CN112721959A - 重载列车纵向涌动抑制方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种重载列车纵向涌动抑制方法，包括：获取列车的运行信息；根据列车的运行信息判断所述列车是否存在纵向涌动的可能；若判定列车存在纵向涌动的可能，则根据列车的运行信息计算列车的弯道阻力和坡道阻力；根据列车的弯道阻力、坡道阻力、预设的模糊规则确定列车目标牵引力增幅斜率最大值。本方法通过预判是否存在纵向涌动的可能，进行提前调控，将要发生纵向涌动时，利用模糊规则对列车加速过程中的牵引力增幅斜率最大值进行限制，降低了运行过程中列车牵引力的变化率，使运行过程更加平稳，避免纵向涌动发生，进而消除纵向涌动造成的不利影响，更智能地抑制列车纵向涌动，有效地预防了列车纵向涌动的发生。

Description

重载列车纵向涌动抑制方法

技术领域

本发明涉及列车技术安全领域，具体涉及一种重载列车纵向涌动抑制方法。

背景技术

重载运输在运送大宗货物上显示出高效率、低成本的巨大优势，是铁路运输规模经济和集约化经营的典范。然而，万吨级重载列车在行驶过程中会出现纵向涌动的问题，严重影响着重载列车的行驶安全。

纵向涌动是在列车行驶时出现的一种现象，表现为列车在运行过程中发生沿铁路方向的振幅逐渐增大的持续性来回震荡，此时列车的运行速度也会产生持续性的大幅波动，容易导致空转、滑行。

针对重载列车运行过程中的纵向涌动问题，现有技术采用的方案是列车行车系统监测列车加速度的变化情况，当系统判断纵向涌动发生时，对列车输出的牵引力最大值进行限幅，从而减小列车牵引力，并降低速度，中断纵向涌动过程。

这种方案一定程度上抑制了涌动现象的发生，但缺点在于，纵向涌动发生后才采取措施抑制纵向涌动。在涌动产生机理不明确的情况下，列车行车系统检测到涌动发生后，才限制牵引力输出，并降低速度，消除涌动。此时涌动已经影响列车运行，导致列车速度降低，降低了运行效率。

因此，如何更加智能地实现纵向涌动抑制，在不降低运量、不对现有铁路和列车设备进行改造的同时保证设备和人员安全，最大程度地减小纵向涌动的发生，是本领域的一个技术难题。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种更智能地实现纵向涌动抑制的方法，以实现不影响列车的速度，保证列车的运行效率。

一方面，本申请实施例提供了一种重载列车纵向涌动抑制方法，包括：

获取列车的运行信息；

根据列车的运行信息判断列车是否存在纵向涌动的可能；

若判定列车存在纵向涌动的可能，则根据列车的运行信息计算列车的弯道阻力和坡道阻力；

根据列车的弯道阻力、坡道阻力、预设的模糊规则确定列车目标牵引力增幅斜率最大值，目标牵引力增幅斜率最大值为抑制纵向涌动允许的牵引力增幅斜率最大值。

上述重载列车纵向涌动抑制方法，通过模糊规则对加速过程中的牵引力增幅斜率最大值进行限制，降低了运行过程中列车牵引力的变化率，使运行过程更加平稳，避免纵向涌动发生，进而消除纵向涌动造成的不利影响。该方法实现了更智能地抑制列车纵向涌动，有效地预防了列车纵向涌动的发生。

在一个实施例中，重载列车纵向涌动抑制方法的运行信息包括速度信息和列车行驶的当前路段信息。

在一个实施例中，根据列车的运行信息判断列车是否存在纵向涌动的可能的步骤包括：

根据列车的当前速度信息判定列车的当前速度大于预设的第一目标速度且小于预设的第二目标速度时，则判断列车是否处于加速状态，第二目标速度大于第一目标速度；

若判定列车处于加速状态，则判定列车存在纵向涌动的可能。

在一个实施例中，列车行驶的当前路段信息包括：当前列车所处区域的弯道半径、当前列车所处区域的弯道长度、当前列车所处区域的坡道坡度和当前列车所处区域的坡道长度；

若判定列车存在纵向涌动的可能，则根据列车的运行信息计算列车的弯道阻力和坡道阻力的步骤包括：

若判定列车存在纵向涌动的可能，则根据当前列车所处区域的弯道半径和当前列车所处区域的弯道长度计算列车的弯道阻力；

若判定列车存在纵向涌动的可能，则根据当前列车所处区域的坡道坡度和当前列车所处区域的坡道长度计算列车的坡道阻力。

在一个实施例中，若判定列车存在纵向涌动的可能，则根据当前列车所处区域的弯道半径和当前列车所处区域的弯道长度计算列车的弯道阻力的步骤包括：

将当前列车所处区域的弯道半径和当前列车所处区域的弯道长度输入到弯道阻力模型中，获得列车的弯道阻力；

弯道阻力模型为：

其中，F_c为列车的弯道阻力，M为列车总重量，g为重力加速度，L为列车长度，n为当前列车所处区域的弯道数量，R_i为当前列车所处区域的弯道半径，J_i为当前列车所处区域的弯道长度。

在一个实施例中，若判定列车存在纵向涌动的可能，则根据当前列车所处区域的坡道坡度和当前列车所处区域的坡道长度计算列车的坡道阻力的步骤包括：

将当前列车所处区域的坡道坡度和当前列车所处区域的坡道长度输入到坡道阻力模型中，获得列车的坡道阻力；

坡道阻力模型为：

其中，F_s为列车的弯道阻力，M为列车总重量，g为重力加速度，L为列车长度，m为当前列车所处区域的坡道数量，θ_i为当前列车所处区域的坡道坡度，K_i为当前列车所处区域的坡道长度。

在一个实施例中，根据列车的弯道阻力、坡道阻力、预设的模糊规则确定列车目标牵引力增幅斜率最大值的步骤包括：

根据当前弯道阻力所处的弯道阻力阈值区间和坡道阻力所处的坡道阻力阈值区间，确定目标牵引力增幅斜率最大值；弯道阻力阈值区间和坡道阻力阈值区间均为多个。

在一个实施例中，在根据列车的弯道阻力、坡道阻力、预设的模糊规则确定列车目标牵引力增幅斜率最大值的步骤之后还包括：

判断列车当前牵引力是否大于允许的牵引力最大值，若列车当前牵引力大于允许的牵引力最大值，则将目标牵引力增幅斜率最大值设置为0。

另一方面，本申请实施例还提供了一种重载列车纵向涌动抑制装置，包括：

信息获取模块，用于获取列车的运行信息；

检测模块，用于根据列车的运行信息判断列车是否存在纵向涌动的可能；

计算模块，用于在判定列车存在纵向涌动的可能时，根据列车的运行信息计算列车的弯道阻力和坡道阻力；

控制模块，用于根据列车的弯道阻力、坡道阻力、预设的模糊规则确定列车目标牵引力增幅斜率最大值，目标牵引力增幅斜率最大值为不造成纵向涌动时所允许的牵引力增幅斜率最大值。

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，处理器执行计算机程序时实现上述方法中任一项重载列车纵向涌动抑制方法的步骤。

一种计算机储存介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述方法中任一项重载列车纵向涌动抑制方法的步骤。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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为一个实施例中重载列车纵向涌动抑制方法的流程示意图；

图2为另一个实施例中重载列车纵向涌动抑制方法的流程示意图；

图3为一个实施例中表征模糊规则的数据表；

图4为一个实施例中重载列车纵向涌动抑制装置的结构示意图；

图5为一个实施例中计算机设备的内部结构图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件时，它可以是直接连接到另一个元件，或者通过居中元件连接另一个元件。此外，以下实施例中的“连接”，如果被连接的对象之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。

正如背景技术所述，现有技术在纵向涌动发生时，对列车输出的牵引力最大值进行限幅，从而中断纵向涌动过程，这类技术在解决纵向涌动时存在滞后性，且会导致列车的运行效率降低。经发明人研究发现，出现这种问题的原因在于现有技术无法更智能地预防纵向涌动的发生，基于此，本申请实施例提供了一种重载列车纵向涌动抑制方法。

在其中一个实施例中，如图1和图2所示，一种重载列车纵向涌动抑制方法，包括如下步骤中的部分或全部：

S100：获取列车的运行信息；

列车的运行信息可以包括列车在运行过程中列车的运行参数及其所处环境的参数，例如，当前列车编号、速度信息、行驶路线、当前路段信息、环境温度等。

S120：根据列车的运行信息判断列车是否存在纵向涌动的可能；

由于在行车过程中需要对纵向涌动进行预防，所以在纵向涌动还未产生时，需要对获取到的列车运行信息进行分析处理，从而对列车的纵向涌动进行预判。例如，将当前的列车运行信息与数据库中的信息(数据库中的信息可以是根据先前列车运行过程中采集的列车运行信息及对应的纵向涌动数据等)进行比对，当发现列车的运行信息异常时，则判断存在纵向涌动的可能，例如，可以是就当前的运行信息判断其列车后一时刻运行信息将与先前采集的数据发生纵向涌动时的列车运行信息匹配时，说明列车按照当前的作业状态继续运行时很可能发生纵向涌动。

S140：若判定列车存在纵向涌动的可能，则根据列车的运行信息计算列车的弯道阻力和坡道阻力；

当判定列车存在纵向涌动的可能，即表示列车接下来很大概率会产生纵向涌动，此时，为了阻止纵向涌动的发生，需要计算出列车的弯道阻力和坡道阻力，从而根据弯道阻力和坡道阻力的数值大小对列车的行驶进行限制。

S160：根据列车的弯道阻力、坡道阻力、预设的模糊规则确定列车目标牵引力增幅斜率最大值，目标牵引力增幅斜率最大值为不造成纵向涌动所允许的列车牵引力增幅斜率最大值。

其中，模糊规则是指通过大量试验，为抑制纵向涌动所设计出的在不同坡道阻力和弯道阻力条件下，对牵引力增幅斜率最大值进行不同限制的模型规则。

在预防纵向涌动发生的过程中，还需要考虑尽可能小的对列车的行运行效率造成影响，不能一检测到存在纵向涌动的可能就极大的减小列车的牵引力，因此，需要更精确地对列车的行驶进行限制。模糊规则是一个由大量数据所堆积的模型，可以根据不同的弯道阻力和坡道阻力给出不同的目标牵引力增幅斜率最大值，因此，利用模糊规则来对列车牵引力增幅斜率最大值进行限制，可以更智能和更精确地对列车行驶进行限制。

具体的，在一个列车自动驾驶的实施例中，通过系统不断自动获取列车的运行信息，当系统根据列车的运行信息判断列车存在纵向涌动的可能时，根据运行信息快速计算获取列车的弯道阻力和坡道阻力，并将弯道阻力数值和坡道阻力数值自动输入到系统预设的模糊规则中，此时，由模糊规则得到目标牵引力增幅斜率最大值。在接下来的一段时间内，自动驾驶系统将控制列车在行驶过程中的牵引力增幅斜率不超过目标牵引力增幅斜率最大值，直到系统检测到列车运行信息发生改变。

在一个实施例中，运行信息包括速度信息和列车行驶的当前路段信息。

其中，列车的速度信息可以包括但不限于列车行驶的当前速度和列车的加速状态。当前路段信息可以包括当前列车所处区域的弯道半径、当前列车所处区域的弯道长度、当前列车所处区域的坡道坡度和当前列车所处区域的坡道长度等。

具体的，列车行车系统中储存有路线数据，在运行过程中列车不断获取实时位置，根据实时位置和行车系统中所储存的路线数据，便能够获的列车当前所处区域的弯道信息和坡道信息。

在一个实施例中，根据列车的运行信息判断列车是否存在纵向涌动的可能的步骤包括：根据列车的当前速度信息判定列车的当前速度大于预设的第一目标速度且小于预设的第二目标速度时，则判断列车是否处于加速状态，其中，第二目标速度大于所述第一目标速度。若继续判定列车处于加速状态，则判定列车存在纵向涌动的可能。

由于在低速条件下，列车更容易发生纵向涌动，所以，考虑设定一个特定的目标速度范围内，当列车的速度落入目标速度范围内时，便判定列车存在纵向涌动的可能。同时，列车在低速条件下时，为保证运行效率，通常会进行加速，而加速过程也容易引发纵向涌动，因此当判断速度和加速度条件都满足时，可以预判列车很大可能会发生纵向涌动。

具体的，可以设置目标速度范围的下限速度为第一目标速度，设置目标速度范围的上限速度为第二目标速度。首先根据行车系统获取列车的当前速度，并判断列车的当前速度是否在第一目标速度和第二目标速度所构成的目标速度范围内，若落入此范围，说明当前列车处于低速运行状态，再进一步判断列车当前是否处于加速状态，若在该目标范围外，则不做处理。当继续判断发现列车处于加速状态时，则可判定列车存在纵向涌动的可能，可进一步根据列车运行信息计算弯道阻力和坡道阻力，再进一步结合计算结果和模糊规则进行目标牵引力增幅斜率最大值的确定。若判定列车不处于加速状态，则不对当前列车的行驶做出处理。

在一个实施例中，列车行驶的当前路段信息包括：当前列车所处区域的弯道半径、当前列车所处区域的弯道长度、当前列车所处区域的坡道坡度和当前列车所处区域的坡道长度；若判定列车存在纵向涌动的可能，则根据列车的运行信息计算列车的弯道阻力和坡道阻力的步骤包括：

若判定列车存在纵向涌动的可能，则根据当前列车所处区域的弯道半径和当前列车所处区域的弯道长度计算列车的弯道阻力；

若判定列车存在纵向涌动的可能，则根据当前列车所处区域的坡道坡度和当前列车所处区域的坡道长度计算列车的坡道阻力。

经过实验发现，重载列车纵向涌动主要发生在“S”型弯道和起伏坡道区段，弯道阻力和坡道阻力是纵向涌动产生的重要原因，因此，要解决纵向涌动，首先要计算获取列车的弯道阻力和坡道阻力。其中，当前列车所处区域的弯道半径、弯道长度、坡道坡度、坡道长度可由前述步骤中所述的实时位置和行车系统中所储存的路线数据获得。

具体的，可以将当前列车所处区域的弯道半径和当前列车所处区域的弯道长度输入到弯道阻力模型中，获得列车的弯道阻力。

令列车总重为M，整列车长度为L，重力加速度常数为g。令整列车所处区域的弯道半径分别为R1、R2……Rn(R_i,i＝n)，每段弯道的长度分别为J1、J2……Jn(J_i，i＝n)，n为当前列车所处区域的弯道数量。

整列车所处区域的总弯道阻力Fc为：

其中，Fc为列车的弯道阻力，Ri为当前列车所处区域的弯道半径，Ji为当前列车所处区域的弯道长度。

令整列车所处区域的坡道坡度分别为θ1、θ2……θm，每段坡道的长度分别为K1、K2……Km。

整列车所处区域的总坡道阻力Fs为：

其中，F_s为列车的弯道阻力，M为列车总重量，g为重力加速度，L为列车长度，m为当前列车所处区域的坡道数量，θ_i为当前列车所处区域的坡道坡度，K_i为当前列车所处区域的坡道长度。

在一个实施例中，根据列车的弯道阻力、坡道阻力、预设的模糊规则确定列车目标牵引力增幅斜率最大值的步骤包括：

根据当前弯道阻力所处的弯道阻力阈值区间和坡道阻力所处的坡道阻力阈值区间，确定目标牵引力增幅斜率最大值。其中，弯道阻力阈值区间和坡道阻力阈值区间均为多个。

为保证能够在纵向涌动发生概率较低的工况下避免运行效率降低过多，同时，考虑在纵向涌动发生概率较大的工况下，力求杜绝涌动现象的产生。在模糊规则中，设置多个不同的弯道阻力阈值区间和坡道阻力阈值区间，可以针对不同的行车状况采取不同的限幅，兼顾运行效率和纵向涌动抑制。

具体的，如图3所示，参考线路条件和过去涌动发生时机车所受的弯道阻力和坡道阻力，分别设置三档弯道阻力阈值：为Fc1、Fc2、Fc3，其中Fc1<Fc2<Fc3，三档阈值将弯道阻力分成了四个阈值区间，分别为：Fc<Fc1，Fc1<Fc<Fc2，Fc2<Fc<Fc3，Fc>Fc3，其中Fc为当前列车所处区域的弯道阻力。

同时分别设置三档坡道阻力阈值：Fs1、Fs2、Fs3，其中Fs1<Fs2<Fs，三档阈值将坡道阻力分成了四个阈值区间，分别为：Fs<Fs1，Fs1<Fs<Fs2，Fs2<Fs<Fs3，Fs>Fs3，其中Fs为当前列车所处区域的坡道阻力。

重载列车纵向涌动主要发生在抢速过程中(抢速过程指因外界因素导致列车运行速度降低后，列车行车系统会尽可能加速使速度达到正常的运行状态)。考虑以限制牵引力增幅斜率最大值的方式抑制涌动。令未限制条件下的列车牵引力增幅斜率最大值为α。而在模糊规则的限制下，当Fc和Fs分别处在不同的弯道阻力阈值区间和坡道阻力阈值区间时，对列车采取的牵引力增幅斜率最大值是不同的，例如，在弯道阻力Fc<Fc1，Fs>Fs3时，列车牵引力增幅斜率最大值为0.2α。可见，利用不同的阻力阈值区间对牵引力增幅斜率最大值进行不同的限制，可以对列车当前的行车状况进行更精确的限制，兼顾运行效率和纵向涌动抑制。

在一个实施例中，确定目标牵引力增幅斜率最大值的步骤之后还包括：判断列车当前牵引力是否大于允许的牵引力最大值，若列车当前牵引力大于允许的牵引力最大值，则将目标牵引力增幅斜率最大值设置为0，若列车当前牵引力不大于允许的牵引力最大值，则保持上述目标牵引力增幅斜率最大值。

其中，允许的牵引力最大值指在人为限制列车牵引力的情况下，列车牵引力所允许达到的最大值。由于在抢速过程中，虽然利用模糊规则对列车的牵引力增幅斜率最大值做出了限制，抑制了纵向涌动的产生，但由于调节需要时间，在调节过程中，列车的牵引力仍在增大，当列车的牵引力增大到允许的牵引力最大值时，将停止增大列车牵引力，即将牵引力增幅斜率最大值设置为0，而在列车当前牵引力不大于允许的牵引力最大值时，则保持已设定的目标牵引力增幅斜率最大值不变。

具体的，令列车当前牵引力为F，允许的牵引力最大值为F_lim。在判定当前列车可能发生纵向涌动时，根据上述实施例方案，根据模糊规则得到目标牵引力增幅斜率，对牵引力斜率最大值进行限幅。例如，判定列出存在纵向涌动可能后，计算得到弯道阻力和坡道阻力，若当前弯道阻力Fc<Fc1，当前坡道阻力Fs>Fs3时，列车目标牵引力增幅斜率最大值被限制为0.2α，其中，α为未限制条件下的列车牵引力增幅斜率最大值。在此期间列车不断实时获取当前的牵引力F，并将当前的牵引力F与预设的允许的牵引力最大值为F_lim做出比较。

当列车的当前牵引力F小于等于允许的牵引力最大值F_lim时，继续保持列车牵引力增幅斜率最大值为0.2α，例如，列车牵引力增幅斜率可以为0.1α，此时列车的牵引力以0.1α的斜率不断增大。

当列车的当前牵引力F大于允许的牵引力最大值F_lim时，立即改变牵引力增幅斜率最大值为0，此时列车的牵引力不再增大。

应该理解的是，虽然图1-图2流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图1-图2的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

在一个实施例中，如图4所示，提供了一种重载列车纵向涌动抑制装置，包括：信息获取模块200，检测模块210，计算模块220，控制模块230，其中：

信息获取模块200，用于获取列车的运行信息；

检测模块210，用于根据所述列车的运行信息判断所述列车是否存在纵向涌动的可能；

计算模块220，用于在判定所述列车存在纵向涌动的可能时，根据所述列车的运行信息计算列车的弯道阻力和坡道阻力；

控制模块230，用于根据所述列车的弯道阻力、坡道阻力、预设的模糊规则确定列车目标牵引力增幅斜率最大值，所述目标牵引力增幅斜率最大值为不造成纵向涌动时所允许的牵引力增幅斜率最大值。

其中，运行信息等名词释义与上述方法实施例中相同，在此不做赘述。具体的，通过信息获取模块200获取列车的运行信息；进一步利用检测模块210对列车的运行信息处理并判断列车是否存在纵向涌动的可能；在判定列车存在纵向涌动的可能时，再通过计算模块220利用列车的运行信息来计算列车的弯道阻力和坡道阻力；最后由控制模块230根据列车的弯道阻力、坡道阻力、预设的模糊规则确定列车目标牵引力增幅斜率最大值，目标牵引力增幅斜率最大值为不造成纵向涌动时所允许的牵引力增幅斜率最大值。

在一个实施例中，信息获取模块200包括速度信息获取单元和当前路段信息获取单元，其中，速度信息获取单元用于获取列车的速度信息，速度信息可以包括列车当前的行驶速度、列车的加速状态等；当前路段信息获取单元用于获取列车当前所处区域的路段信息，列车当前所处区域的路段信息可以包括：当前所处区域的弯道半径、弯道长度和弯道数量，当前所处区域的坡道坡度、坡道长度和坡道数量等。

在一个实施例中，检测模块210与信号获取模块中的速度信息获取单元连接，用于将速度信息获取单元获取到的速度信息与预设的速度信息进行对比，进而判断列车是否存在纵向涌动的可能。具体的，检测模块210用于将速度信息获取单元获取到的当前列车速度与预设的第一目标速度和第二目标速度进行比较，当当前列车速度大于第一目标速度且小于第二目标速度时，判断列车可能产生纵向涌动，并进行列车加速状态判定，当检测模块210继续检测到列车当前处于加速状态时，判断列车很有可能产生纵向涌动，并将列车很有可能产生纵向涌动的信号输出给计算模块，引发计算模块工作。其中，第一目标速度为抑制纵向涌动的下限速度，第二目标速度为抑制纵向涌动的上限速度，且第一目标速度小于第二目标速度。

在一个实施例中，计算模块220与信息获取模块200的当前路段信息获取单元连接，用于接收列车所处区域的弯道信息和坡道信息，计算模块220与检测模块210连接，用于接收检测模块200对于是否存在纵向涌动的可能性判断结果，计算模块220与控制模块230连接，用于发出计算得出的弯道阻力和坡道阻力数据给控制模块230。

具体的，计算模块220用于在接收到检测模块210发出的在列车存在纵向涌动的可能的信号后，根据当前路段信息获取单元所获取到的弯道信息和坡道信息分别计算出列车的弯道阻力和坡道阻力，并将列车的弯道阻力和坡道阻力数据发送给控制模块230。

在一个实施例中，控制模块230与计算模块220连接，用于获取计算模块220所发出的弯道阻力和坡道阻力信息后，根据模糊规则判断当前弯道阻力和坡道阻力所落入模糊规则模型范围，进而确定列车目标牵引力增幅斜率的最大值，所述目标牵引力增幅斜率最大值为不造成纵向涌动时所允许的牵引力增幅斜率最大值。

关于重载列车纵向涌动抑制装置的具体限定可以参见上文中对于重载列车纵向涌动抑制方法的限定，在此不再赘述。上述重载列车纵向涌动抑制装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。需要说明的是，本申请实施例中对模块的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。

在一个实施例中，如图5所示，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是列车的行车系统。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库可以存储上述实施例中提到的预设的第一目标速度、第二目标速度、模糊模型等数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种重载列车自动驾驶纵向涌动抑制方法。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，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，处理器执行计算机程序时实现以下步骤：

获取列车的运行信息。

根据列车的运行信息判断列车是否存在纵向涌动的可能。

若判定列车存在纵向涌动的可能，则根据列车的运行信息计算列车的弯道阻力和坡道阻力。

根据列车的弯道阻力、坡道阻力、预设的模糊规则确定列车目标牵引力增幅斜率最大值，目标牵引力增幅斜率最大值为抑制纵向涌动允许的牵引力增幅斜率最大值。

需要说明的是，上述计算机设备中的处理器在执行计算机程序时，可以实现上述任一方法实施例中的步骤，并实现其对应的有益效果。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读储存介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述重载列车纵向涌动抑制方法的步骤。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static RandomAccess Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic RandomAccess Memory，DRAM)等。

在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、“理想实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特征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描述不一定指的是相同的实施例或示例。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种重载列车纵向涌动抑制方法，其特征在于，包括：

获取列车的运行信息；

根据所述列车的运行信息判断所述列车是否存在纵向涌动的可能；

若判定所述列车存在纵向涌动的可能，则根据所述列车的运行信息计算列车的弯道阻力和坡道阻力；

根据所述列车的弯道阻力、坡道阻力、预设的模糊规则确定所述列车目标牵引力增幅斜率最大值，所述目标牵引力增幅斜率最大值为不造成纵向涌动所允许的列车牵引力增幅斜率最大值。

2.根据权利要求1所述的重载列车纵向涌动抑制方法，其特征在于，所述运行信息包括速度信息和所述列车行驶的当前路段信息。

3.根据权利要求2所述的重载列车纵向涌动抑制方法，其特征在于，所述根据所述列车的运行信息判断所述列车是否存在纵向涌动的可能的步骤包括：

根据所述列车的当前速度信息判定所述列车的当前速度大于预设的第一目标速度且小于预设的第二目标速度时，则判断所述列车是否处于加速状态，所述第二目标速度大于所述第一目标速度；

若判定所述列车处于加速状态，则判定所述列车存在纵向涌动的可能。

4.根据权利要求2所述的重载列车纵向涌动抑制方法，其特征在于，所述列车行驶的当前路段信息包括：当前列车所处区域的弯道半径、当前列车所处区域的弯道长度、当前列车所处区域的坡道坡度和当前列车所处区域的坡道长度；

若判定所述列车存在纵向涌动的可能，则根据所述列车的运行信息计算列车的弯道阻力和坡道阻力的步骤包括：

若判定所述列车存在纵向涌动的可能，则根据所述当前列车所处区域的弯道半径和所述当前列车所处区域的弯道长度计算列车的弯道阻力；

若判定所述列车存在纵向涌动的可能，则根据所述当前列车所处区域的坡道坡度和所述当前列车所处区域的坡道长度计算列车的坡道阻力。

5.根据权利要求4所述的重载列车纵向涌动抑制方法，其特征在于，所述若判定所述列车存在纵向涌动的可能，则根据所述当前列车所处区域的弯道半径和所述当前列车所处区域的弯道长度计算列车的弯道阻力的步骤包括：

将所述当前列车所处区域的弯道半径和所述当前列车所处区域的弯道长度输入到弯道阻力模型中，获得所述列车的弯道阻力；

所述弯道阻力模型为：

其中，F_c为所述列车的弯道阻力，M为列车总重量，g为重力加速度，L为列车长度，n为当前列车所处区域的弯道数量，R_i为当前列车所处区域的弯道半径，J_i为当前列车所处区域的弯道长度。

6.根据权利要求4所述的重载列车纵向涌动抑制方法，其特征在于，所述若判定所述列车存在纵向涌动的可能，则根据所述当前列车所处区域的坡道坡度和所述当前列车所处区域的坡道长度计算列车的坡道阻力的步骤包括：

将所述当前列车所处区域的坡道坡度和所述当前列车所处区域的坡道长度输入到坡道阻力模型中，获得所述列车的坡道阻力；

所述坡道阻力模型为：

其中，F_s为所述列车的弯道阻力，M为列车总重量，g为重力加速度，L为列车长度，m为当前列车所处区域的坡道数量，θ_i为所述当前列车所处区域的坡道坡度，K_i为所述当前列车所处区域的坡道长度。

7.根据权利要求1中所述的重载列车纵向涌动抑制方法，其特征在于，所述根据所述列车的弯道阻力、坡道阻力、预设的模糊规则确定所述列车目标牵引力增幅斜率最大值的步骤包括：

根据所述弯道阻力所处的弯道阻力阈值区间和所述坡道阻力所处的坡道阻力阈值区间，确定目标牵引力增幅斜率最大值；

所述弯道阻力阈值区间和所述坡道阻力阈值区间均为多个。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的重载列车纵向涌动抑制方法，其特征在于，在所述根据所述列车的弯道阻力、坡道阻力、预设的模糊规则确定所述列车目标牵引力增幅斜率最大值的步骤之后还包括：

判断列车当前牵引力是否大于允许的牵引力最大值；

若所述列车当前牵引力大于所述允许的牵引力最大值，则将所述目标牵引力增幅斜率最大值设置为0。

9.一种重载列车纵向涌动抑制装置，其特征在于，包括：

信息获取模块，用于获取列车的运行信息；

检测模块，用于根据所述列车的运行信息判断所述列车是否存在纵向涌动的可能；

计算模块，用于在判定所述列车存在纵向涌动的可能时，根据所述列车的运行信息计算列车的弯道阻力和坡道阻力；

控制模块，用于根据所述列车的弯道阻力、坡道阻力、预设的模糊规则确定列车目标牵引力增幅斜率最大值，所述目标牵引力增幅斜率最大值为不造成纵向涌动时所允许的牵引力增幅斜率最大值。

10.一种计算机设备，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计算机程序时实现权利要求1至8中任一项所述重载列车纵向涌动抑制方法的步骤。

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