CN113401183A - 列车制动方法、装置、电子设备和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种列车制动方法，装置、电子设备和存储介质，其中方法包括：确定当前列车的ATP防护曲线，ATP防护曲线是基于当前列车的顶棚EB限速曲线、目标EB限速曲线和跟踪EB限速曲线中的最小值确定的，其中EB限速曲线反映各位置点与紧急制动触发速度之间的对应关系，目标EB限速曲线中紧急制动触发速度是从对应位置点制动到目标停车位置点时达到预设目标速度的触发速度，跟踪EB限速曲线中紧急制动触发速度是从对应位置点制动到目标停车位置点停车的触发速度；基于ATP防护曲线控制当前列车进行制动，使当前列车能够按照列车与列车之间的最小追踪间隔行车，在保证行车密度的基础上，提高了运量，减少牵引能耗、实现了节能减排。
Description
技术领域
本发明涉及轨道交通技术领域，尤其涉及一种列车制动方法、装置、电子设备和存储介质。
背景技术
目前，在轨道交通运行控制领域，广泛应用的列车制式类型主要有两种，分别是应用于干线铁路的中国列车控制系统(Chinese Train Control System，CTCS)和应用于城市轨道交通的基于通信的列车自动控制系统(Communication Based Train ControlSystem，CBTC)。而目前的地铁运输系统大多采用基于CBTC系统的移动闭塞固定编组列车运营方式。
但是，基于CBTC系统的固定编组列车的运营方式无法灵活调配列车的车辆数量以满足不同运力的需求。
发明内容
本发明提供一种列车制动方法、装置、电子设备和存储介质，用以解决现有技术中固定编组列车无法灵活调配列车的车辆数量以满足不同运力的需求的缺陷。
本发明提供一种列车制动方法，包括：
确定当前列车的ATP防护曲线，所述ATP防护曲线是基于所述当前列车的顶棚EB限速曲线、目标EB限速曲线和跟踪EB限速曲线中的最小值确定的，其中EB限速曲线反映各位置点与紧急制动触发速度之间的对应关系，所述目标EB限速曲线中紧急制动触发速度是从对应位置点制动到目标停车位置点时达到预设目标速度的触发速度，所述跟踪EB限速曲线中紧急制动触发速度是从对应位置点制动到目标停车位置点停车的触发速度；
基于所述ATP防护曲线控制所述当前列车进行制动。
根据本发明提供的一种列车制动方法，所述跟踪EB限速曲线是基于如下步骤确定的：
基于所述当前列车的前向列车的制动参数和制动位置点，确定所述当前列车的目标停车位置点；
基于所述当前列车的制动参数和所述目标停车位置点，确定所述当前列车从各个位置点制动到所述目标停车位置点停车对应的紧急制动触发速度；
基于所述当前列车从各个位置点制动到各目标停车位置点停车对应的紧急制动触发速度，确定所述跟踪EB限速曲线。
根据本发明提供的一种列车制动方法，所述基于所述前向列车的制动参数和制动位置点，确定所述当前列车的目标停车位置点，包括：
基于所述前向列车的制动参数中的牵引延时、惰行延时和制动延时，确定所述前向列车的走行制动距离；
基于所述前向列车的制动参数中的累计走行误差，确定所述前向列车的安全包络长度；
基于所述前向列车的走行制动距离、安全包络长度、列车长度和制动位置点，确定所述当前列车的目标停车位置点。
根据本发明提供的一种列车制动方法，所述基于所述前向列车的制动参数中的牵引延时、惰行延时和制动延时，确定所述前向列车的走行制动距离，包括：
若所述前向列车处于平坡或下坡，则基于所述前向列车的制动参数中的牵引延时、惰行延时和制动延时确定所述前向列车处于平坡时的走行制动距离；
若所述前向列车处于上坡，则基于所述前向列车的制动参数中的牵引延时、惰行延时和制动延时确定所述前向列车处于上坡时的走行制动距离。
根据本发明提供的一种列车制动方法，所述基于所述当前列车的制动参数和所述目标停车位置点，确定所述当前列车从各个位置点制动到所述目标停车位置点停车对应的紧急制动触发速度，包括：
若所述当前列车处于上坡或平坡，基于所述当前列车的安全制动模型和所述目标停车位置点，确定所述当前列车处于平坡时从各个位置点制动到所述目标停车位置点停车对应的紧急制动触发速度；
若所述当前列车处于下坡，基于所述当前列车的安全制动模型和所述目标停车位置点，确定所述当前列车处于下坡时从各个位置点制动到所述目标停车位置点停车对应的紧急制动触发速度；
所述安全制动模型是基于所述当前列车的制动参数确定的。
根据本发明提供的一种列车制动方法，所述前向列车的制动参数和制动位置点是所述前向列车通过车车通信协议传输到所述当前列车的。
根据本发明提供的一种列车制动方法，还包括：设置各个不同路段的路段限速，得到整个路段的路段限速曲线，所述顶棚EB限速曲线、目标EB限速曲线和跟踪EB限速曲线均不超过所述路段限速曲线。
本发明还提供一种列车制动装置，包括：
确定单元，用于确定当前列车的ATP防护曲线，所述ATP防护曲线是基于所述当前列车的顶棚EB限速曲线、目标EB限速曲线和跟踪EB限速曲线中的最小值确定的，其中EB限速曲线反映各位置点与紧急制动触发速度之间的对应关系，所述目标EB限速曲线中紧急制动触发速度是从对应位置点制动到目标停车位置点时达到预设目标速度的触发速度，所述跟踪EB限速曲线中紧急制动触发速度是从对应位置点制动到目标停车位置点停车的触发速度；
制动单元，用于基于所述ATP防护曲线控制所述当前列车进行制动。
本发明还提供一种电子设备，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，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述的列车制动方法的步骤。
本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，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如上述任一种所述的列车制动方法的步骤。
本发明提供的列车制动方法、装置、电子设备和存储介质，根据当前列车的顶棚EB限速曲线、目标EB限速曲线和跟踪EB限速曲线中的最小值确定当前列车的ATP防护曲线，根据当前列车的ATP防护曲线控制当前列车进行制动，解决了传统的固定编组列车运营方式无法灵活调配列车的车辆数量的问题，使得当前列车能够按照列车与列车之间的最小追踪间隔行车，缩短列车与列车之间的追踪距离，在保证列车行车密度的基础上，提高了运量，减少牵引能耗、实现了节能减排。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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是本发明实施例提供的列车制动方法的流程示意图；
图2是本发明实施例提供的紧急制动曲线相交的示意图；
图3是本发明实施例提供的安全制动模型的曲线示意图；
图4是本发明实施例提供的列车制动曲线的示意图；
图5是本发明实施例提供的路段限速曲线、顶棚EB限速曲线、目标EB限速曲线、跟踪EB限速曲线和ATP防护曲线的示意图；
图6是本发明提供的列车制动装置的结构示意图；
图7是本发明提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
传统的基于CBTC系统的移动闭塞固定编组列车运营方式无法灵活调配列车的车辆数量以满足不同运力的需求。因此，传统的基于CBTC系统的移动闭塞固定编组列车在运营管理上，在出行的高峰时段无法通过“大编组、高密度”的运营方式实现“多拉快跑”；且在出行的平峰时段无法在保证行车密度的基础上减少单列车的编组数，也无法通过“小编组、高密度”运行方式达到减少牵引能耗、节能减排的目的。
并且，基于CBTC系统的移动闭塞固定编组列车运营方式，当前列车移动授权(Movement Authority，MA)可延伸至当前列车的前向列车的最小安全后端。为基于列车位置的追踪，若要提高平均旅行速度、增大运量，则需通过大牵引力提高起车速度、通过大制动提高进站速度或者缩短折返间隔等，但是，上述种种提高平均旅速，增大运量的方式都会使乘客的乘车体验大打折扣。
针对上述情况，本发明提供了一种列车制动方法，图1是本发明实施例提供的列车制动方法的流程示意图，如图1所示，该方法包括：
步骤110，确定当前列车的ATP防护曲线，ATP防护曲线是基于当前列车的顶棚EB限速曲线、目标EB限速曲线和跟踪EB限速曲线中的最小值确定的，其中EB限速曲线反映各位置点与紧急制动触发速度之间的对应关系，目标EB限速曲线中紧急制动触发速度是从对应位置点制动到目标停车位置点时达到预设目标速度的触发速度，跟踪EB限速曲线中紧急制动触发速度是从对应位置点制动到目标停车位置点停车的触发速度；
此处，顶棚EB限速曲线为道路顶棚区中各位置点与紧急制动触发速度之间的对应关系的曲线；目标EB限速曲线为道路目标区中各位置点与紧急制动触发速度之间的对应关系的曲线；跟踪EB限速曲线为基于速度的追踪下，各位置点与紧急制动触发速度之间的对应关系的曲线；ATP(Automatic Train Protection)防护曲线是基于速度的追踪下，列车与列车之间能够按照最小追踪间隔行车的曲线。
其中，目标EB限速曲线中紧急制动触发速度是指从道路目标区中对应位置点进行紧急制动，到目标停车位置点时达到预设目标速度的触发速度，跟踪EB限速曲线中紧急制动触发速度是指从对应位置点进行紧急制动，到目标停车位置点停车的触发速度。
顶棚EB限速曲线、目标EB限速曲线和跟踪EB限速曲线均是基于当前列车及其前向列车的制动参数和制动位置点确定的；此处的制动参数可以是牵引延时、惰行延时、制动延时、累计走行误差等；制动位置点即列车进行紧急制动时所处的位置点。
具体地，根据当前列车及其前向列车的制动参数和制动位置点，计算得到当前列车的顶棚EB限速曲线、目标EB限速曲线和跟踪EB限速曲线。此后，确定当前列车的顶棚EB限速曲线、目标EB限速曲线和跟踪EB限速曲线中的最小值，并将最小值对应的EB限速曲线确定为当前列车的ATP防护曲线。
步骤120，基于ATP防护曲线控制当前列车进行制动。
具体地，在经过步骤110确定当前列车的ATP防护曲线后，可根据当前列车的ATP防护曲线控制当前列车进行制动，以使当前列车能够按照列车与列车之间的最小追踪间隔行车，实现两车的虚拟联挂实时追踪。
本发明实施例提供的列车制动方法，根据当前列车的顶棚EB限速曲线、目标EB限速曲线和跟踪EB限速曲线中的最小值确定当前列车的ATP防护曲线，根据当前列车的ATP防护曲线控制当前列车进行制动，解决了传统的固定编组列车运营方式无法灵活调配列车的车辆数量的问题，使得当前列车能够按照列车与列车之间的最小追踪间隔行车，缩短列车与列车之间的追踪距离，在保证列车行车密度的基础上，提高了运量，减少牵引能耗、实现了节能减排。
考虑到当前列车及其前向列车车辆的制动参数可能不同，在进行制动时，可能会出现当前列车与其前向列车撞上的情况。图2为本发明实施例提供的紧急制动曲线相交的示意图，如图2所示，图2中的G点为前向列车的制动位置点；D点为制动施加点，V2为前向列车在D点时的速度；MA为移动授权；若当前列车的制动率小于其前向列车的制动率，当前列车的牵引延时大于其前向列车的牵引延时，或者当前列车的制动生效时间大于其前向列车的制动生效时间，则会导致前向列车在制动过程中被当前列车撞上。
针对上述情况，基于上述实施例，跟踪EB限速曲线是基于如下步骤确定的：
基于当前列车的前向列车的制动参数和制动位置点，确定当前列车的目标停车位置点；
基于当前列车的制动参数和目标停车位置点，确定当前列车从各个位置点制动到目标停车位置点停车对应的紧急制动触发速度；
基于当前列车从各个位置点制动到各目标停车位置点停车对应的紧急制动触发速度，确定跟踪EB限速曲线。
具体地，由于跟踪EB限速曲线均是基于当前列车及其前向列车的制动参数和制动位置点确定的，因此，首先可根据当前列车的前向列车的制动参数和制动位置点进行计算，得到当前列车的目标停车位置点。此处的目标停车位置点即当前列车进行紧急制动停车时与其前向列车之间距离安全包络长度的位置点；前向列车的制动参数可以是牵引延时、惰行延时、制动延时、累计走行误差等；制动位置点即列车进行紧急制动时所处的位置点。
得到当前列车的目标停车位置后，可根据当前列车的制动参数和目标停车位置点进行反向推导，得到当前列车从各个位置点制动到目标停车位置点停车对应的紧急制动触发速度。
由于前向列车是运动的，导致目标停车位置点的位置也是不断变化的，因此在根据当前列车的制动参数和目标停车位置点计算紧急制动触发速度时，需计算得到当前列车从各个位置点制动到各目标停车位置点停车对应的紧急制动触发速度。此后，即可根据当前列车从各位置点制动到各目标停车位置点停车对应的紧急制动触发速度，确定当前列车的跟踪EB限速曲线。
基于上述实施例，基于前向列车的制动参数和制动位置点，确定当前列车的目标停车位置点，包括：
基于前向列车的制动参数中的牵引延时、惰行延时和制动延时，确定前向列车的走行制动距离；
基于前向列车的制动参数中的累计走行误差，确定前向列车的安全包络长度；
基于前向列车的走行制动距离、安全包络长度、列车长度和制动位置点，确定当前列车的目标停车位置点。
此处，走行制动距离即从列车开始制动到列车停车这段时间列车走过的距离，安全包络长度即列车行车过程中前向列车与当前列车之间的最小安全距离；列车车长即列车车身的长度。
具体地，当前列车的目标停车位置点由其前向列车的走行制动距离、安全包络长度、列车车长以及制动位置点计算得到。当前列车的目标停车位置的计算公式如下式所示：
pos目标＝posB-L前向列车+L制动-L安全包络
其中，pos目标表示目标停车位置点，posB表示前向列车的制动位置点，L前向列车表示前向列车的长度，L制动表示前向列车的走行制动距离，L安全包络表示前向列车的安全包络长度。
前向列车的走行制动距离可根据当前列车的前向列车的制动参数中的牵引延时、惰性延时以及制动延时确定；前向列车的安全包络长度可根据当前列车的前向列车的制动参数中的累计走行误差确定。
基于上述实施例，基于前向列车的制动参数中的牵引延时、惰行延时和制动延时，确定前向列车的走行制动距离，包括：
若前向列车处于平坡或下坡，则基于前向列车的制动参数中的牵引延时、惰行延时和制动延时确定前向列车处于平坡时的走行制动距离；
若前向列车处于上坡，则基于前向列车的制动参数中的牵引延时、惰行延时和制动延时确定前向列车处于上坡时的走行制动距离。
考虑到前向列车的走行制动距离会影响当前列车目标停车位置点的确定，因此在计算前向列车的走行制动距离时，需考虑坡度对于前向列车的走行制动距离的影响。
具体地，当前向列车处于下坡路段时，由于下坡路段列车的车速较快，导致走行制动距离加长，前向列车的停车点较之平坡路段前移，目标停车位置点较之平坡路段也会前移。此时，为了保证当前列车处于任何路段都不会与前向列车发生碰撞，可将平坡路段的前向列车的走行制动距离确定为下坡路段前向列车的走行制动距离，即当前向列车处于平坡路段或下坡路段，由前向列车的制动参数中的牵引延时、惰行延时和制动延时确定前向列车处于平坡路段时的走行制动距离。
相应地，当前向列车处于上坡路段时，由于上坡路段列车的车速较慢，导致走行制动距离加减短，前向列车的停车点较之平坡路段后移，目标停车位置点较之平坡路段也会后移。此时，可直接根据当前列车的前向列车的制动参数中的牵引延时、惰行延时和制动延时确定前向列车处于上坡路段时的走行制动距离。
本发明实施例提供的列车制动方法，考虑到坡度对列车走行制动距离的影响，对前向列车处于下坡的情况做特殊处理，以平坡路段的走行制动距离作为下坡路段的走行制动距离，最大限度的保证了列车行车过程中的安全。
基于上述实施例，基于当前列车的制动参数和目标停车位置点，确定当前列车从各个位置点制动到目标停车位置点停车对应的紧急制动触发速度，包括：
若当前列车处于上坡或平坡，基于当前列车的安全制动模型和目标停车位置点，确定当前列车处于平坡时从各个位置点制动到目标停车位置点停车对应的紧急制动触发速度；
若当前列车处于下坡，基于当前列车的安全制动模型和目标停车位置点，确定当前列车处于下坡时从各个位置点制动到目标停车位置点停车对应的紧急制动触发速度；
安全制动模型是基于当前列车的制动参数确定的。
考虑到当前列车在各个位置点对应的紧急制动触发速度会影响其跟踪EB限速曲线的确定，从而影响其ATP防护曲线的确定，因此，在计算当前列车在各个位置点对应的紧急制动触发速度时，应考虑坡度对于紧急制动触发速度的影响。
具体地，当当前列车处于上坡路段时，较之平坡路段列车处于上坡路段的车速较慢，为了保证列车行车过程中的安全，在计算时可以以当前列车处于平坡时从各个位置点制动到目标停车位置点停车对应的紧急制动触发速度作为当前列车处于上坡时从各个位置点制动到目标停车位置点停车对应的紧急制动触发速度，其中当前列车处于平坡路段从各个位置点制动到目标停车位置点停车对应的紧急制动触发速度可根据当前列车的安全制动模型和目标停车位置点确定。
在实际行车的过程中，当前列车在上坡路段的速度小于在平坡路段的速度，因此可以保证当前列车在任何路段都不会与前向列车发生碰撞。
相应地，当前向列车处于下坡路段时，较之平坡路段列车的车速较快，此时，可直接根据当前列车的安全制动模型和目标停车位置点，确定当前列车处于下坡时从各个位置点制动到目标停车位置点停车对应的紧急制动触发速度。
此处的安全制动模型是根据当前列车的制动参数对初始模型进行训练得到确定的。图3为本发明实施例提供的安全制动模型的曲线示意图，如图3所示，图3中横轴表示位置，纵轴表示速度；A段和B段为切除牵引阶段，时间为车载ATP反应时间与列车切除牵引反应时间之和；C段为惰行阶段，时间为车辆切除牵引后到车辆施加紧急制动的时间；D段为制动开始施加阶段，时间为车辆从紧急制动开始施加到制动力施加到90％大小所需时间；E段为列车进入紧急制动后的曲线(Emergency Brake Curve)。图中虚线(ATP OverspeedDetection Curve)为ATP超速检测曲线，ATP profile Speed Measurement Error表示车载设备的最大测速误差。Position Uncertainty的距离表示列车最大的定位误差，即最大欠读误差。Point X:Speed/location，as determined by carborne ATP表示X点的速度/位置由车载ATP确定；Y点Actual speed/location at start of propulsion runaway表示驱动失控开始时实际的速度/位置。在车辆的实际参数中，有可能不存在惰行阶段，切除牵引与制动开始施加阶段重叠等情况，需要根据实际参数对各阶段时间取值，原则为导向安全侧。以上四个阶段的加/减速率均需叠加坡度，为保证安全，坡度取最小安全后端至MA范围内的最大下坡。
基于图3中的当前列车的安全制动模型，计算列车紧急制动触发过程中的顶棚EB限速曲线和目标EB限速曲线，其中，EB限速曲线表示列车紧急制动过程中各位置点与紧急制动触发速度之间的关系曲线，即通过曲线可得到每一个位置的紧急制动触发速度。在传统方法中，在任意一个位置，将顶棚EB限速曲线上的紧急制动触发速度和目标EB限速曲线上的紧急制动触发速度的较小值作为最终紧急制动触发速度，根据每一个位置与其对应的最终紧急制动触发速度形成所有位置的最终EB限速曲线，按照最终EB限速曲线作为列车运行过程中的EB触发曲线，这样在目标点处，ATO控车时就会出现不必要的减速，这样既造成不必要的能量损耗，频繁的牵引制动又会给乘客带来不舒适的乘车体验。
基于此，图4为本发明实施例提供的列车制动曲线的示意图，如图4所示，本发明实施例在根据当前列车的安全制动模型计算当前列车的顶棚EB限速曲线和目标EB限速曲线后，还根据当前列车的目标停车位置点和安全制动模型，确定当前列车从各个位置点制动到各目标停车位置点停车对应的紧急制动触发速度；然后根据当前列车从各个位置点到各目标停车位置点停车对应的紧急制动触发速度，确定所述跟踪EB限速曲线。本发明实施例中将当前列车的顶棚EB限速曲线、目标EB限速曲线和跟踪EB限速曲线中的最小值对应的EB限速曲线作为当前列车的ATP防护曲线。根据ATP防护曲线来进行列车的紧急制动，在安全范围内，尽可能减少不必要的减速，增大系统的应用性和乘车体验舒适度。
基于上述实施例，前向列车的制动参数和制动位置点是前向列车通过车车通信协议传输到当前列车的。
具体地，ATP系统是CBTC列控系统中的核心安全控制子系统，是CBTC系统实现移动闭塞的关键技术。ATP系统分为车载ATP和地面设备区域控制器ZC(Zone Controller)两部分，ZC提供的主要安全服务是移动授权MA，车载ATP根据ZC提供的移动授权计算安全防护曲线保障列车安全运行。
本发明实施例中，在当前列车与其前向列车的制动参数不一定相同的情况下，ZC通过车地通信协议向虚拟联挂后的前向列车和当前列车分别发送MA，前向列车与当前列车之间通过车车通信协议传输相关信息，此处的相关信息可以是列车位置、列车的当前速度、列车长度、安全包络长度、走行制动距离、工况信息(牵引延时、惰行延时和制动延时)、紧急制动状态等。
特别地，若前向列车处于目标区的目标点减速且需持续制动，此时，前向列车通过车车通信协议向当前列车传输的走行制动距离可不考虑牵引延时导致的距离的变化。
需要说明的是，虚拟联挂情况下当前列车及其前向列车之间不再是基于位置的追踪，而是基于速度的追踪。两车之间的距离为相对制动距离，而非绝对制动距离，即前向列车在制动情况下，是一个向前移动的过程，前向列车的位置会一直向前移动，直至前向列车速度为零，此时仅需保证前向列车开始发出紧急制动指令，到施加切牵至制动停下来过程中，当前列车始终不能碰到其前向列车的车尾。
当需要当前列车及其前向列车进行不同作业时，还可以解除两车之间的虚拟联挂，使得两车按照既有的移动闭塞固定编组列车运营方式计算的防护曲线继续行车。
本发明实施例提供的基于车地通信和车车通信的速度追踪的虚拟联挂ATP防护曲线计算方法，通过实时计算ATP防护曲线，ATO(Automatic Train Operation，自动列车运行装置)在此防护曲线下自动控制列车与列车之间按最小追踪间隔行车，实现两车的虚拟联挂实时追踪；在两车需进行不同作业时，还可动态解编，兼容了传统意义的移动闭塞下的ATP防护曲线计算，可在虚拟联挂下的ATP防护曲线与传统意义下的防护曲线计算的灵活切换，提高了运行效率。
基于上述实施例，该方法还包括：设置各个不同路段的路段限速，得到整个路段的路段限速曲线，顶棚EB限速曲线、目标EB限速曲线和跟踪EB限速曲线均不超过路段限速曲线。
顶棚EB速度根据最小安全后端至最大安全前端所有限速段的最小值计算，目标EB速度根据最大安全前端处路段目标点计算，跟踪EB速度根据列车的制动参数和目标停车位置点计算。由于当前列车受到顶棚区、目标点以及其前向列车的三重限制，因此紧急制动触发速度需要考虑顶棚EB速度、目标EB速度和跟踪EB速度。将顶棚EB速度、目标EB速度和跟踪EB速度中的最小值作为当前EB速度，就可以保证安全。
其中，设置各个不同路段的路段限速，得到整个路段的路段限速曲线，ATP防护曲线中的任何一个位置处的速度不可突破路段限速，顶棚EB限速曲线、目标EB限速曲线和跟踪EB限速曲线不超过路段限速曲线。图5是本发明实施例提供的路段限速曲线、顶棚EB限速曲线、目标EB限速曲线、跟踪EB限速曲线和ATP防护曲线的示意图。路段限速曲线、顶棚EB限速曲线、目标EB限速曲线、跟踪EB限速曲线和ATP防护曲线的关系如图5所示。
基于上述实施例，若道路限速突然抬升，此时前向列车已进入限速较高的区域，速度不断提升，而当前列车若继续按照跟踪EB限速曲线和目标EB限速曲线的目标追踪方式追踪，会使得当前列车车尾的速度超过道路限速，此时需通过顶棚EB限速曲线进行限制，以保证当前列车的速度不会超过道路限速。
若道路限速突然降低，此时前车已进入了道路限速降速区域，而当前列车还未驶入道路限速降速区域，此时若根据前向列车的走行制动距离反向推导当前列车的EB限速，得到的结果显示当前列车行驶至道路限速降速点时，当前列车的速度高于道路限速。因此，需根据道路限速进行限制，以保证当前列车行驶至道路限速降速区域时的速度不会高于道路限速。
下面对本发明提供的列车制动装置进行描述，下文描述的列车制动装置与上文描述的列车制动方法可相互对应参照。
图6是本发明提供的列车制动装置的结构示意图，如图6所示，该装置包括：
确定单元610，用于确定当前列车的ATP防护曲线，所述ATP防护曲线是基于所述当前列车的顶棚EB限速曲线、目标EB限速曲线和跟踪EB限速曲线中的最小值确定的，其中EB限速曲线反映各位置点与紧急制动触发速度之间的对应关系，所述目标EB限速曲线中紧急制动触发速度是从对应位置点制动到目标停车位置点时达到预设目标速度的触发速度，所述跟踪EB限速曲线中紧急制动触发速度是从对应位置点制动到目标停车位置点停车的触发速度；
制动单元620，用于基于所述ATP防护曲线控制所述当前列车进行制动。
本发明提供的列车制动装置，根据当前列车的顶棚EB限速曲线、目标EB限速曲线和跟踪EB限速曲线中的最小值确定当前列车的ATP防护曲线，根据当前列车的ATP防护曲线控制当前列车进行制动，解决了传统的固定编组列车运营方式无法灵活调配列车的车辆数量的问题，使得当前列车能够按照列车与列车之间的最小追踪间隔行车，缩短列车与列车之间的追踪距离，在保证列车行车密度的基础上，提高了运量，减少牵引能耗、实现了节能减排。
基于上述实施例，确定单元610用于：
基于所述当前列车的前向列车的制动参数和制动位置点，确定所述当前列车的目标停车位置点；
基于所述当前列车的制动参数和所述目标停车位置点，确定所述当前列车从各个位置点制动到所述目标停车位置点停车对应的紧急制动触发速度；
基于所述当前列车从各个位置点制动到各目标停车位置点停车对应的紧急制动触发速度，确定所述跟踪EB限速曲线。
基于上述实施例，确定单元610用于：
基于所述前向列车的制动参数中的牵引延时、惰行延时和制动延时，确定所述前向列车的走行制动距离；
基于所述前向列车的制动参数中的累计走行误差，确定所述前向列车的安全包络长度；
基于所述前向列车的走行制动距离、安全包络长度、列车长度和制动位置点，确定所述当前列车的目标停车位置点。
基于上述实施例，确定单元610用于：
若所述前向列车处于平坡或下坡，则基于所述前向列车的制动参数中的牵引延时、惰行延时和制动延时确定所述前向列车处于平坡时的走行制动距离；
若所述前向列车处于上坡，则基于所述前向列车的制动参数中的牵引延时、惰行延时和制动延时确定所述前向列车处于上坡时的走行制动距离。
基于上述实施例，确定单元610用于：
若所述当前列车处于上坡或平坡，基于所述当前列车的安全制动模型和所述目标停车位置点，确定所述当前列车处于平坡时从各个位置点制动到所述目标停车位置点停车对应的紧急制动触发速度；
若所述当前列车处于下坡，基于所述当前列车的安全制动模型和所述目标停车位置点，确定所述当前列车处于下坡时从各个位置点制动到所述目标停车位置点停车对应的紧急制动触发速度；
所述安全制动模型是基于所述当前列车的制动参数确定的。
基于上述实施例，所述前向列车的制动参数和制动位置点是所述前向列车通过车车通信协议传输到所述当前列车的。
基于上述实施例，所述装置还包括设置单元，用于：
设置各个不同路段的路段限速，得到整个路段的路段限速曲线，所述顶棚EB限速曲线、目标EB限速曲线和跟踪EB限速曲线均不超过所述路段限速曲线。
图7示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图7所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)710、通信接口(Communications Interface)720、存储器(memory)730和通信总线740，其中，处理器710，通信接口720，存储器730通过通信总线740完成相互间的通信。处理器710可以调用存储器730中的逻辑指令，以执行列车制动方法，该方法包括：确定当前列车的ATP防护曲线，所述ATP防护曲线是基于所述当前列车的顶棚EB限速曲线、目标EB限速曲线和跟踪EB限速曲线中的最小值确定的，其中EB限速曲线反映各位置点与紧急制动触发速度之间的对应关系，所述目标EB限速曲线中紧急制动触发速度是从对应位置点制动到目标停车位置点时达到预设目标速度的触发速度，所述跟踪EB限速曲线中紧急制动触发速度是从对应位置点制动到目标停车位置点停车的触发速度；基于所述ATP防护曲线控制所述当前列车进行制动。
此外，上述的存储器730中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的列车制动方法，该方法包括：确定当前列车的ATP防护曲线，所述ATP防护曲线是基于所述当前列车的顶棚EB限速曲线、目标EB限速曲线和跟踪EB限速曲线中的最小值确定的，其中EB限速曲线反映各位置点与紧急制动触发速度之间的对应关系，所述目标EB限速曲线中紧急制动触发速度是从对应位置点制动到目标停车位置点时达到预设目标速度的触发速度，所述跟踪EB限速曲线中紧急制动触发速度是从对应位置点制动到目标停车位置点停车的触发速度；基于所述ATP防护曲线控制所述当前列车进行制动。
又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，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以执行上述各提供的列车制动方法，该方法包括：确定当前列车的ATP防护曲线，所述ATP防护曲线是基于所述当前列车的顶棚EB限速曲线、目标EB限速曲线和跟踪EB限速曲线中的最小值确定的，其中EB限速曲线反映各位置点与紧急制动触发速度之间的对应关系，所述目标EB限速曲线中紧急制动触发速度是从对应位置点制动到目标停车位置点时达到预设目标速度的触发速度，所述跟踪EB限速曲线中紧急制动触发速度是从对应位置点制动到目标停车位置点停车的触发速度；基于所述ATP防护曲线控制所述当前列车进行制动。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
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 (10)
1.一种列车制动方法，其特征在于，包括：
确定当前列车的ATP防护曲线，所述ATP防护曲线是基于所述当前列车的顶棚EB限速曲线、目标EB限速曲线和跟踪EB限速曲线中的最小值确定的，其中EB限速曲线反映各位置点与紧急制动触发速度之间的对应关系，所述目标EB限速曲线中紧急制动触发速度是从对应位置点制动到目标停车位置点时达到预设目标速度的触发速度，所述跟踪EB限速曲线中紧急制动触发速度是从对应位置点制动到目标停车位置点停车的触发速度；
基于所述ATP防护曲线控制所述当前列车进行制动。
2.根据权利要求1所述的列车制动方法，其特征在于，所述跟踪EB限速曲线是基于如下步骤确定的：
基于所述当前列车的前向列车的制动参数和制动位置点，确定所述当前列车的目标停车位置点；
基于所述当前列车的制动参数和所述目标停车位置点，确定所述当前列车从各个位置点制动到所述目标停车位置点停车对应的紧急制动触发速度；
基于所述当前列车从各个位置点制动到各目标停车位置点停车对应的紧急制动触发速度，确定所述跟踪EB限速曲线。
3.根据权利要求2所述的列车制动方法，其特征在于，所述基于所述前向列车的制动参数和制动位置点，确定所述当前列车的目标停车位置点，包括：
基于所述前向列车的制动参数中的牵引延时、惰行延时和制动延时，确定所述前向列车的走行制动距离；
基于所述前向列车的制动参数中的累计走行误差，确定所述前向列车的安全包络长度；
基于所述前向列车的走行制动距离、安全包络长度、列车长度和制动位置点，确定所述当前列车的目标停车位置点。
4.根据权利要求3所述的列车制动方法，其特征在于，所述基于所述前向列车的制动参数中的牵引延时、惰行延时和制动延时，确定所述前向列车的走行制动距离，包括：
若所述前向列车处于平坡或下坡，则基于所述前向列车的制动参数中的牵引延时、惰行延时和制动延时确定所述前向列车处于平坡时的走行制动距离；
若所述前向列车处于上坡，则基于所述前向列车的制动参数中的牵引延时、惰行延时和制动延时确定所述前向列车处于上坡时的走行制动距离。
5.根据权利要求2所述的列车制动方法，其特征在于，所述基于所述当前列车的制动参数和所述目标停车位置点，确定所述当前列车从各个位置点制动到所述目标停车位置点停车对应的紧急制动触发速度，包括：
若所述当前列车处于上坡或平坡，基于所述当前列车的安全制动模型和所述目标停车位置点，确定所述当前列车处于平坡时从各个位置点制动到所述目标停车位置点停车对应的紧急制动触发速度；
若所述当前列车处于下坡，基于所述当前列车的安全制动模型和所述目标停车位置点，确定所述当前列车处于下坡时从各个位置点制动到所述目标停车位置点停车对应的紧急制动触发速度；
所述安全制动模型是基于所述当前列车的制动参数确定的。
6.根据权利要求2所述的列车制动方法，其特征在于，所述前向列车的制动参数和制动位置点是所述前向列车通过车车通信协议传输到所述当前列车的。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的列车制动方法，其特征在于，还包括：
设置各个不同路段的路段限速，得到整个路段的路段限速曲线，所述顶棚EB限速曲线、目标EB限速曲线和跟踪EB限速曲线均不超过所述路段限速曲线。
8.一种列车制动装置，其特征在于，包括：
确定单元，用于确定当前列车的ATP防护曲线，所述ATP防护曲线是基于所述当前列车的顶棚EB限速曲线、目标EB限速曲线和跟踪EB限速曲线中的最小值确定的，其中EB限速曲线反映各位置点与紧急制动触发速度之间的对应关系，所述目标EB限速曲线中紧急制动触发速度是从对应位置点制动到目标停车位置点时达到预设目标速度的触发速度，所述跟踪EB限速曲线中紧急制动触发速度是从对应位置点制动到目标停车位置点停车的触发速度；
制动单元，用于基于所述ATP防护曲线控制所述当前列车进行制动。
9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述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1至7任一项所述的列车制动方法的步骤。
10.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的列车制动方法的步骤。
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