CN112706802A - 一种磁浮列车安全防护的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种磁浮列车安全防护的方法和装置，磁浮列车所处的线路为全线设置供电轨的线路，该方法包括：设置速度相关约束项。获取磁浮列车的第一目标参数和第二目标参数，第一目标参数为通过数据融合得到的磁浮列车的目标位置参数和目标速度参数，第二目标参数包括磁浮列车信息和线路信息。利用第一目标参数、第二目标参数和速度相关约束项计算磁浮列车的安全防护曲线和磁浮列车的控车曲线。通过磁浮列车的安全防护曲线、磁浮列车的控车曲线和速度相关约束项控制磁浮列车在全线设置供电轨的线路上安全停车，能够提高磁浮列车的运行安全性和运行效率。

Description

一种磁浮列车安全防护的方法及装置

技术领域

本申请涉及磁浮列车运行控制技术领域，尤其涉及一种磁浮列车安全防护的方法及装置。

背景技术

随着高速磁浮列车的快速发展，对高速磁浮列车速度的要求进一步提高。当高速磁浮列车的速度提升时，高速磁浮列车的安全防护也变得至关重要。

目前的磁浮列车安全防护方法并不能满足提速后的高速磁浮列车在安全性和运行效率方面的要求。

发明内容

为了解决上述技术问题，本申请提供了一种磁浮列车安全防护的方法及装置，用于保证磁浮列车处于安全防护之内，提高磁浮列车的安全性和运行效率。

为了实现上述目的，本申请实施例提供的技术方案如下：

本申请实施例提供一种磁浮列车安全防护的方法，所述磁浮列车所处的线路为全线设置供电轨的线路，该方法包括：

设置速度相关约束项；所述速度相关约束项包括瞬时超速时间阈值、所述磁浮列车的相邻两个测速点间的加速度阈值、时间阈值；所述瞬时超速时间阈值小于所述磁浮列车的控制周期；

获取所述磁浮列车的第一目标参数和第二目标参数；所述第一目标参数为通过数据融合得到的所述磁浮列车的目标位置参数和目标速度参数；所述第二目标参数包括磁浮列车信息和线路信息；

利用所述第一目标参数、所述第二目标参数和所述速度相关约束项计算所述磁浮列车的安全防护曲线和所述磁浮列车的控车曲线；

通过所述磁浮列车的安全防护曲线、所述磁浮列车的控车曲线和所述速度相关约束项控制所述磁浮列车在所述全线设置供电轨的线路上安全停车。

可选的，所述方法还包括：

获取所述磁浮列车的附加目标参数，所述附加目标参数包括第三目标参数和/或第四目标参数；所述第三目标参数包括所述磁浮列车的前方磁浮列车的相关参数信息；所述第四目标参数包括所述磁浮列车的安全信息；

所述利用所述第一目标参数、所述第二目标参数和所述速度相关约束项计算所述磁浮列车的安全防护曲线和所述磁浮列车的控车曲线，包括：

利用所述第一目标参数、所述第二目标参数、所述附加目标参数和所述速度相关约束项计算所述磁浮列车的安全防护曲线和所述磁浮列车的控车曲线。

可选的，获取所述磁浮列车的第一目标参数，包括：

获取磁浮列车的相对定位数据和绝对定位数据，所述相对定位数据包括第一相对定位数据和第二相对定位数据，所述绝对定位数据包括第一绝对定位数据和第二绝对定位数据；

根据所述相对定位数据、所述绝对定位数据和所述速度相关约束项，获取第一目标参数。

可选的，所述第一相对定位数据具体为齿槽定位数据，所述第二相对定位数据具体为惯性导航数据，所述第一绝对定位数据具体为定位标志板数据，所述第二绝对定位数据具体为卫星数据。

可选的，所述根据所述相对定位数据、所述绝对定位数据和所述速度相关约束项，获取第一目标参数，包括：

根据所述相对定位数据确定相对目标位置参数和预设目标速度参数；

根据所述绝对定位数据确定绝对目标位置参数；

利用所述绝对目标位置参数对所述相对目标位置参数进行校正，得到目标位置参数；

根据所述预设目标速度参数和所述速度相关约束项获得目标速度参数。

可选的，所述根据所述相对定位数据确定相对目标位置参数和预设目标速度参数，包括：

当第一相对定位数据的定位范围属于所述第二相对定位数据的定位范围时，确定所述第一相对定位数据为相对目标位置参数，并获取和第一相对定位数据对应的速度参数，将所述和第一相对定位数据对应的速度参数确定为预设目标速度参数；

当第二相对定位数据的定位范围属于所述第一相对定位数据的定位范围时，确定所述第二相对定位数据为相对目标位置参数，并获取和第二相对定位数据对应的速度参数，将所述和第二相对定位数据对应的速度参数确定为预设目标速度参数；

当第一相对定位数据的定位范围和所述第二相对定位数据的定位范围的差值超过第一预设值时，利用上一周期的加/减速度分别判断所述第一相对定位数据的定位范围和所述第二相对定位数据的定位范围是否准确；当所述第一相对定位数据的定位范围不准确时，则滤除所述第一相对定位数据，确定所述第二相对定位数据为相对目标位置参数，获取所述第二相对定位数据对应的速度参数，将所述第二相对定位数据对应的速度参数确定为预设目标速度参数；当所述第二相对定位数据的定位范围不准确时，则滤除所述第二相对定位数据，确定所述第一相对定位数据为相对目标位置参数，获取所述第一相对定位数据对应的速度参数，将所述第一相对定位数据对应的速度参数确定为预设目标速度参数。

可选的，根据所述绝对定位数据确定绝对目标位置参数，包括：

当第一绝对定位数据的定位范围属于所述第二绝对定位数据的定位范围时，确定所述第一绝对定位数据为绝对目标位置参数；

当第二绝对定位数据的定位范围属于所述第一绝对定位数据的定位范围时，确定所述第二绝对定位数据为绝对目标位置参数；

当第一绝对定位数据的定位范围和所述第二绝对定位数据的定位范围的差值超过第二预设值时，利用上一周期的加/减速度分别判断所述第一绝对定位数据的定位范围和所述第二绝对定位数据的定位范围是否准确；当所述第一绝对定位数据的定位范围不准确时，则滤除所述第一绝对定位数据，确定所述第二绝对定位数据为绝对目标位置参数；当所述第二绝对定位数据的定位范围不准确时，则滤除所述第二绝对定位数据，确定所述第一绝对定位数据为绝对目标位置参数。

可选的，所述安全信息包括磁浮列车车体状态安全信息、线路安全信息、线路周边环境安全信息、磁浮列车意外触发信息、人为意外触发信息和速度安全信息；所述速度安全信息包括所述磁浮列车的离散控制瞬间超速值、所述磁浮列车的测速误差和所述磁浮列车的定位预估信息。

可选的，所述利用所述第一目标参数、所述第二目标参数和所述速度相关约束项计算所述磁浮列车的安全防护曲线和所述磁浮列车的控车曲线，包括：

利用所述第一目标参数和所述第二目标参数确定所述磁浮列车的目标停车点；

根据所述第一目标参数、所述第二目标参数、所述目标停车点和所述速度相关约束项计算所述磁浮列车的安全防护曲线和所述磁浮列车的控车曲线。

可选的，所述利用所述第一目标参数、所述第二目标参数、所述附加目标参数和所述速度相关约束项计算所述磁浮列车的安全防护曲线和所述磁浮列车的控车曲线，包括：

所述利用所述第一目标参数、所述第二目标参数和所述附加目标参数确定所述磁浮列车的目标停车点；

根据所述第一目标参数、所述第二目标参数、所述附加目标参数、所述目标停车点和所述速度相关约束项计算所述磁浮列车的安全防护曲线和所述磁浮列车的控车曲线。

可选的，当所述安全防护曲线为紧急制动触发曲线时，确定根据所述第一目标参数、所述第二目标参数、所述目标停车点和所述速度相关约束项计算所述磁浮列车的安全防护曲线具体为：

根据所述第一目标参数、所述第二目标参数和第一函数相关参数确认第一输入参数；

利用所述第一输入参数、所述目标停车点和所述磁浮列车运行时的紧急制动触发曲线函数计算所述磁浮列车的紧急制动触发曲线。

可选的，当所述安全防护曲线为最大速度曲线时，确定根据所述第一目标参数、所述第二目标参数、所述目标停车点和所述速度相关约束项计算所述磁浮列车的安全防护曲线具体为：

根据所述速度相关约束项获取所述磁浮列车的离散控制瞬间超速值；

根据所述第一目标参数、所述第二目标参数和第二函数相关参数确认第二输入参数；

利用所述第二输入参数、所述目标停车点和所述磁浮列车运行时的最大速度曲线函数计算所述磁浮列车的最大速度曲线；所述第二函数相关参数包括所述磁浮列车的离散控制瞬间超速值。

可选的，根据所述第一目标参数、所述第二目标参数、所述目标停车点和所述速度相关约束项计算所述磁浮列车的控车曲线，具体为：

获取所述磁浮列车的控车速度差值；

根据所述第一目标参数、所述第二目标参数和第三函数相关参数确认第三输入参数；

利用所述第三输入参数、所述目标停车点和所述磁浮列车运行时的控车曲线函数计算所述磁浮列车的控车曲线；所述第三函数相关参数包括所述磁浮列车的控车速度差值；所述控车速度差值包括根据所述速度相关约束项获得的离散控制瞬间超速值。

本申请实施例还提供了一种磁浮列车安全防护的装置，所述磁浮列车所处的线路为全线设置供电轨的线路，该装置包括：

设置单元，用于设置速度相关约束项；所述速度相关约束项包括瞬时超速时间阈值、所述磁浮列车的相邻两个测速点间的加速度阈值、时间阈值；所述瞬时超速时间阈值小于所述磁浮列车的控制周期；

第一获取单元，用于获取所述磁浮列车的第一目标参数和第二目标参数；所述第一目标参数为通过数据融合得到的所述磁浮列车的目标位置参数和预设目标速度参数；所述第二目标参数包括磁浮列车信息和线路信息；

第一计算单元，用于利用所述第一目标参数、所述第二目标参数和所述速度相关约束项计算所述磁浮列车的安全防护曲线和所述磁浮列车的控车曲线；

控制单元，用于通过所述磁浮列车的安全防护曲线、所述磁浮列车的控车曲线和所述速度相关约束项控制所述磁浮列车在所述全线设置供电轨的线路上安全停车。

通过上述技术方案可知，本申请具有以下有益效果：

本申请实施例提供了一种磁浮列车安全防护的方法和装置，磁浮列车所处的线路为全线设置供电轨的线路，该方法包括：设置速度相关约束项，速度相关约束项包括瞬时超速时间阈值、磁浮列车的相邻两个测速点间的加速度阈值、时间阈值，瞬时超速时间阈值小于磁浮列车的控制周期。获取磁浮列车的第一目标参数和第二目标参数，第一目标参数为通过数据融合得到的磁浮列车的目标位置参数和目标速度参数，第二目标参数包括磁浮列车信息和线路信息。利用第一目标参数、第二目标参数和速度相关约束项计算磁浮列车的安全防护曲线和磁浮列车的控车曲线。通过磁浮列车的安全防护曲线、磁浮列车的控车曲线和速度相关约束项控制磁浮列车在全线设置供电轨的线路上安全停车。本申请中通过速度相关约束项可以滤除测速误差和瞬时超速所导致的错误的紧集制定。通过数据融合得到的磁浮列车的目标位置参数和目标速度参数是更为准确的位置和速度参数，可以使得计算得到的安全防护曲线和磁浮列车的控车曲线更为精准。因而，在更为精准的安全防护曲线和控车曲线下，结合速度相关约束项，确保了磁浮列车可以在全线设置供电轨的线路中的任一已知位置点安全停车，提高了高速磁浮列车的运行安全性和运行效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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为本申请实施例提供的一种磁浮列车安全防护方法的流程图；

图2为本申请实施例提供的一种磁浮列车的安全防护曲线图；

图3为本申请实施例提供的考虑前车的磁浮列车的安全防护曲线图；

图4为本申请实施例提供的紧集状态下的磁浮列车的安全防护曲线图；

图5为本申请实施例提供的另一种磁浮列车安全防护方法的示意图；

图6为本申请实施例提供的一种磁浮列车安全防护装置的示意图。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请实施例作进一步详细的说明。

为了便于理解和解释本申请实施例提供的磁浮列车安全防护方法，下面先对相关技术进行说明。

随着高速磁浮列车的快速发展，对高速磁浮列车速度的要求进一步提高。当高速磁浮列车的速度提升时，高速磁浮列车的安全防护也变得至关重要。目前的磁浮列车安全防护方法导致磁浮列车运行效率低、防护效果差，并不能满足提速后的高速磁浮列车在安全性和运行效率方面的要求。

既有的高速磁浮列车仅可以在车站、维修基地以及中途停车站等设置供电轨，设置供电轨的位置为辅助停车区，即高速磁浮列车仅能在线路中设置的辅助停车区进行停车，否则停车之后的高速磁浮列车由于没有供电轨供电，仅靠自带的直流发动机和蓄电池无法使得高速磁浮列车悬浮和移动，进而使高速磁浮列车处于危险情况，不能保证高速磁浮列车的安全性。

由于车载运行控制系统(Vehicle Control System，VCS)需要利用准确的高速磁浮列车位置和速度等信息完成速度曲线监控，同时还要将准确的高速磁浮列车位置和速度信息发送到分区控制系统，用于分区的列车追踪和速度曲线监控。当高速磁浮列车的定位异常时，会造成强制停车。因此，获得准确的高速磁浮列车位置和速度至关重要。而相关技术中的测速定位方法，如利用轮轴测速传感器、交叉感应线、应答器、多普勒雷达测速传感器等装置进行的测速定位方法存在定位精度不高、轨道安装不便等问题，均不适合高速磁浮列车的测速定位，不能提高高速磁浮列车的安全性和运行效率。

基于此，本申请实施例提供了一种磁浮列车安全防护的方法和装置，磁浮列车所处的线路为全线设置供电轨的线路，该方法包括：设置速度相关约束项，速度相关约束项包括瞬时超速时间阈值、磁浮列车的相邻两个测速点间的加速度阈值、时间阈值，瞬时超速时间阈值小于磁浮列车的控制周期。获取磁浮列车的第一目标参数和第二目标参数，第一目标参数为通过数据融合得到的磁浮列车的目标位置参数和目标速度参数，第二目标参数包括磁浮列车信息和线路信息。利用第一目标参数、第二目标参数和速度相关约束项计算磁浮列车的安全防护曲线和磁浮列车的控车曲线。通过磁浮列车的安全防护曲线、磁浮列车的控车曲线和速度相关约束项控制磁浮列车在全线设置供电轨的线路上安全停车。

为了便于理解本申请实施例提供的技术方案，下面结合附图对本申请实施例提供的磁浮列车安全防护的方法进行说明。参见图1，图1为一种磁浮列车安全防护方法的流程图。如图1所示，该方法可以包括S101-S104：

S101：设置速度相关约束项；速度相关约束项包括瞬时超速时间阈值、磁浮列车的相邻两个测速点间的加速度阈值、时间阈值；瞬时超速时间阈值小于磁浮列车的控制周期。

在磁浮列车的运行过程中，采集到的实时速度会产生测速误差。而且，磁浮列车的离散控制会导致瞬间超速。而由于测速误差和瞬间超速会导致磁浮列车错误地进入紧集制动制动。为了滤除测速误差和瞬间超速导致的错误紧集制动指令，设置速度相关约束项。

(1)针对测速误差导致超速紧急制动的滤除

磁浮列车的实时速度是安全防护曲线的主要参数，但是无论采用何种测速方法，测速误差都是在所难免的，尤其是在速度接近安全防护曲线的上限，测速误差可能会导致磁浮列车错误地进入紧急制动状态，影响磁浮列车的运行安全及运行效率。

通过设置磁浮列车的相邻两个测速点间的加速度阈值和时间阈值两个约束条件，滤除测速尖峰误差导致的超速触发紧急制动。具体而言，可通过两个测速点之间的速度差和时间差计算其加速度。考虑到测速误差导致的超速，其加速度变化异常且持续时间短，通过设置磁浮列车的相邻两个测速点间的加速度阈值和时间阈值，滤除测速误差导致的超速紧急制动。

(2)离散控制导致瞬间超速触发紧急制动的滤除

高速磁浮列车离散控制瞬间超速是由于离散控制导致两个控制点之间速度超过安全防护曲线上限而可能导致高速磁浮列车紧急制动误动作。

通过分段速度控制和设置超速时间阈值，滤除离散控制导致的瞬间超速对磁浮列车的影响，分段速度控制按速度区段由低到高依次减小控制区段的加速度，以实现快速准确平稳的速度控制并减小因离散控制导致的速度超限。此时离散控制导致的瞬间超速，超速时间小于离散控制的控制点间时间间隔，可通过设置小于控制周期的瞬时超速时间阈值来减小，甚至滤除因离散控制导致的瞬间超速，从而在保证高速磁浮列车安全运行的前提下，进一步提高运行效率。需要说明的是，瞬时超速时间阈值应数倍于速度采集时间间隔，例如超速时间阈值为1/2控制周期，速度采集时间间隔为1/10控制周期。可以理解的是，超过瞬时超速时间阈值的为超速，否则认为为瞬间超速。

可以理解的是，通过设置瞬时超速时间阈值，使用时间及加速度作为限制滤除测速误差及离散控制的瞬间超速，采用分级制动分级加速在保证加速效率的同时，可以降低因离散控制瞬时速度超出预期速度的范围。

S102：获取磁浮列车的第一目标参数和第二目标参数；第一目标参数为通过数据融合得到的磁浮列车的目标位置参数和目标速度参数；第二目标参数包括磁浮列车信息和线路信息。

VCS获取磁浮列车的第一目标参数和第二目标参数。其中，第一目标参数为通过数据融合得到的磁浮列车的目标位置参数和目标速度参数。第二目标参数包括磁浮列车信息和线路信息，其中，磁浮列车信息包括磁浮列车最大允许速度、磁浮列车长度、磁浮列车质量和磁浮列车车体状态等，磁浮列车的磁浮列车车体状态包括列车车体结构状态、转向架状态、牵引缓冲装置状态以及制动装置状态等。线路信息包括线路坡度、曲率、定位标志板位置及安装误差和轨道摩擦系数等信息。分区控制系统会根据预定的线路，从线路数据库中调出线路的线路信息，并将线路信息发送给分区控制系统。VCS接收分区控制系统发送的进路内轨道参数。

可以理解的是，本申请中的磁浮列车均指的是高速磁浮列车。需要说明的是，磁浮列车所处的线路为全线设置供电轨的线路，当发生紧急危险时，可以保证高速磁浮列车在线路上的任一可停位置进行停车，提高了高速磁浮列车的安全性，而且缩短了高速磁浮列车在面对紧集情况时的响应时间。而且，基于全线设置供电轨的线路，可以采用移动闭塞或车车通信等先进列车运行控制方法，在保证磁浮列车运行安全的基础上提高列车的运行效率。

具体的，获取磁浮列车的第一目标参数，包括：

获取磁浮列车的相对定位数据和绝对定位数据，相对定位数据包括第一相对定位数据和第二相对定位数据，绝对定位数据包括第一绝对定位数据和第二绝对定位数据；

根据相对定位数据和绝对定位数据，获取第一目标参数。

需要说明的是，第一相对定位数据具体为齿槽定位数据，第二相对定位数据具体为惯性导航数据，第一绝对定位数据具体为定位标志板数据，第二绝对定位数据具体为卫星数据。

惯性导航数据是依据惯性导航获得的数据，惯性导航是利用陀螺仪和加速度计，通过测量移动体的加速度，并自动进行积分运算，从而获得移动体瞬时速度和瞬时位置数据的自主式导航技术。

惯性导航属于一种推算导航方式，即从一已知点的位置根据连续测得的运载体航向角和速度推算出其下一点的位置，因而可连续测出运动体的当前位置。陀螺仪用来形成一个导航坐标系，使加速度计的测量轴稳定在该坐标系中，并给出航向和姿态角。加速度计用来测量运动体的加速度，经过对时间的一次积分得到速度，速度再经过对时间的一次积分即可得到距离。

惯性导航不依赖于任何外部信息，也不向外部辐射能量的自主式系统，故隐蔽性好且不受外界电磁干扰的影响；可全天候、全时间工作；能提供位置、速度、航向和姿态角数据，所产生的导航信息连续性好而且噪声低；数据更新率高、短期精度和稳定性好。但惯性导航信息经过积分而产生，定位误差随时间而增大，长期精度差，即存在固定的漂移率，会造成定位误差，因此需配合使用卫星定位或等进行定时修正，以获取持续准确的位置参数。

具体的，根据相对定位数据和绝对定位数据获取第一目标参数，包括：

根据相对定位数据确定相对目标位置参数和预设目标速度参数；

根据绝对定位数据确定绝对目标位置参数；

利用绝对目标位置参数对相对目标位置参数进行校正，得到目标位置参数；

根据预设目标速度参数和速度相关约束项获得目标速度参数。

可以理解的是，在获得绝对目标位置参数对相对目标位置参数后，利用获得的绝对目标位置参数对相对目标位置参数进行校正，得到目标位置参数。具体的，利用绝对目标位置参数对相对目标位置参数进行周期校正，得到目标位置参数。其中，校正周期根据实际情况进行选取，这里不做限定。可以理解的是，目标位置参数为实时获取的准确的高速磁浮列车位置。

一方面，根据相对定位数据确定相对目标位置参数和预设目标速度参数，包括：

当第一相对定位数据的定位范围属于第二相对定位数据的定位范围时，确定第一相对定位数据为相对目标位置参数，并获取和第一相对定位数据对应的速度参数，将和第一相对定位数据对应的速度参数确定为预设目标速度参数；

当第二相对定位数据的定位范围属于第一相对定位数据的定位范围时，确定第二相对定位数据为相对目标位置参数，并获取和第二相对定位数据对应的速度参数，将和第二相对定位数据对应的速度参数确定为预设目标速度参数；

当第一相对定位数据的定位范围和第二相对定位数据的定位范围的差值超过第一预设值时，利用上一周期的加/减速度分别判断第一相对定位数据的定位范围和第二相对定位数据的定位范围是否准确；当第一相对定位数据的定位范围不准确时，则滤除第一相对定位数据，确定第二相对定位数据为相对目标位置参数，获取第二相对定位数据对应的速度参数，将第二相对定位数据对应的速度参数确定为预设目标速度参数；当第二相对定位数据的定位范围不准确时，则滤除第二相对定位数据，确定第一相对定位数据为相对目标位置参数，获取第一相对定位数据对应的速度参数，将第一相对定位数据对应的速度参数确定为预设目标速度参数。

需要说明的是，在判断定位范围是否准确时，当定位范围大于门限值，即视为不准确。其中，门限值根据现场经验和理论研究结果确定。

另一方面，根据绝对定位数据确定绝对目标位置参数，包括：

当第一绝对定位数据的定位范围属于第二绝对定位数据的定位范围时，确定第一绝对定位数据为绝对目标位置参数；

当第二绝对定位数据的定位范围属于第一绝对定位数据的定位范围时，确定第二绝对定位数据为绝对目标位置参数；

当第一绝对定位数据的定位范围和第二绝对定位数据的定位范围的差值超过第二预设值时，利用上一周期的加/减速度分别判断第一绝对定位数据的定位范围和第二绝对定位数据的定位范围是否准确；当第一绝对定位数据的定位范围不准确时，则滤除第一绝对定位数据，确定第二绝对定位数据为绝对目标位置参数；当第二绝对定位数据的定位范围不准确时，则滤除第二绝对定位数据，确定第一绝对定位数据为绝对目标位置参数。

在获得绝对目标位置参数和相对目标位置参数后，可以利用绝对目标位置参数对相对目标位置参数进行周期校正，以得到更为准确的目标位置参数，即列车的实时位置信息。可以理解的是，磁浮列车的目标速度参数即为磁浮列车的实时速度信息。

在获得预设目标速度参数后，根据预设目标速度参数和速度相关约束项获得目标速度参数。具体的，基于预设目标速度参数，根据磁浮列车的相邻两个测速点间的加速度阈值、时间阈值获取目标速度参数滤除不符合阈值的测速误差后，获得目标速度参数。

S103：利用第一目标参数、第二目标参数和速度相关约束项计算磁浮列车的安全防护曲线和磁浮列车的控车曲线。

在获取第一目标参数和第二目标参数后，利用第一目标参数、第二目标参数和速度相关约束项计算磁浮列车的安全防护曲线和磁浮列车的控车曲线。即利用磁浮列车的目标位置参数、目标速度参数、磁浮列车信息、线路信息和速度相关约束项来计算磁浮列车的安全防护曲线和磁浮列车的控车曲线，以使磁浮列车在安全防护曲线和控车曲线下安全行驶。需要说明的是，上述计算磁浮列车的安全防护曲线和磁浮列车的控车曲线是在没有考虑磁浮列车的附加目标参数的情况下进行的。

具体的，利用第一目标参数和第二目标参数计算磁浮列车的安全防护曲线和磁浮列车的控车曲线，包括：

利用第一目标参数和第二目标参数确定磁浮列车的目标停车点；

根据第一目标参数、第二目标参数、目标停车点和速度相关约束项计算磁浮列车的安全防护曲线和磁浮列车的控车曲线。

需要说明的是，当不考虑磁浮列车的附加目标参数时，根据第一目标参数和第二目标参数确定磁浮列车运行前方轨道上的下一车站。此时，磁浮列车以运行前方轨道上的下一车站作为目标停车点。如图2所示，图2为本申请实施例提供的一种磁浮列车的安全防护曲线图，图2中的目标停车点为下一车站。

根据目标停车点可以确定磁浮列车当前的危险点、目标点和可达点，下一个车站的站台的前端为可达点，后端为危险点，在可达点和危险点之间的点为目标点。结合第一目标目标参数和第二目标参数，以目标点作为起点，沿磁浮列车前进方向的反方向计算磁浮列车的安全防护曲线和磁浮列车的控车曲线。安全防护曲线包括紧急制动触发曲线和最大速度曲线。此时，在安全防护曲线计算过程中只需考虑线路限速和磁浮列车的最高可达速度。

具体实施时，当安全防护曲线为紧急制动触发曲线时，确定根据第一目标参数、第二目标参数、目标停车点和速度相关约束项计算磁浮列车的安全防护曲线具体为：

根据第一目标参数、第二目标参数和第一函数相关参数确认第一输入参数；

利用第一输入参数、目标停车点和磁浮列车运行时的紧急制动触发曲线函数计算磁浮列车的紧急制动触发曲线。

需要说明的是，安全防护曲线包括紧集制动触发曲线和最大速度曲线，磁浮列车的安全防护曲线和控制曲线均由VCS进行实时计算。

其中，第一函数相关参数为紧急制动触发曲线函数的相关参数。

磁浮列车通过主动或被动方式获取第一函数相关参数，作为紧急制动触发曲线函数计算的部分输入参数，如涡流及空气阻力信息、牵引建立及切除时间和制动建立及切除时间等参数。

高速磁浮列车在运行过程中可能会受同步直线电机的牵引力或制动力F_P、空气阻力F_A、直线发电机导致的运行阻力F_M、导向轨的涡流阻力F_E、重力的轨道方向分力F_G、滑橇摩擦力f以及其他扰动F_C。磁浮列车的整体受力F_T如下：

∑F_T＝F_P+F_A+F_M+F_E+F_G+f+F_C

结合分段速度控制，根据磁浮列车整体受力F_T，限定区段内磁浮列车的第一目标参数、第二目标参数和第一函数相关参数等，并考虑命令传输延迟及牵引切断命令执行延迟，结合紧急制动触发曲线函数生成以下一车站站台为目标停车点的紧急制动触发曲线。

需要说明的是，当磁浮列车速度超过紧急制动触发曲线时，VCS将发出切断牵引请求。在等待一段时间后或收到牵引切断应答后，将实施最大涡流制动使磁浮列车停车。VCS在实施最大涡流制动后，继续监控列车速度，并根据实际速度来调整涡流制动力的大小。

具体实施时，当安全防护曲线为最大速度曲线时，确定根据第一目标参数、第二目标参数、目标停车点和速度相关约束项计算磁浮列车的安全防护曲线具体为：

根据速度相关约束项获取磁浮列车的离散控制瞬间超速值；

根据第一目标参数、第二目标参数和第二函数相关参数确认第二输入参数；

利用第二输入参数、目标停车点和磁浮列车运行时的最大速度曲线函数计算磁浮列车的最大速度曲线；第二函数相关参数包括磁浮列车的离散控制瞬间超速值。

其中，第二函数相关参数为最大速度曲线函数的相关参数。

最大速度曲线的计算过程类似紧急制动触发曲线的计算过程。与计算紧急制动触发曲线不同的是，计算最大速度曲线时，要考虑磁浮列车离散控制导致的离散控制瞬间超速值。其中，离散控制瞬间超速值为根据速度相关约束项，滤除不符合速度相关约束项的瞬间超速之后所获取的磁浮列车的离散控制瞬间超速值。最大速度曲线应与紧急制动触发曲线间保持一定的速度差值，该差值由离散控制瞬间超速值决定。

需要说明的是，允许磁浮列车短时间越过最大速度曲线而不采取制动，一旦越过最大速度曲线的时间超出预设阈值，VCS应视情况采取相应的制动措施。其中，预设阈值根据实际情况进行选取，这里不对预设阈值进行限定。

具体实施时，根据第一目标参数、第二目标参数、目标停车点和速度相关约束项计算磁浮列车的控车曲线，具体为：

获取磁浮列车的控车速度差值；

根据第一目标参数、第二目标参数和第三函数相关参数确认第三输入参数；

利用第三输入参数、目标停车点和磁浮列车运行时的控车曲线函数计算磁浮列车的控车曲线；第三函数相关参数包括磁浮列车的控车速度差值；控车速度差值包括根据速度相关约束项获得的离散控制瞬间超速值。

其中，第三函数相关参数为控车曲线函数的相关参数。

控车曲线根据控车曲线函数进行计算得到。控车曲线的计算过程类似紧急制动触发曲线和最大速度曲线的计算过程，即类似于安全防护曲线的计算过程。具体的，控车曲线由安全防护曲线和磁浮列车速度、加速度计算而来。控车曲线略低于安全防护曲线，具体差值为磁浮列车的控车速度差值。控车速度差值由磁浮列车当前速度、加速度计算得出。需要说明的是，考虑磁浮列车离散控制瞬间超速，阈值时间内速度会瞬间超过控车曲线，超出量由时间、加速度和速度相关约束决定。控车速度差值包括获得的离散控制瞬间超速值。

当考虑磁浮列车的附加目标参数时，利用第一目标参数、第二目标参数和速度相关约束项计算磁浮列车的安全防护曲线和磁浮列车的控车曲线，包括：

利用第一目标参数、第二目标参数、附加目标参数和速度相关约束项计算磁浮列车的安全防护曲线和磁浮列车的控车曲线。

具体实施时，利用第一目标参数、第二目标参数、附加目标参数和速度相关约束项计算磁浮列车的安全防护曲线和磁浮列车的控车曲线，包括：

利用第一目标参数、第二目标参数和附加目标参数确定磁浮列车的目标停车点；

根据第一目标参数、第二目标参数、附加目标参数、目标停车点和速度相关约束项计算磁浮列车的安全防护曲线和磁浮列车的控车曲线。

一方面，当车站间存在其他正在运行磁浮列车，VCS计算磁浮列车的安全防护曲线和控车曲线时，则不仅要考虑线路的最高限速，同时还要考虑前方磁浮列车的运行，即考虑磁浮列车的附加目标参数中的第三目标参数，其中，第三目标参数包括磁浮列车的前方磁浮列车的相关参数信息。前方磁浮列车的相关参数信息包括前方车辆速度、位置信息的主要方式。此时，优选使用车车通信作为获取前方车辆速度、位置信息的主要方式，使用车地通信作为获取前方车辆速度、位置信息的辅助方式来判断前方线路状态计算前车的相对位置，以前车安全包络的末端为目标停车点。可以理解的是，使用基于车车通信的停车点连续步进技术，能够提高高速磁浮列车的运营效率。

如图3所示，图3为本申请实施例提供的考虑前车的磁浮列车的安全防护曲线图。在图3中，为了简化，没有给出略低于安全防护曲线的控车曲线。磁浮列车原来的可达点为下一个车站的站台，这里用较粗的线代表原紧集制动触发曲线。由于车站间存在其他正在运行磁浮列车，因此较细的虚线代表考虑车站间磁浮列车作为新的障碍点后的紧急制动触发曲线和最大速度曲线，图3中示出了两个前车代表前车处于移动状态下停车点步进的情况。

需要说明的是，除了要考虑第三目标参数，磁浮列车受力情况及数据获取方式同未考虑附加目标参数时基本一致，不再赘述。除了要考虑第三目标参数，磁浮列车的安全防护曲线及控车曲线计算原则也同未考虑附加目标参数时一致。可以理解的是，目标停车点随前车位置(安全包络)的变化而实时更新，VCS根据车车通信方式获得的前车速度位置信息、前车停车位置信息、前车运行前方的停车位置信息，判断前车在最不利条件下的停车位置并根据前车运行参数实时更新本车的目标停车点。

另一方面，如果检测到障碍物侵入轨道以及自然灾害即将影响磁浮列车安全运行时，考虑磁浮列车的附加目标参数中的第四目标参数，其中，第四目标参数包括磁浮列车的安全信息。安全信息包括磁浮列车车体状态安全信息、线路安全信息、线路周边环境安全信息、磁浮列车意外触发信息、人为意外触发信息和速度安全信息，速度安全信息包括磁浮列车的离散控制瞬间超速值、磁浮列车的测速误差和磁浮列车的定位预估信息。此时，VCS根据第四目标参数确定磁浮列车的目标停车点，并计算安全防护曲线，以保证磁浮列车安全停车，进行乘客疏散以及车辆避险。需要说明的是，除了要考虑第四目标参数，磁浮列车受力情况及数据获取方式同未考虑附加目标参数时基本一致，不再赘述。磁浮列车的安全防护曲线及控车曲线计算原则也同未考虑附加目标参数时一致。以下将详细说明有关第四目标参数的具体内容：

(1)磁浮列车车体状态安全信息

磁浮列车控制单元收集磁浮列车本节车厢安装在不同位置的传感器分别采集到的列车车体结构状态、转向架状态、牵引缓冲装置状态以及制动装置状态等信息，同时接收来自后面一节车厢发送过来的列车车体结构状态、转向架状态、牵引缓冲装置状态以及制动装置状态信息，发送给前面一节车厢，如此反复，直到发送给端车1磁浮列车控制单元。端车1磁浮列车控制单元通过车载数据通信网络将这些状态信息发送给VCS使用。

VCS一旦判断磁浮列车车体状态存在报警信息，立即将该报警信息发送到分区运控系统及后方车辆，VCS根据对应的报警信息确定目标停车点，并结合第一目标参数和第二目标参数计算磁浮列车的安全防护曲线和磁浮列车的控车曲线。在安全防护曲线和控车曲线下，VCS和分区运控系统共同将车停到目标停车点。

(2)线路安全信息和线路周边环境安全信息

设置于地面的磁浮线路周边环境信息中心负责采集磁浮线路周边环境状态及线路自身信息，包括地震、极端天气信息和线路障碍等信息。磁浮线路周边环境信息中心与分区运控系统通过数据通信网络连接。

磁浮线路周边环境信息中心采集地震信息一方面通过接入地震台网地震烈度速报与预警工程服务信息系统获得，另一方面通过布置在磁浮线路沿线的地震传感器来获得。

磁浮线路周边环境信息中心采集极端天气信息一方面通过接入气象预报网信息系统获得，另一方面通过布置在磁浮线路沿线的风速、雨量、雪量等气象传感器来获得。

线路障碍情况的采集通过布置在磁浮线路沿线的视频监控和入侵检测传感器来获得，所采集的线路障碍信息通过数据传输网络发送给磁浮线路周边环境信息中心处理。

磁浮线路周边环境信息中心一旦发现地震、极端天气或磁浮线路被障碍物侵入，则迅速发出对应的报警信息给分区运控系统，分区运控系统再转发给VCS及后方车辆。VCS根据对应的报警信息确定目标停车点，并结合第一目标参数和第二目标参数计算磁浮列车的安全防护曲线和磁浮列车的控车曲线。在安全防护曲线和控车曲线下，VCS和分区运控系统共同将车停到目标停车点。

(3)磁浮列车意外触发信息

典型的磁浮列车意外触发信息为烟雾及火警探测信息。

磁浮列车控制单元收集磁浮列车本节车烟雾及火警探测装置发送过来的“无火灾警报”状态指令，同时接收来自后面一节车厢发送过来的“无火灾警报”状态指令，对两个信号进行“与”操作后，合并为一个“无火灾警报”状态指令，发送给前面一节车，如此反复，直到发送给位于端车1的车载控制单元。端车1的车载控制单元将全列车与操作后的“无火灾警报”状态指令发送给车载VCS。

列车发生烟雾及火警时，VCS接收该报警信息，并将其发送到分区运控系统及后方车辆。VCS根据对应的报警信息确定目标停车点，并结合第一目标参数和第二目标参数计算磁浮列车的安全防护曲线和磁浮列车的控车曲线。在安全防护曲线和控车曲线下，VCS和分区运控系统共同将车停到目标停车点。

(4)人为意外触发信息

典型的人为触发信息为乘客紧急信息。

磁浮列车控制单元收集磁浮列车本节车乘客紧急信息，同时接收来自后面一节车厢发送过来的乘客紧急信息，对两个信号进行“与”操作后，合并为一个乘客紧急信息，发送给前面一节车，如此反复，直到发送给位于端车1的车载控制单元。位于端车1的车载控制单元将全列车与操作后的乘客紧急信息发送给车载VCS。

车载VCS接收乘客紧急信息时，将其发送到分区运控系统及后方车辆。VCS根据对应的报警信息确定目标停车点，并结合第一目标参数和第二目标参数计算磁浮列车的安全防护曲线和磁浮列车的控车曲线。在安全防护曲线和控车曲线下，VCS和分区运控系统共同将车停到目标停车点。

(5)速度安全信息

速度安全信息包括磁浮列车的离散控制瞬间超速值、磁浮列车的测速误差和磁浮列车的定位预估信息。当磁浮列车的离散控制瞬间超速值超过瞬时超速时间阈值时，VCS确定此种情况下的目标停车点，并结合第一目标参数和第二目标参数计算磁浮列车的安全防护曲线和磁浮列车的控车曲线。在安全防护曲线和控车曲线下，VCS和分区运控系统共同将车停到目标停车点。

由磁浮列车的测速误差得到的加速度超过磁浮列车的相邻两个测速点间的加速度阈值、加速时间超过时间阈值时，VCS确定此种情况下的目标停车点，并结合第一目标参数和第二目标参数计算磁浮列车的安全防护曲线和磁浮列车的控车曲线。在安全防护曲线和控车曲线下，VCS和分区运控系统共同将车停到目标停车点。

当磁浮列车的定位预估信息为第一相对定位数据的定位范围、第二相对定位数据的定位范围、第一绝对定位数据的定位范围和第二绝对定位数据的定位范围。当第一相对定位数据的定位范围和第二相对定位数据的定位范围都不准时，则通知VCS控制磁浮列车安全停车。当第一绝对定位数据的定位范围和第二绝对定位数据的定位范围都不准时，则通知VCS控制磁浮列车安全停车。即VCS确定此种情况下的目标停车点，并结合第一目标参数和第二目标参数计算磁浮列车的安全防护曲线和磁浮列车的控车曲线。在安全防护曲线和控车曲线下，VCS和分区运控系统共同将车停到目标停车点。

可以理解的是，第四目标参数一方面用于安全防护曲线和控车曲线的计算，使安全防护曲线和控车曲线的生成更加精确合理提高运行效率；另一方面一旦检测到危及磁浮列车安全的故障信息，VCS会及时采取相应的故障安全措施，以进一步提高高速磁悬浮列车的运行安全水平。

需要说明的是，当同时考虑附加目标参数中的第三目标参数和第四目标参数，即下一个车站之前线路上既存在其他磁浮列车且存在障碍物，或者自然灾害即将影响磁浮列车安全运行时，VCS需要综合考虑第三目标参数和第四目标参数，确定磁浮列车的目标停车点，并结合第一目标参数、第二目标参数、第三目标参数、第四目标参数和和速度相关约束项确定磁浮列车的安全防护曲线和控车曲线，保证列车的运行安全。参见图4，图4为本申请实施例提供的紧集状态下的磁浮列车的安全防护曲线图。在图4中，为了简化，也没有给出略低于安全防护曲线的控车曲线。如图4所示，当磁浮列车前方线路上既有障碍物也有前车存在时，进行综合分析，实时确定综合分析后的目标停车点，并生成对应的安全防护曲线和控车曲线，保证磁浮列车运行安全。

还需要说明的是，VCS计算得到的紧急制动触发曲线小于静态最高限速和动态最高限速两者的最小值。静态限速曲线由线路状态和车辆参数决定。线路状态例如线路上的过桥限速、施工限速等限速，线路状态由线路信息决定。车辆参数为磁浮列车本身的参数信息，例如列车设计时速等参数，车辆参数由磁浮列车信息决定。动态限速由VCS根据磁浮列车行驶前方的线路信息及磁浮列车运行状态实时计算得出。磁浮列车运行状态包括磁浮列车运行过程中的状态和整车运行状态等。磁浮列车运行过程中的状态例如起车、落车、静止悬浮，以及行驶过程中过弯道、爬坡等多种运行状态。整车运行状态，例如磁浮列车车体状态等。

可以理解的是，VCS实时监控列车速度，确保磁浮列车速度尽量不超过最大速度曲线，绝对不能超过紧急制动触发曲线，以确保磁浮列车速度在任何时刻均处于所设定的速度范围之内，确保磁浮列车不越过危险点，保证磁浮列车运行安全。

当磁浮列车需要紧急制动时，通过VCS实施磁浮列车的紧急制动。磁浮列车VCS实施磁浮列车紧急制动是通过涡流制动方式实现的。停车过程中VCS以涡流制动系统最大制动力的百分比形式计算制动力，而涡流制动系统则是以离散方式分0～7级进行各种，0级是最大制动力。制动力大小是由速度曲线监控系统负责计算，再采用最接近所需制动力百分比的制动级位进行制动。

另外，涡流制动指令也可由中央运控系统和磁浮列车司机操作台发出人工强制停车，经过VSC进行转发给制动信号传输器，制动信号传输器根据该指令实施涡流制动。其中人工强制停车触发条件为：

1)车载操作台设置紧急停车按钮。

2)在系统运行过程中，中央操作员可以根据需要，利用强制停车到当前或指定停车点操作命令要求列车强制停车到当前停车点或强制停车到指定停车点。

人工强制停车的功能由分区控制系统和VCS共同完成。当系统产生强制停车请求后，通常是由速度曲线监控功能禁止停车点步进。在强制停车原因被撤销之前，磁浮列车不可继续运行。

S104：通过磁浮列车的安全防护曲线、磁浮列车的控车曲线和速度相关约束项控制磁浮列车在全线设置供电轨的线路上安全停车。

当确定磁浮列车的安全防护曲线和磁浮列车的控车曲线后，则可以通过磁浮列车的安全防护曲线和磁浮列车的控车曲线控制磁浮列车在全线设置供电轨的线路上安全停车。

具体实施时，列车运行过程中通过卫星定位信息、惯导信息、齿槽及定位标志版信息以及其它车载和地面辅助传感器，实时监控磁浮列车状态，并通过以速度相关约束项为约束条件的过滤方法，滤除测速误差和瞬间超速后的磁浮列车实际速度曲线与控车曲线进行比较，磁浮列车实际运行速度可在控车曲线上下波动，但不绝不可超过紧急制动触发曲线，以监控和防护磁浮列车安全运行。

需要说明的是，除了磁浮列车的安全防护曲线、磁浮列车的控车曲线和速度相关约束项，还可以结合磁浮列车的分区控制信息，保证磁浮列车处于安全防护之内。其中，分区控制信息为分区控制系统计算得到的安全防护曲线和控车曲线。参见图5，图5为本申请实施例提供的另一种磁浮列车安全防护方法的示意图。如图5所示，通过VCS对惯导数据(即惯性导航数据)、齿槽定位数据、卫星数据和定位标志板数据进行数据融合，获取目标位置参数和目标速度参数，即第二目标参数。利用线路数据库调取线路数据(即线路信息)，线路数据和车辆状态信息组成第一目标参数。结合第一目标参数、第二目标参数、车车通信数据(即第三目标参数)、紧集信息(即第四目标参数)和分区控制信息，通过VCS计算磁浮列车的安全防护曲线和控车曲线。在安全防护曲线和控车曲线下，考虑测速误差和瞬间超速，控制磁浮列车安全停车。

另外，还会出现一些情况会导致磁浮列车紧集制动，可根据实际情况确定磁浮列车的停车点，并控制磁浮列车安全停车。例如，当磁浮列车的相邻两个测速点间加速度超过加速度阈值且加速度超过加速度阈值时的持续时间大于时间阈值时，控制磁浮列车安全停车。又例，当磁浮列车的离散控制瞬间超速所对应的时间大于超速时间阈值时，控制磁浮列车安全停车。

通过本申请实施例提供的一种磁浮列车安全防护的方法，磁浮列车所处的线路为全线设置供电轨的线路，该方法包括：设置速度相关约束项，速度相关约束项包括瞬时超速时间阈值、磁浮列车的相邻两个测速点间的加速度阈值、时间阈值，瞬时超速时间阈值小于磁浮列车的控制周期。获取磁浮列车的第一目标参数和第二目标参数，第一目标参数为通过数据融合得到的磁浮列车的目标位置参数和目标速度参数，第二目标参数包括磁浮列车信息和线路信息。利用第一目标参数、第二目标参数和速度相关约束项计算磁浮列车的安全防护曲线和磁浮列车的控车曲线。通过磁浮列车的安全防护曲线、磁浮列车的控车曲线和速度相关约束项控制磁浮列车在全线设置供电轨的线路上安全停车。本申请中通过速度相关约束项可以滤除测速误差和瞬时超速所导致的错误的紧集制定。通过数据融合得到的磁浮列车的目标位置参数和目标速度参数是更为准确的位置和速度参数，可以使得计算得到的安全防护曲线和磁浮列车的控车曲线更为精准。因而，在更为精准的安全防护曲线和控车曲线下，结合速度相关约束项，确保了磁浮列车可以在全线设置供电轨的线路中的任一已知位置点安全停车，提高了高速磁浮列车的运行安全性和运行效率。

本申请实施例还提供了一种磁浮列车安全防护的装置，参见图6，图6为本申请实施例提供的一种磁浮列车安全防护装置的示意图。该装置包括：

设置单元601，用于设置速度相关约束项；速度相关约束项包括瞬时超速时间阈值、磁浮列车的相邻两个测速点间的加速度阈值时间阈值；瞬时超速时间阈值小于磁浮列车的控制周期；

第一获取单元602，用于获取磁浮列车的第一目标参数和第二目标参数；第一目标参数为通过数据融合得到的磁浮列车的目标位置参数和预设目标速度参数；第二目标参数包括磁浮列车信息和线路信息；

第一计算单元603，用于利用第一目标参数、第二目标参数和速度相关约束项计算磁浮列车的安全防护曲线和磁浮列车的控车曲线；

控制单元604，用于通过磁浮列车的安全防护曲线、磁浮列车的控车曲线和速度相关约束项控制磁浮列车在全线设置供电轨的线路上安全停车。

可选的，在本申请实施例的一些实施方式中，装置还包括：

第二获取单元，用于获取磁浮列车的附加目标参数，附加目标参数包括第三目标参数和/或第四目标参数；第三目标参数包括磁浮列车的前方磁浮列车的相关参数信息；第四目标参数包括磁浮列车的安全信息；

第一计算单元包括：

第一计算子单元，用于利用第一目标参数、第二目标参数、附加目标参数和速度相关约束项计算磁浮列车的安全防护曲线和磁浮列车的控车曲线。

可选的，在本申请实施例的一些实施方式中，当获取磁浮列车的第一目标参数时，第一获取单元602，包括：

第一获取子单元，用于获取磁浮列车的相对定位数据和绝对定位数据，相对定位数据包括第一相对定位数据和第二相对定位数据，绝对定位数据包括第一绝对定位数据和第二绝对定位数据；

第二获取子单元，用于根据相对定位数据、绝对定位数据和速度相关约束项，获取第一目标参数。

可选的，在本申请实施例的一些实施方式中，第一相对定位数据具体为齿槽定位数据，第二相对定位数据具体为惯性导航数据，第一绝对定位数据具体为定位标志板数据，第二绝对定位数据具体为卫星数据。

可选的，在本申请实施例的一些实施方式中，第二获取子单元，包括：

第一确定子单元，用于根据相对定位数据确定相对目标位置参数和预设目标速度参数；

第二确定子单元，用于根据绝对定位数据确定绝对目标位置参数；

校正子单元，用于利用绝对目标位置参数对相对目标位置参数进行校正，得到目标位置参数；

第三获取子单元，用于根据预设目标速度参数和速度相关约束项获得目标速度参数。

可选的，在本申请实施例的一些实施方式中，第一确定子单元，包括：

第三确定子单元，用于当第一相对定位数据的定位范围属于第二相对定位数据的定位范围时，确定第一相对定位数据为相对目标位置参数，并获取和第一相对定位数据对应的速度参数，将和第一相对定位数据对应的速度参数确定为预设目标速度参数；

第四确定子单元，用于当第二相对定位数据的定位范围属于第一相对定位数据的定位范围时，确定第二相对定位数据为相对目标位置参数，并获取和第二相对定位数据对应的速度参数，将和第二相对定位数据对应的速度参数确定为预设目标速度参数；

第一判断子单元，用于当第一相对定位数据的定位范围和第二相对定位数据的定位范围的差值超过第一预设值时，利用上一周期的加/减速度分别判断第一相对定位数据的定位范围和第二相对定位数据的定位范围是否准确；当第一相对定位数据的定位范围不准确时，则滤除第一相对定位数据，确定第二相对定位数据为相对目标位置参数，获取第二相对定位数据对应的速度参数，将第二相对定位数据对应的速度参数确定为预设目标速度参数；当第二相对定位数据的定位范围不准确时，则滤除第二相对定位数据，确定第一相对定位数据为相对目标位置参数，获取第一相对定位数据对应的速度参数，将第一相对定位数据对应的速度参数确定为预设目标速度参数。

可选的，在本申请实施例的一些实施方式中，第二确定子单元，包括：

第五确定子单元，用于当第一绝对定位数据的定位范围属于第二绝对定位数据的定位范围时，确定第一绝对定位数据为绝对目标位置参数；

第六确定子单元，用于当第二绝对定位数据的定位范围属于第一绝对定位数据的定位范围时，确定第二绝对定位数据为绝对目标位置参数；

第二判断子单元，用于当第一绝对定位数据的定位范围和第二绝对定位数据的定位范围的差值超过第二预设值时，利用上一周期的加/减速度分别判断第一绝对定位数据的定位范围和第二绝对定位数据的定位范围是否准确；当第一绝对定位数据的定位范围不准确时，则滤除第一绝对定位数据，确定第二绝对定位数据为绝对目标位置参数；当第二绝对定位数据的定位范围不准确时，则滤除第二绝对定位数据，确定第一绝对定位数据为绝对目标位置参数。

可选的，在本申请实施例的一些实施方式中，安全信息包括磁浮列车车体状态安全信息、线路安全信息、线路周边环境安全信息、磁浮列车意外触发信息、人为意外触发信息和速度安全信息；速度安全信息包括磁浮列车的离散控制瞬间超速值、磁浮列车的测速误差和磁浮列车的定位预估信息。

可选的，在本申请实施例的一些实施方式中，第一计算单元603，包括：

第七确定子单元，用于利用第一目标参数和第二目标参数确定磁浮列车的目标停车点；

第二计算子单元，用于根据第一目标参数、第二目标参数、目标停车点和速度相关约束项计算磁浮列车的安全防护曲线和磁浮列车的控车曲线。

可选的，在本申请实施例的一些实施方式中，第一计算子单元，包括：

第八确定子单元，用于利用第一目标参数、第二目标参数和附加目标参数确定磁浮列车的目标停车点；

第三计算子单元，用于根据第一目标参数、第二目标参数、附加目标参数、目标停车点和速度相关约束项计算磁浮列车的安全防护曲线和磁浮列车的控车曲线。

可选的，在本申请实施例的一些实施方式中，当安全防护曲线为紧急制动触发曲线时，确定第二计算子单元包括：

第九确定子单元，用于根据第一目标参数、第二目标参数和第一函数相关参数确认第一输入参数；

第四计算子单元，用于利用第一输入参数、目标停车点和磁浮列车运行时的紧急制动触发曲线函数计算磁浮列车的紧急制动触发曲线。

可选的，在本申请实施例的一些实施方式中，当安全防护曲线为最大速度曲线时，确定第二计算子单元包括：

第四获取子单元，用于根据速度相关约束项获取磁浮列车的离散控制瞬间超速值；

第十确定子单元，用于根据第一目标参数、第二目标参数和第二函数相关参数确认第二输入参数；

第五计算子单元，用于利用第二输入参数、目标停车点和磁浮列车运行时的最大速度曲线函数计算磁浮列车的最大速度曲线；第二函数相关参数包括磁浮列车的离散控制瞬间超速值。

可选的，在本申请实施例的一些实施方式中，当计算磁浮列车的控车曲线时，第二计算子单元包括：

第五获取子单元，用于获取磁浮列车的控车速度差值；

第十一确定子单元，用于根据第一目标参数、第二目标参数和第三函数相关参数确认第三输入参数；

第六计算子单元，用于利用第三输入参数、目标停车点和磁浮列车运行时的控车曲线函数计算磁浮列车的控车曲线；第三函数相关参数包括磁浮列车的控车速度差值；控车速度差值包括根据速度相关约束项获得的离散控制瞬间超速值。

通过本申请实施例提供的磁浮列车安全防护的装置，通过速度相关约束项可以滤除测速误差和瞬时超速所导致的错误的紧集制定。通过数据融合得到的磁浮列车的目标位置参数和目标速度参数是更为准确的位置和速度参数，可以使得计算得到的安全防护曲线和磁浮列车的控车曲线更为精准。因而，在更为精准的安全防护曲线和控车曲线下，结合速度相关约束项，确保了磁浮列车可以在全线设置供电轨的线路中的任一已知位置点安全停车，提高了高速磁浮列车的运行安全性和运行效率。

需要说明的是，本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。对于实施例公开的方法而言，由于其与实施例公开的系统相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见系统部分说明即可。

还需要说明的是，在本文中，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。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (14)

1.一种磁浮列车安全防护的方法，其特征在于，所述磁浮列车所处的线路为全线设置供电轨的线路，所述方法包括：

设置速度相关约束项；所述速度相关约束项包括瞬时超速时间阈值、所述磁浮列车的相邻两个测速点间的加速度阈值、时间阈值；所述瞬时超速时间阈值小于所述磁浮列车的控制周期；

获取所述磁浮列车的第一目标参数和第二目标参数；所述第一目标参数为通过数据融合得到的所述磁浮列车的目标位置参数和目标速度参数；所述第二目标参数包括磁浮列车信息和线路信息；

利用所述第一目标参数、所述第二目标参数和所述速度相关约束项计算所述磁浮列车的安全防护曲线和所述磁浮列车的控车曲线；

通过所述磁浮列车的安全防护曲线、所述磁浮列车的控车曲线和所述速度相关约束项控制所述磁浮列车在所述全线设置供电轨的线路上安全停车。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取所述磁浮列车的附加目标参数，所述附加目标参数包括第三目标参数和/或第四目标参数；所述第三目标参数包括所述磁浮列车的前方磁浮列车的相关参数信息；所述第四目标参数包括所述磁浮列车的安全信息；

所述利用所述第一目标参数、所述第二目标参数和所述速度相关约束项计算所述磁浮列车的安全防护曲线和所述磁浮列车的控车曲线，包括：

利用所述第一目标参数、所述第二目标参数、所述附加目标参数和所述速度相关约束项计算所述磁浮列车的安全防护曲线和所述磁浮列车的控车曲线。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取所述磁浮列车的第一目标参数，包括：

获取磁浮列车的相对定位数据和绝对定位数据，所述相对定位数据包括第一相对定位数据和第二相对定位数据，所述绝对定位数据包括第一绝对定位数据和第二绝对定位数据；

根据所述相对定位数据、所述绝对定位数据和所述速度相关约束项，获取第一目标参数。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一相对定位数据具体为齿槽定位数据，所述第二相对定位数据具体为惯性导航数据，所述第一绝对定位数据具体为定位标志板数据，所述第二绝对定位数据具体为卫星数据。

5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述根据所述相对定位数据、所述绝对定位数据和所述速度相关约束项，获取第一目标参数，包括：

根据所述相对定位数据确定相对目标位置参数和预设目标速度参数；

根据所述绝对定位数据确定绝对目标位置参数；

利用所述绝对目标位置参数对所述相对目标位置参数进行校正，得到目标位置参数；

根据所述预设目标速度参数和所述速度相关约束项获得目标速度参数。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述相对定位数据确定相对目标位置参数和预设目标速度参数，包括：

当第一相对定位数据的定位范围属于所述第二相对定位数据的定位范围时，确定所述第一相对定位数据为相对目标位置参数，并获取和第一相对定位数据对应的速度参数，将所述和第一相对定位数据对应的速度参数确定为预设目标速度参数；

当第二相对定位数据的定位范围属于所述第一相对定位数据的定位范围时，确定所述第二相对定位数据为相对目标位置参数，并获取和第二相对定位数据对应的速度参数，将所述和第二相对定位数据对应的速度参数确定为预设目标速度参数；

当第一相对定位数据的定位范围和所述第二相对定位数据的定位范围的差值超过第一预设值时，利用上一周期的加/减速度分别判断所述第一相对定位数据的定位范围和所述第二相对定位数据的定位范围是否准确；当所述第一相对定位数据的定位范围不准确时，则滤除所述第一相对定位数据，确定所述第二相对定位数据为相对目标位置参数，获取所述第二相对定位数据对应的速度参数，将所述第二相对定位数据对应的速度参数确定为预设目标速度参数；当所述第二相对定位数据的定位范围不准确时，则滤除所述第二相对定位数据，确定所述第一相对定位数据为相对目标位置参数，获取所述第一相对定位数据对应的速度参数，将所述第一相对定位数据对应的速度参数确定为预设目标速度参数。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据所述绝对定位数据确定绝对目标位置参数，包括：

当第一绝对定位数据的定位范围属于所述第二绝对定位数据的定位范围时，确定所述第一绝对定位数据为绝对目标位置参数；

当第二绝对定位数据的定位范围属于所述第一绝对定位数据的定位范围时，确定所述第二绝对定位数据为绝对目标位置参数；

当第一绝对定位数据的定位范围和所述第二绝对定位数据的定位范围的差值超过第二预设值时，利用上一周期的加/减速度分别判断所述第一绝对定位数据的定位范围和所述第二绝对定位数据的定位范围是否准确；当所述第一绝对定位数据的定位范围不准确时，则滤除所述第一绝对定位数据，确定所述第二绝对定位数据为绝对目标位置参数；当所述第二绝对定位数据的定位范围不准确时，则滤除所述第二绝对定位数据，确定所述第一绝对定位数据为绝对目标位置参数。

8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述安全信息包括磁浮列车车体状态安全信息、线路安全信息、线路周边环境安全信息、磁浮列车意外触发信息、人为意外触发信息和速度安全信息；所述速度安全信息包括所述磁浮列车的离散控制瞬间超速值、所述磁浮列车的测速误差和所述磁浮列车的定位预估信息。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述第一目标参数、所述第二目标参数和所述速度相关约束项计算所述磁浮列车的安全防护曲线和所述磁浮列车的控车曲线，包括：

利用所述第一目标参数和所述第二目标参数确定所述磁浮列车的目标停车点；

根据所述第一目标参数、所述第二目标参数、所述目标停车点和所述速度相关约束项计算所述磁浮列车的安全防护曲线和所述磁浮列车的控车曲线。

10.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述利用所述第一目标参数、所述第二目标参数、所述附加目标参数和所述速度相关约束项计算所述磁浮列车的安全防护曲线和所述磁浮列车的控车曲线，包括：

所述利用所述第一目标参数、所述第二目标参数和所述附加目标参数确定所述磁浮列车的目标停车点；

根据所述第一目标参数、所述第二目标参数、所述附加目标参数、所述目标停车点和所述速度相关约束项计算所述磁浮列车的安全防护曲线和所述磁浮列车的控车曲线。

11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，当所述安全防护曲线为紧急制动触发曲线时，确定根据所述第一目标参数、所述第二目标参数、所述目标停车点和所述速度相关约束项计算所述磁浮列车的安全防护曲线具体为：

根据所述第一目标参数、所述第二目标参数和第一函数相关参数确认第一输入参数；

利用所述第一输入参数、所述目标停车点和所述磁浮列车运行时的紧急制动触发曲线函数计算所述磁浮列车的紧急制动触发曲线。

12.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，当所述安全防护曲线为最大速度曲线时，确定根据所述第一目标参数、所述第二目标参数、所述目标停车点和所述速度相关约束项计算所述磁浮列车的安全防护曲线具体为：

根据所述速度相关约束项获取所述磁浮列车的离散控制瞬间超速值；

根据所述第一目标参数、所述第二目标参数和第二函数相关参数确认第二输入参数；

利用所述第二输入参数、所述目标停车点和所述磁浮列车运行时的最大速度曲线函数计算所述磁浮列车的最大速度曲线；所述第二函数相关参数包括所述磁浮列车的离散控制瞬间超速值。

13.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，根据所述第一目标参数、所述第二目标参数、所述目标停车点和所述速度相关约束项计算所述磁浮列车的控车曲线，具体为：

获取所述磁浮列车的控车速度差值；

根据所述第一目标参数、所述第二目标参数和第三函数相关参数确认第三输入参数；

利用所述第三输入参数、所述目标停车点和所述磁浮列车运行时的控车曲线函数计算所述磁浮列车的控车曲线；所述第三函数相关参数包括所述磁浮列车的控车速度差值；所述控车速度差值包括根据所述速度相关约束项获得的离散控制瞬间超速值。

14.一种磁浮列车安全防护的装置，其特征在于，所述磁浮列车所处的线路为全线设置供电轨的线路，所述装置包括：

设置单元，用于设置速度相关约束项；所述速度相关约束项包括瞬时超速时间阈值、所述磁浮列车的相邻两个测速点间的加速度阈值、时间阈值；所述瞬时超速时间阈值小于所述磁浮列车的控制周期；

第一获取单元，用于获取所述磁浮列车的第一目标参数和第二目标参数；所述第一目标参数为通过数据融合得到的所述磁浮列车的目标位置参数和预设目标速度参数；所述第二目标参数包括磁浮列车信息和线路信息；

第一计算单元，用于利用所述第一目标参数、所述第二目标参数和所述速度相关约束项计算所述磁浮列车的安全防护曲线和所述磁浮列车的控车曲线；

控制单元，用于通过所述磁浮列车的安全防护曲线、所述磁浮列车的控车曲线和所述速度相关约束项控制所述磁浮列车在所述全线设置供电轨的线路上安全停车。

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