分信息和噪声排放控制指定时段信息相比较，从而判断车辆当前所在的区段以及是否运行在噪声排放控制指定时段内。

策略管理单元，用于根据车辆当前所在的区段，实施如下控制策略：

第一控制策略：若车辆当前所在的区段为一类区段，关闭内燃发动机，采用车载储能电源驱动；限制车辆车速不超过预设车速V1，并控制车辆辅助负载工作在低速档；

第二控制策略：若车辆当前所在的区段为二类区段，当车辆的整车需求功率小于或等于车载储能电源额定输出功率时，关闭内电式动力包发动机，采用车载储能电源驱动；当车辆的整车需求功率大于车载储能电源额定输出功率时，车载储能电源按额定输出功率输出，功率不足部分由内燃发动机补充输出；限制车辆车速不超过预设车速V 2，并控制车辆辅助负载工作在中速档；

第三控制策略：若车辆当前所在的区段为三类区段，当车辆的整车需求功率小于或等于内燃发动机的输出额定功率时，若车载储能电源电量SOC小于阈值，控制内燃发动机按额定输出功率输出，给车载储能电源充电；若车载储能电源电量SOC大于阈值，则关闭内燃发动机，采用车载储能电源驱动；当车辆的整车需求功率大于内燃发动机的输出额定功率时，内燃发动机保持额定功率输出，功率不足部分由车载储能电源补充输出；

第四控制策略：若车辆当前所在的区段为三类区段且当前时刻处于噪声排放控制指定时段内时，在第三控制策略的基础上进一步限制车辆车速不超过预设车速V3，并控制车辆辅助负载工作在中速档；其中V1＜V2＜V3。

所述策略管理单元具体包括功率及电量监测单元、决策单元、能量管理单元和车辆工作特性调整单元。所述功率及电量监测单元用于监测整车需求功率以及车载储能电源电量SOC，所述决策单元根据所述对比单元对比分析出来的结果以及所述功率及电量监测单元监测到的结果，生成具体的策略指令，并将所述策略指令发送给所述能量管理单元和车辆工作特性调整单元。所述能量管理单元用于调整内燃发动机和车载储能电源的输出比，内燃发动机输出占比为0％时即为内燃发动机关闭；所述车辆工作特性调整单元用于限制车辆车速以及调整车辆辅助负载的输出功率，及高中低速档。

实施例3

如图8所示，本实施例与实施例2的结构基本相同，区别仅在于车辆位置的识别不再依靠区段划分单元，且所述位置判断单元为设置在车辆运行路线上的区段信息发射单元和设置在车辆上的区段信息接收单元；所述区段信息发射单元将区段信息发送给所述区段信息接收单元，所述区段信息接收单元在接收到区段信息后将其发送给所述策略管理单元。通过上述结构，首先根据区段划分规则将车辆运行路线划分成一类区段、二类区段或三类区段，并在每个区段的起始位置安装包含区段信息的区段信息发射单元，当车辆运行至该区段时，车辆上的区段信息接收单元接收到从相应区段的区段信息发射单元发送过来的区段信息，然后将其发送给所述策略管理单元，所述策略管理单元即可执行相应的策略。

最后应说明的是：以上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精神和范围。

Claims (8)

1.一种内电混合动力机车车辆控制方法，所述方法包括如下步骤：

S1、对车辆运行线路进行区段划分：将车库、车站和人口密集城镇区域划分为一类区段；将隧道和沿线人口密度一般的城镇区域划分为二类区段；其它区域划分为三类区段；

S2、根据车辆的当前位置，判断出车辆当前所在的区段；

S3、根据车辆当前所在的区段，实施如下控制策略：

第一控制策略：若车辆当前所在的区段为一类区段，关闭内燃发动机，采用车载储能电源驱动；限制车辆车速不超过预设车速V1，并控制车辆辅助负载工作在低速档；

第二控制策略：若车辆当前所在的区段为二类区段，限制车辆车速不超过预设车速V2，并控制车辆辅助负载工作在中速档；其中V1＜V2；当车辆的整车需求功率小于或等于车载储能电源额定输出功率时，关闭内燃发动机，采用车载储能电源驱动；当车辆的整车需求功率大于车载储能电源额定输出功率时，车载储能电源按额定输出功率输出，功率不足部分由内燃发动机补充输出；

第三控制策略：若车辆当前所在的区段为三类区段，当车辆的整车需求功率小于或等于内燃发动机的输出额定功率时，若车载储能电源电量SOC小于阈值，控制内燃发动机按额定输出功率输出，给车载储能电源充电；若车载储能电源电量SOC大于阈值，则关闭内燃发动机，采用车载储能电源驱动；当车辆的整车需求功率大于内燃发动机的输出额定功率时，内燃发动机保持额定功率输出，功率不足部分由车载储能电源补充输出；

第四控制策略：若车辆当前所在的区段为三类区段且当前时刻处于噪声排放控制指定时段内，在第三控制策略的基础上进一步限制车辆车速不超过预设车速V3，并控制车辆辅助负载工作在中速档；其中V1＜V2＜V3。

2.根据权利要求1所述的内电混合动力机车车辆控制方法，其特征在于：所述S2还包括如下步骤：当无法获取车辆的当前位置时，采用图像识别方法识别车辆前方的标志物，所述标志物包括车库、车站和隧道；当识别到车辆前方有车库或车站时，判断车辆在一类区段；当识别到车辆前方有隧道时，判断车辆在二类区段；当识别到车辆前方无标志物时，判断车辆在三类区段。

3.一种内电混合动力机车车辆控制装置，其特征在于，包括：

位置判断单元，用于根据车辆的当前位置，判断出车辆当前所在的区段；

策略管理单元，用于根据车辆当前所在的区段，实施如下控制策略：

第一控制策略：若车辆当前所在的区段为一类区段，关闭内燃发动机，采用车载储能电源驱动；限制车辆车速不超过预设车速V1，并控制车辆辅助负载工作在低速档；

第二控制策略：若车辆当前所在的区段为二类区段，限制车辆车速不超过预设车速V2，并控制车辆辅助负载工作在中速档；其中V1＜V2；当车辆的整车需求功率小于或等于车载储能电源额定输出功率时，关闭内电式动力包发动机，采用车载储能电源驱动；当车辆的整车需求功率大于车载储能电源额定输出功率时，车载储能电源按额定输出功率输出，功率不足部分由内燃发动机补充输出；

第三控制策略：若车辆当前所在的区段为三类区段，当车辆的整车需求功率小于或等于内燃发动机的输出额定功率时，若车载储能电源电量SOC小于阈值，控制内燃发动机按额定输出功率输出，给车载储能电源充电；若车载储能电源电量SOC大于阈值，则关闭内燃发动机，采用车载储能电源驱动；当车辆的整车需求功率大于内燃发动机的输出额定功率时，内燃发动机保持额定功率输出，功率不足部分由车载储能电源补充输出；

第四控制策略：若车辆当前所在的区段为三类区段且当前时刻处于噪声排放控制指定时段内，在第三控制策略的基础上进一步限制车辆车速不超过预设车速V3，并控制车辆辅助负载工作在中速档；其中V1＜V2＜V3；

所述位置判断单元与所述策略管理单元通信；所述一类区段为车库、车站和人口密集城镇区段，所述二类区段为隧道和沿线人口密度一般的城镇区段，其它区段为三类区段。

4.根据权利要求3所述的内电混合动力机车车辆控制装置，其特征在于：还包括区段划分单元，用于将车辆运行路线划分成一类区段、二类区段或三类区段，并对区段划分结果进行储存；所述位置判断单元包括定位单元和对比单元，所述定位单元用于获取车辆的当前位置，所述对比单元用于将车辆的当前位置与储存的区段划分结果进行对比，确定车辆当前所在的区段。

5.根据权利要求4所述的内电混合动力机车车辆控制装置，其特征在于：所述位置判断单元包括设置在车辆运行路线上的区段信息发射单元和设置在车辆上的区段信息接收单元；所述区段信息发射单元将区段信息发送给所述区段信息接收单元，所述区段信息接收单元在接收到区段信息后将其发送给所述策略管理单元。

6.根据权利要求3或4所述的内电混合动力机车车辆控制装置，其特征在于：所述策略管理单元包括车辆工作特性调整单元，所述车辆工作特性调整单元用于限制车辆车速和控制车辆辅助负载的工作挡位。

7.根据权利要求4或5所述的内电混合动力机车车辆控制装置，其特征在于：所述位置判断单元还包括时间单元，所述时间单元与所述对比单元通信，用于判断车辆当前时刻是否处于噪声排放控制指定时段内时。

8.根据权利要求7所述的内电混合动力机车车辆控制装置，其特征在于：所述位置判断单元还包括图像识别单元，所述图像识别单元与所述对比单元通信，用于当所述定位单元无法获取车辆的当前位置时，识别车辆前方的标志物，所述标志物包括车库、车站和隧道；当识别到车辆前方有车库或车站时，判断当前车辆运行在一类区段；当识别到车辆前方有隧道时，判断当前车辆运行在二类区段；当识别到车辆前方无标志物时，判断当前车辆运行在三类区段。

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