CN111452837B - 列车自动保护方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种列车自动保护方法及系统，其中系统包括：设置在列车上的车载控制器、速度采样设备，以及设置在轨道地基上的称重系统；速度采样设备，用于实时采集列车的速度信息；称重系统，用于采集列车的重量；车载控制器，用于获取移动授权位置以及各个制动方式对应的制动曲线；根据列车的速度信息、列车与移动授权位置之间的第一距离以及制动曲线，确定是否对列车进行制动以及制动方式；根据列车的速度信息、重量、加速度信息、第一距离以及制动方式，对列车进行制动，从而能够结合列车的实际重量对列车进行制动，使得列车实际的制动加速度与制动方式对应的制动加速度一致，避免紧急刹车的频繁使用，确保列车的安全驾驶，提高列车的运行效率。

Description

列车自动保护方法及系统

技术领域

本发明涉及列车技术领域，尤其涉及一种列车自动保护方法及系统。

背景技术

目前的列车自动保护方法是，在接收到区域控制器发送的移动授权位置时，获取各个制动方式对应的制动曲线，根据列车的速度信息、制动曲线等，确定列车的制动方式；根据列车的最大可能重量、列车的最大可能加速度、速度信息、列车与移动授权位置之间的距离、制动方式等来确定制动能量，对列车进行制动。然而，上述方法中，参考的重量为列车的最大可能重量，与列车的实际重量不符；参考的加速度为列车的最大可能加速度，与列车的实际加速度不符，导致列车实际的制动加速度大于制动方式对应的制动加速度，进而导致紧急刹车的频繁使用，影响列车的安全驾驶以及运行效率，降低了用户体验。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的第一个目的在于提出一种列车自动保护系统，用于解决现有技术中紧急刹车被频繁使用，列车运行效率差的问题。

本发明的第二个目的在于提出一种列车自动保护方法。

本发明的第三个目的在于提出一种列车自动保护装置。

本发明的第四个目的在于提出一种非临时性计算机可读存储介质。

为达上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种列车自动保护系统，包括：

设置在列车上的车载控制器、速度采样设备，以及设置在轨道地基上的称重系统；

所述速度采样设备，用于实时采集列车的速度信息；

所述称重系统，用于采集所述列车的重量；

所述车载控制器，用于获取移动授权位置以及各个制动方式对应的制动曲线，所述制动曲线中包括：距离信息以及对应的制动速度；

根据所述列车的速度信息、所述列车与所述移动授权位置之间的第一距离以及所述制动曲线，确定是否对所述列车进行制动，若对所述列车进行制动，则确定制动方式；

根据所述列车的速度信息、重量、加速度信息、所述第一距离以及制动方式，对所述列车进行制动。

进一步的，所述制动方式包括：全常用制动方式和紧急制动方式；

所述紧急制动方式的制动率为所述列车的最大制动率；

所述全常用制动方式的制动率，小于所述紧急制动方式的制动率；

所述全常用制动方式为，停止正向驱动电机，且逆向驱动电机发电。

进一步的，所述车载控制器具体用于，根据所述第一距离与所述速度信息查询各个制动方式对应的制动曲线，获取与所述第一距离匹配的距离信息，判断所述速度信息是否小于各个制动曲线中匹配的距离信息对应的制动速度；

若所述速度信息小于全常用制动方式对应的制动曲线中匹配的距离信息对应的第一制动速度，则不对所述列车进行制动；

若所述速度信息等于所述第一制动速度，则按照全常用制动方式对所述列车进行制动；

若所述速度信息大于所述第一制动速度，且小于紧急制动方式对应的制动曲线中匹配的距离信息对应的第二制动速度，则根据所述列车的速度信息、所述制动加速度计算所述列车的紧急制动距离，若所述紧急制动距离小于所述距离信息，则按照全常用制动方式对所述列车进行制动，若所述紧急制动距离大于或者等于所述距离信息，则按照紧急制动方式对所述列车进行制动；

若所述速度信息等于所述第二制动速度，则按照紧急制动方式对所述列车进行制动。

进一步的，所述车载控制器具体用于，在确定对所述列车进行制动时，获取制动方式对应的制动加速度；

根据所述列车的所述速度信息、所述重量、所述加速度信息、所述第一距离以及制动加速度，确定制动能量；

根据制动能量驱动电机，对所述列车进行制动，使得所述列车根据所述制动方式对应的制动曲线进行制动。

进一步的，所述车载控制器，还用于接收相邻列车的车载控制器发送的状态信息，结合相邻列车的状态信息对所述列车进行运行控制；所述状态信息包括以下参数中的任意一种或者多种：速度信息、重量、加速度信息、角速度信息、角加速度信息、位置信息。

进一步的，所述车载控制器，还用于在列车启动或者上坡时，获取列车的目标速度和目标位置；根据所述列车的所述速度信息、所述目标速度和所述重量，确定所述列车的动能；获取所述列车的位置信息，根据所述列车的所述重量、所述位置信息以及所述目标位置，确定所述列车的势能，根据所述动能与所述势能的和驱动电机。

进一步的，所述车载控制器上设置有加速度传感器，用于实时采集列车的加速度信息。

进一步的，所述加速度传感器的数量为多个；

所述车载控制器，用于在多个加速度传感器所采集的加速度信息一致时，将所采集的加速度信息确定为所述列车的加速度信息。

进一步的，所述称重系统设置在车站对应的轨道地基上，用于在所述列车离开车站前，采集所述列车的重量。

进一步的，所述称重系统为静态轨道衡称重系统。

进一步的，所述静态轨道衡称重系统包括：多组轨道衡称重传感器，每节列车车厢下设置有至少一组轨道衡称重传感器，用于测量每节列车车厢的重量。

进一步的，所述称重系统的设置位置为轨道上方或者轨道下方；

当所述称重系统设置在轨道上方时，所述称重系统将测得的重量确定为列车的重量；

当所述称重系统设置在轨道下方时，所述称重系统将测得的重量与轨道重量的差值确定为列车的重量。

进一步的，所述速度采样设备为以下设备中的任意一种或者多种：列车车轮转速传感器、轨道滑鼠、列车车轮滑鼠。

本发明实施例的列车自动保护系统，包括：设置在列车上的车载控制器、速度采样设备，以及设置在轨道地基上的称重系统；速度采样设备，用于实时采集列车的速度信息；称重系统，用于采集列车的重量；车载控制器，用于获取移动授权位置以及各个制动方式对应的制动曲线，制动曲线中包括：距离信息以及对应的制动速度；根据列车的速度信息、列车与移动授权位置之间的第一距离以及制动曲线，确定是否对列车进行制动，若对列车进行制动，则确定制动方式；根据列车的速度信息、重量、加速度信息、第一距离以及制动方式，对列车进行制动，从而能够结合列车的实际重量来确定制动能量，对列车进行制动，使得列车实际的制动加速度与制动方式对应的制动加速度一致，避免紧急刹车的频繁使用，确保列车的安全驾驶，提高列车的运行效率，提高了用户体验。

为达上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种列车自动保护方法，应用于列车上的车载控制器，包括：

获取移动授权位置以及各个制动方式对应的制动曲线，所述制动曲线中包括：距离信息以及对应的制动速度；

根据所述列车的速度信息、所述列车与所述移动授权位置之间的第一距离以及所述制动曲线，确定是否对所述列车进行制动，若对所述列车进行制动，则确定制动方式；

根据所述列车的速度信息、重量、加速度信息、所述第一距离以及制动方式，对所述列车进行制动。

为达上述目的，本发明第三方面实施例提出了一种列车自动保护装置，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上所述的列车自动保护方法。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明实施例提供的一种列车自动保护系统的结构示意图；

图2为全常用制动曲线和紧急制动曲线的示意图；

图3为制动曲线的比对示意图；

图4为本发明实施例提供的一种列车自动保护方法的流程示意图；

图5为本发明实施例提供的一种列车自动保护装置的结构示意图。

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。

下面参考附图描述本发明实施例的列车自动保护方法及系统。

图1为本发明实施例提供的一种列车自动保护系统的结构示意图。如图1所示，该列车自动保护系统包括：

设置在列车上的车载控制器11、速度采样设备12，以及设置在轨道地基上的称重系统13；

所述速度采样设备12，用于实时采集列车的速度信息；

所述称重系统13，用于采集所述列车的重量；

所述车载控制器11，用于获取移动授权位置以及各个制动方式对应的制动曲线，所述制动曲线中包括：距离信息以及对应的制动速度；根据所述列车的速度信息、所述列车与所述移动授权位置之间的第一距离以及所述制动曲线，确定是否对所述列车进行制动，若对所述列车进行制动，则确定制动方式；根据所述列车的速度信息、重量、加速度信息、所述第一距离以及制动方式，对所述列车进行制动。

本实施例中，速度采样设备12例如为以下设备中的任意一种或者多种：列车车轮转速传感器、轨道滑鼠、列车车轮滑鼠。其中，列车车轮转速传感器和车轮滑鼠设置在车轮上，用于实时检测车轮的转速，根据车轮的转速、车轮的直径等来确定列车的速度信息。轨道滑鼠设置在轨道上，用于检测通过的车轮数以及通过时间，进而确定列车的速度信息。

本实施例中，称重系统13例如可以为静态轨道衡称重系统。静态轨道衡称重系统设置在车站对应的轨道地基上，用于在列车停在车站上时，采集列车的重量，尤其是采集列车离开车站前的最新重量。其中，静态轨道衡称重系统可以包括：多组轨道衡称重传感器，每节列车车厢下设置有至少一组轨道衡称重传感器，用于测量每节列车车厢的重量。

其中，称重系统13的设置位置可以为轨道上方或者轨道下方。当称重系统设置在轨道上方时，称重系统将测得的重量确定为列车的重量；当称重系统设置在轨道下方时，称重系统将测得的重量与轨道重量的差值确定为列车的重量。

本实施例中，加速度信息可以为列车的最大可能加速度信息。为了确保加速度信息的准确性，可以在列车上，例如在车载控制器上设置加速度传感器来采集列车的加速度信息。其中，为了确保采集到的加速度信息的准确性，加速度传感器的数量可以为多个。对应的，车载控制器11用于在多个加速度传感器所采集的加速度信息一致时，将所采集的加速度信息确定为列车的加速度信息。另外，在多个加速度传感器所采集的加速度信息不一致时，丢弃多个加速度传感器此次所采集的加速度信息。

本实施例中，区域控制器可以实时采集各列车的状态信息，例如前车的位置、速度、加速度信息，后车的位置、速度、加速度信息等，基于上述状态信息，确定后车与前车之间的安全防护距离以及后车的移动授权位置，进而将移动授权位置实时发送给后车，以使后车上的车载控制器根据移动授权位置对列车进行制动等，从而能够实时确保列车能够停止在移动授权位置，使得列车在前车出现状况时，能够及时停止，避免碰撞。

本实施例中，列车主要采用IEEE1474-3紧急制动模型，该模型设置有2种制动方式，分别为全常用制动方式FSB(Full Service Braking)、紧急制动方式EB(EmergencyBrake)。其中，紧急制动方式的制动率为列车的最大制动率；全常用制动方式的制动率，小于紧急制动方式的制动率。其中，全常用制动方式可以为，停止正向驱动电机，且逆向驱动电机发电。其中，逆向驱动电机发电指的是采用列车的惯性力等推动电机逆向转动，从而进行发电。例如，列车的最大制动率可以为B＝1m/s2。全常用制动方式的制动率可以在0至0.8B范围内变化。

其中，如图2所示，为全常用制动曲线和紧急制动曲线的示意图。在图2中，针对相同的距离信息，全常用制动曲线的制动速度小于紧急制动曲线的制动速度；针对相同的列车速度，紧急制动距离小于全常用制动距离。在图2中，紧急制动距离由以下参数确定：失控超速距离、惰行距离、制动建立距离和制动距离。根据紧急制动距离、本车测距误差、前车测距误差以及安全余量，可以确定列车的安全防护距离。

其中，紧急制动距离的计算公式可以如以下公式(1)所示。

S＝Vt+0.5V*V/2a≈302m(1)

其中，V为紧急制动前列车的最大速度；a为制动加速度；t＝t1+t2+t3；其中，t1为失控加速时间；t2为惰行时间；t3为制动建立时间。

其中，针对制动曲线中的每个点，可以根据该点列车的速度、制动加速度，计算该点与移动授权位置之间的距离信息，从而得到制动曲线。

进一步的，在上述实施例的基础上，车载控制器11具体可以用于，根据第一距离与速度信息查询各个制动方式对应的制动曲线，获取与第一距离匹配的距离信息，判断速度信息是否小于各个制动曲线中匹配的距离信息对应的制动速度；若速度信息小于全常用制动方式对应的制动曲线中匹配的距离信息对应的第一制动速度，则不对列车进行制动；若速度信息等于第一制动速度，则按照全常用制动方式对列车进行制动；

若速度信息大于第一制动速度，且小于紧急制动方式对应的制动曲线中匹配的距离信息对应的第二制动速度，则根据列车的速度信息、制动加速度计算列车的紧急制动距离，若紧急制动距离小于距离信息，则按照全常用制动方式对列车进行制动，若紧急制动距离大于等于距离信息，则按照紧急制动方式对列车进行制动；若速度信息等于第二制动速度，则按照紧急制动方式对列车进行制动。

本实施例中，车载控制器11在确定对列车进行制动时，获取制动方式对应的制动加速度；根据列车的速度信息、重量、加速度信息、第一距离以及制动加速度，确定制动能量；根据制动能量驱动电机，对列车进行制动，使得列车根据制动方式对应的制动曲线进行制动。

本实施例中，实际重量以及实时加速度信息的采用，能够提高制动能量的计算准确度，使得根据制动能量驱动电机后列车实际的制动加速度与制动方式对应的制动加速度一致，使得列车的执行曲线与制动方式对应的制动曲线一致，从而在列车的运行过程中，避免根据前一时刻列车进行紧急制动，而下一时刻列车正常运行或加速的情况，确保列车的平稳驾驶和安全驾驶。其中，如图3所示，正常减速曲线为采用最大可能重量和最大可能加速度确定的制动曲线，列车自动保护系统(Automatic Train Protection，ATP)曲线为采用实际重量和实际加速度确定的制动曲线。

进一步的，在上述实施例的基础上，所述车载控制器11，还用于接收相邻列车的车载控制器发送的状态信息，结合相邻列车的状态信息对列车进行控制；状态信息包括以下参数中的任意一种或者多种：速度信息、质量、加速度信息、角速度信息、角加速度信息、位置信息。

具体的，车载控制器11可以根据相邻列车的车载控制器发送的状态信息，了解相邻列车的运行态势，进而动态对自身列车进行加速、减速或者停车等处理。

进一步的，在上述实施例的基础上，车载控制器11，还用于在列车启动或者上坡时，获取列车的目标速度和目标位置；根据列车的速度信息、目标速度和重量，确定列车的动能；获取列车的位置信息，根据列车的重量、位置信息以及目标位置，确定列车的势能，根据动能与势能的和驱动电机，从而避免超速或者能源浪费。

本发明实施例的列车自动保护系统，包括：设置在列车上的车载控制器、速度采样设备，以及设置在轨道地基上的称重系统；速度采样设备，用于实时采集列车的速度信息；称重系统，用于采集列车的重量；车载控制器，用于获取移动授权位置以及各个制动方式对应的制动曲线，制动曲线中包括：距离信息以及对应的制动速度；根据列车的速度信息、列车与移动授权位置之间的第一距离以及制动曲线，确定是否对列车进行制动，若对列车进行制动，则确定制动方式；根据列车的速度信息、重量、加速度信息、第一距离以及制动方式，对列车进行制动，从而能够结合列车的实际重量来确定制动能量，对列车进行制动，使得列车实际的制动加速度与制动方式对应的制动加速度一致，避免紧急刹车的频繁使用，确保列车的安全驾驶，提高列车的运行效率，提高了用户体验。

图4为本发明实施例提供的一种列车自动保护方法的流程示意图。如图4所示，该列车自动保护方法应用于列车上的车载控制器，主要包括以下步骤：

S401、获取移动授权位置以及各个制动方式对应的制动曲线，制动曲线中包括：距离信息以及对应的制动速度。

本发明提供的列车自动保护方法的执行主体为列车自动保护装置，列车自动保护装置可以为设置在列车上的车载控制器、或者车载控制器上安装的软件。

本实施例中，车载控制器从区域控制器接收移动授权位置。其中，区域控制器获取移动授权位置的方式可以为，区域控制器实时采集各列车的状态信息，例如前车的位置、速度、加速度信息，后车的位置、速度、加速度信息等，基于上述状态信息，确定后车与前车之间的安全防护距离以及后车的移动授权位置，进而将移动授权位置实时发送给后车，以使后车上的车载控制器根据移动授权位置对列车进行制动等，从而能够实时确保列车能够停止在移动授权位置，使得列车在前车出现状况时，能够及时停止，避免碰撞。

本实施例中，列车主要采用IEEE1474-3紧急制动模型，该模型设置有2种制动方式，分别为全常用制动方式FSB(Full Service Braking)、紧急制动方式EB(EmergencyBrake)。其中，紧急制动方式的制动率为列车的最大制动率；全常用制动方式的制动率，小于紧急制动方式的制动率。其中，全常用制动方式可以为，停止正向驱动电机，且逆向驱动电机发电。其中，逆向驱动电机发电指的是采用列车的惯性力等推动电机逆向转动，从而进行发电。例如，列车的最大制动率可以为B＝1m/s2。全常用制动方式的制动率可以在0至0.8B范围内变化。

其中，如图2所示，为全常用制动曲线和紧急制动曲线的示意图。在图2中，针对相同的距离信息，全常用制动曲线的制动速度小于紧急制动曲线的制动速度；针对相同的列车速度，紧急制动距离小于全常用制动距离。在图2中，紧急制动距离由以下参数确定：失控超速距离、惰行距离、制动建立距离和制动距离。根据紧急制动距离、本车测距误差、前车测距误差以及安全余量，可以确定列车的安全防护距离。

S402、根据列车的速度信息、列车与移动授权位置之间的第一距离以及制动曲线，确定是否对列车进行制动，若对列车进行制动，则确定制动方式。

本实施例中，车载控制器可以通过速度采样设备获取列车的速度信息。其中，速度采样设备例如为以下设备中的任意一种或者多种：列车车轮转速传感器、轨道滑鼠、列车车轮滑鼠。其中，列车车轮转速传感器和车轮滑鼠设置在车轮上，用于实时检测车轮的转速，根据车轮的转速、车轮的直径等来确定列车的速度信息。轨道滑鼠设置在轨道上，用于检测通过的车轮数以及通过时间，进而确定列车的速度信息。

本实施例中，车载控制器执行步骤402的过程具体可以为，根据第一距离与速度信息查询各个制动方式对应的制动曲线，获取与第一距离匹配的距离信息，判断速度信息是否小于各个制动曲线中匹配的距离信息对应的制动速度；若速度信息小于全常用制动方式对应的制动曲线中匹配的距离信息对应的第一制动速度，则不对列车进行制动；若速度信息等于第一制动速度，则按照全常用制动方式对列车进行制动；

若速度信息大于第一制动速度，且小于紧急制动方式对应的制动曲线中匹配的距离信息对应的第二制动速度，则根据列车的速度信息、制动加速度计算列车的紧急制动距离，若紧急制动距离小于距离信息，则按照全常用制动方式对列车进行制动，若紧急制动距离大于等于距离信息，则按照紧急制动方式对列车进行制动；若速度信息等于第二制动速度，则按照紧急制动方式对列车进行制动。

S403、根据列车的速度信息、重量、加速度信息、第一距离以及制动方式，对列车进行制动。

本实施例中，车载控制器可以通过称重系统获取列车的重量。本实施例中，称重系统例如可以为静态轨道衡称重系统。静态轨道衡称重系统设置在车站对应的轨道地基上，用于在列车停在车站上时，采集列车的重量，尤其是采集列车离开车站前的最新重量。其中，静态轨道衡称重系统可以包括：多组轨道衡称重传感器，每节列车车厢下设置有至少一组轨道衡称重传感器，用于测量每节列车车厢的重量。

其中，称重系统的设置位置可以为轨道上方或者轨道下方。当称重系统设置在轨道上方时，称重系统将测得的重量确定为列车的重量；当称重系统设置在轨道下方时，称重系统将测得的重量与轨道重量的差值确定为列车的重量。

本实施例中，加速度信息可以为列车的最大可能加速度信息。为了确保加速度信息的准确性，可以在列车上，例如在车载控制器上设置加速度传感器来采集列车的加速度信息。其中，为了确保采集到的加速度信息的准确性，加速度传感器的数量可以为多个。对应的，车载控制器用于在多个加速度传感器所采集的加速度信息一致时，将所采集的加速度信息确定为列车的加速度信息。另外，在多个加速度传感器所采集的加速度信息不一致时，丢弃多个加速度传感器此次所采集的加速度信息。

本实施例中，实际重量以及实时加速度信息的采用，能够提高制动能量的计算准确度，使得根据制动能量驱动电机后列车实际的制动加速度与制动方式对应的制动加速度一致，使得列车的执行曲线与制动方式对应的制动曲线一致，从而在列车的运行过程中，避免根据前一时刻列车进行紧急制动，而下一时刻列车正常运行或加速的情况，确保列车的平稳驾驶和安全驾驶。其中，如图3所示，正常减速曲线为采用最大可能重量和最大可能加速度确定的制动曲线，列车自动保护系统(Automatic Train Protection，ATP)曲线为采用实际重量和实际加速度确定的制动曲线。

进一步的，在上述实施例的基础上，所述的方法还可以包括以下步骤：接收相邻列车的车载控制器发送的状态信息，结合相邻列车的状态信息对列车进行控制；状态信息包括以下参数中的任意一种或者多种：速度信息、质量、加速度信息、角速度信息、角加速度信息、位置信息。

具体的，车载控制器可以根据相邻列车的车载控制器发送的状态信息，了解相邻列车的运行态势，进而动态对自身列车进行加速、减速或者停车等处理。

进一步的，在上述实施例的基础上，所述的方法还可以包括以下步骤：在列车启动或者上坡时，获取列车的目标速度和目标位置；根据列车的速度信息、目标速度和重量，确定列车的动能；获取列车的位置信息，根据列车的重量、位置信息以及目标位置，确定列车的势能，根据动能与势能的和驱动电机，从而避免超速或者能源浪费。

本发明实施例的列车自动保护方法，通过获取移动授权位置以及各个制动方式对应的制动曲线，制动曲线中包括：距离信息以及对应的制动速度；根据列车的速度信息、列车与移动授权位置之间的第一距离以及制动曲线，确定是否对列车进行制动，若对列车进行制动，则确定制动方式；根据列车的速度信息、重量、加速度信息、第一距离以及制动方式，对列车进行制动，从而能够结合列车的实际重量来确定制动能量，对列车进行制动，使得列车实际的制动加速度与制动方式对应的制动加速度一致，避免紧急刹车的频繁使用，确保列车的安全驾驶，提高列车的运行效率，提高了用户体验。

图5为本发明实施例提供的一种列车自动保护装置的结构示意图。该列车自动保护装置包括：

存储器1001、处理器1002及存储在存储器1001上并可在处理器1002上运行的计算机程序。

处理器1002执行所述程序时实现上述实施例中提供的列车自动保护方法。

进一步地，列车自动保护装置还包括：

通信接口1003，用于存储器1001和处理器1002之间的通信。

存储器1001，用于存放可在处理器1002上运行的计算机程序。

存储器1001可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。

处理器1002，用于执行所述程序时实现上述实施例所述的列车自动保护方法。

如果存储器1001、处理器1002和通信接口1003独立实现，则通信接口1003、存储器1001和处理器1002可以通过总线相互连接并完成相互间的通信。所述总线可以是工业标准体系结构(Industry Standard Architecture，简称为ISA)总线、外部设备互连(Peripheral Component，简称为PCI)总线或扩展工业标准体系结构(Extended IndustryStandard Architecture，简称为EISA)总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图5中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

可选的，在具体实现上，如果存储器1001、处理器1002及通信接口1003，集成在一块芯片上实现，则存储器1001、处理器1002及通信接口1003可以通过内部接口完成相互间的通信。

处理器1002可能是一个中央处理器(Central Processing Unit，简称为CPU)，或者是特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称为ASIC)，或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。

本发明还提供一种非临时性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如上所述的列车自动保护方法。

本发明还提供一种计算机程序产品，当所述计算机程序产品中的指令处理器执行时，实现如上所述的列车自动保护方法。

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 (14)

1.一种列车自动保护系统，其特征在于，包括：

设置在列车上的车载控制器、速度采样设备，以及设置在轨道地基上的称重系统；

所述速度采样设备，用于实时采集列车的速度信息；

所述称重系统，用于采集所述列车的重量；

所述车载控制器，用于获取移动授权位置以及各个制动方式对应的制动曲线，所述制动曲线中包括：距离信息以及对应的制动速度；

根据所述列车的速度信息、所述列车与所述移动授权位置之间的第一距离以及所述制动曲线，确定是否对所述列车进行制动，若对所述列车进行制动，则确定制动方式；

根据所述列车的速度信息、重量、加速度信息、所述第一距离以及制动方式，对所述列车进行制动；

所述制动方式包括：全常用制动方式和紧急制动方式；

所述紧急制动方式的制动率为所述列车的最大制动率；

所述全常用制动方式的制动率，小于所述紧急制动方式的制动率；

所述全常用制动方式为，停止正向驱动电机，且逆向驱动电机发电；

所述车载控制器具体用于，根据所述第一距离与所述速度信息查询各个制动方式对应的制动曲线，获取与所述第一距离匹配的距离信息，判断所述速度信息是否小于各个制动曲线中匹配的距离信息对应的制动速度；

若所述速度信息小于全常用制动方式对应的制动曲线中匹配的距离信息对应的第一制动速度，则不对所述列车进行制动；

若所述速度信息等于所述第一制动速度，则按照全常用制动方式对所述列车进行制动；

若所述速度信息大于所述第一制动速度，且小于紧急制动方式对应的制动曲线中匹配的距离信息对应的第二制动速度，则根据所述列车的速度信息、制动加速度计算所述列车的紧急制动距离，若所述紧急制动距离小于所述距离信息，则按照全常用制动方式对所述列车进行制动，若所述紧急制动距离大于或者等于所述距离信息，则按照紧急制动方式对所述列车进行制动；

若所述速度信息等于所述第二制动速度，则按照紧急制动方式对所述列车进行制动。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述车载控制器具体用于，在确定对所述列车进行制动时，获取制动方式对应的制动加速度；

根据所述列车的所述速度信息、所述重量、所述加速度信息、所述第一距离以及制动加速度，确定制动能量；

根据制动能量驱动电机，对所述列车进行制动，使得所述列车根据所述制动方式对应的制动曲线进行制动。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述车载控制器，还用于接收相邻列车的车载控制器发送的状态信息，结合相邻列车的状态信息对所述列车进行运行控制；所述状态信息包括以下参数中的任意一种或者多种：速度信息、重量、加速度信息、角速度信息、角加速度信息、位置信息。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述车载控制器，还用于在列车启动或者上坡时，获取列车的目标速度和目标位置；根据所述列车的所述速度信息、所述目标速度和所述重量，确定所述列车的动能；获取所述列车的位置信息，根据所述列车的所述重量、所述位置信息以及所述目标位置，确定所述列车的势能，根据所述动能与所述势能的和驱动电机。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述车载控制器上设置有加速度传感器，用于实时采集列车的加速度信息。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述加速度传感器的数量为多个；

所述车载控制器，用于在多个加速度传感器所采集的加速度信息一致时，将所采集的加速度信息确定为所述列车的加速度信息。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述称重系统设置在车站对应的轨道地基上，用于在所述列车离开车站前，采集所述列车的重量。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述称重系统为静态轨道衡称重系统。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述静态轨道衡称重系统包括：多组轨道衡称重传感器，每节列车车厢下设置有至少一组轨道衡称重传感器，用于测量每节列车车厢的重量。

10.根据权利要求1或7所述的系统，其特征在于，所述称重系统的设置位置为轨道上方或者轨道下方；

当所述称重系统设置在轨道上方时，所述称重系统将测得的重量确定为列车的重量；

当所述称重系统设置在轨道下方时，所述称重系统将测得的重量与轨道重量的差值确定为列车的重量。

11.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述速度采样设备为以下设备中的任意一种或者多种：列车车轮转速传感器、轨道滑鼠、列车车轮滑鼠。

12.一种列车自动保护方法，应用于列车上的车载控制器，其特征在于，包括：

获取移动授权位置以及各个制动方式对应的制动曲线，所述制动曲线中包括：距离信息以及对应的制动速度；

根据所述列车的速度信息、所述列车与所述移动授权位置之间的第一距离以及所述制动曲线，确定是否对所述列车进行制动，若对所述列车进行制动，则确定制动方式；

根据所述列车的速度信息、重量、加速度信息、所述第一距离以及制动方式，对所述列车进行制动；

所述制动方式包括：全常用制动方式和紧急制动方式；

所述紧急制动方式的制动率为所述列车的最大制动率；

所述全常用制动方式的制动率，小于所述紧急制动方式的制动率；

所述全常用制动方式为，停止正向驱动电机，且逆向驱动电机发电；

所述车载控制器具体用于，根据所述第一距离与所述速度信息查询各个制动方式对应的制动曲线，获取与所述第一距离匹配的距离信息，判断所述速度信息是否小于各个制动曲线中匹配的距离信息对应的制动速度；

若所述速度信息小于全常用制动方式对应的制动曲线中匹配的距离信息对应的第一制动速度，则不对所述列车进行制动；

若所述速度信息等于所述第一制动速度，则按照全常用制动方式对所述列车进行制动；

若所述速度信息大于所述第一制动速度，且小于紧急制动方式对应的制动曲线中匹配的距离信息对应的第二制动速度，则根据所述列车的速度信息、制动加速度计算所述列车的紧急制动距离，若所述紧急制动距离小于所述距离信息，则按照全常用制动方式对所述列车进行制动，若所述紧急制动距离大于或者等于所述距离信息，则按照紧急制动方式对所述列车进行制动；

若所述速度信息等于所述第二制动速度，则按照紧急制动方式对所述列车进行制动。

13.一种列车自动保护装置，其特征在于，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12所述的列车自动保护方法。

14.一种非临时性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12所述的列车自动保护方法。

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