CN114056387B - 列车控制方法、装置、计算机设备及存储介质 - Google Patents

列车控制方法、装置、计算机设备及存储介质 Download PDF

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Abstract

本申请提供一种列车控制方法、装置、计算机设备及存储介质，包括获取速度差值的经验值；获取实时动态速度差值和通信延迟时间；获取经过通信延迟时间后的紧急制动触发速度和列车位置；根据通信延迟时间、实时动态速度差值、列车当前位置、经过通信延迟时间后的紧急制动触发速度和列车位置计算列车当前位置的全常用制动触发速度；根据列车当前的运行速度和全常用制动触发速度控制列车的速度。本申请在计算列车全常用制动速度时考虑列车的通信延时，将该通信延时作为调整速度差值的参数，从而实现在速度下降区，速度差值随紧急制动触发速度的降低而减小，进而合理并有效地减少列车由于误触发紧急制动命令而导致车辆紧急制动的次数。

Description

列车控制方法、装置、计算机设备及存储介质
技术领域
本发明涉及列车通信技术领域，尤其涉及一种列车控制方法、装置、计算机设备及存储介质。
背景技术
列车自动防护系统(Automatic Train Protection，简称ATP)是保证列车安全运行的系统。运行中列车的运行速度可以超出全常用制动触发速度，一旦超出全常用制动触发速度，列车将施加全常用制动控制列车减速，避免超出紧急制动触发速度而引起紧急制动。相关技术中，列车全常用制动触发速度是将ATP计算出的当前位置的紧急制动触发速度减去一个配置好的安全余量值。
由于列车存在通信延时，所以当列车当前速度超过全常用制动触发速度时，不能马上施加全常用制动命令，从而列车速度继续增加，导致列车在高速时极易触发紧急制动命令，增加了不必要的列车紧急制动次数。因此，现有技术中的计算全常用制动触发速度的方法存在误触发紧急制动指令的问题。
发明内容
本发明实施例提供一种车辆冷却回路检测方法、装置、计算机设备及存储介质，以解决现有技术中对冷却回路进行异常检测时仅对单一的参数进行检测导致检测结果出现误差的问题。
本申请第一方面提供一种列车控制方法，包括：
获取列车的紧急制动触发速度经验值与全常用制动触发速度经验值之间的速度差值的经验值；
根据列车的当前位置的紧急制动触发速度与所述速度差值的经验值，获取实时动态速度差值和通信延迟时间；
获取经过所述通信延迟时间后的紧急制动触发速度和列车位置；
根据所述通信延迟时间、所述实时动态速度差值、列车当前位置、经过所述通信延迟时间后的紧急制动触发速度和列车位置计算列车当前位置的全常用制动触发速度；
获取所述列车当前的运行速度，根据所述列车当前的运行速度和所述全常用制动触发速度控制列车的速度。
本申请第二方面提供一种列车控制装置，包括：
经验值获取模块，用于获取列车的紧急制动触发速度经验值与全常用制动触发速度经验值之间的速度差值的经验值；
通信延迟时间获取模块，用于根据列车的当前位置的紧急制动触发速度与所述速度差值的经验值获取通信延迟时间；
实时动态速度差值获取模块，用于根据列车的当前位置的紧急制动触发速度与所述速度差值的经验值获取实时动态速度差值；
第一速度获取模块，用于获取经过所述通信延迟时间后的紧急制动触发速度；
列车位置获取模块，用于获取经过所述通信延迟时间后的列车位置；
第二速度获取模块，用于根据所述通信延迟时间、速度差值、列车当前位置、经过所述通信延迟时间后的紧急制动触发速度和列车位置计算列车当前位置的全常用制动触发速度；
控制模块，用于获取所述列车当前的运行速度，根据所述列车当前的运行速度和所述全常用制动触发速度控制列车的速度。
本申请第三方面提供一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如本发明第一方面所述方法的步骤。
本申请第四方面提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如本发明第一方面所述方法的步骤。
本申请提供一种列车控制方法，包括获取列车的紧急制动触发速度经验值与全常用制动触发速度经验值之间的速度差值的经验值；根据列车的当前位置的紧急制动触发速度与速度差值的经验值，获取实时动态速度差值和通信延迟时间；获取经过通信延迟时间后的紧急制动触发速度和列车位置；根据通信延迟时间、实时动态速度差值、列车当前位置、经过通信延迟时间后的紧急制动触发速度和列车位置计算列车当前位置的全常用制动触发速度；获取列车当前的运行速度，根据列车当前的运行速度和全常用制动触发速度控制列车的速度。本申请在计算列车全常用制动速度时考虑了列车的通信延时，并根据当前位置的紧急制动触发速度计算通信延时，将该计算的延时作为调整速度差值的参数，从而实现在速度下降区，速度差值随紧急制动触发速度的降低而减小，进而合理并有效地减少列车由于误触发紧急制动命令而导致车辆紧急制动的次数；此外，还根据列车当前位置的紧急制动触发速度动态计算列车的全常用制动触发速度，使得其与紧急制动触发速度的差值更合理，从而使列车速度既不易超过紧急制动触发速度，又不会使得低速时列车速度被防护速度限制的过低。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一实施例中一种列车控制方法的一流程图；
图2是本发明一实施例中一种列车控制方法的另一流程图；
图3是本发明一实施例中一种列车控制装置的结构示意图；
图4是本发明一实施例中一种列车控制装置的另一结构示意图；
图5是本发明一实施例中计算机设备的一示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例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。
本申请实施例提供的一种列车控制方法，可应用ATP(Automatic trainprotection system，列车自动防护)系统中，在计算列车全常用制动速度时考虑了列车的通信延时，将该计算的延时作为调整速度差值的参数，从而实现在速度下降区，速度差值随紧急制动触发速度的降低而减小，进而合理并有效地减少列车由于误触发紧急制动命令而导致车辆紧急制动的次数。
在一实施例中，如图1所示，提供一种列车控制方法，包括：
步骤S101.获取列车紧急制动触发速度经验值与全常用制动触发速度经验值之间的速度差值的经验值。
其中，根据所存储的历史数据获取几组紧急制动触发速度经验值与全常用制动触发速度经验值之间的速度差值，例如，列车的紧急制动触发速度为高、中、低时的经验值与全常用制动触发速度经验值之间的速度差值的经验值，即获取具有显著特征的几组离散样本点。
步骤S102.根据列车的当前位置的紧急制动触发速度与所述速度差值的经验值，计算实时动态速度差值和通信延迟时间。
对于通信延迟时间的获取，作为一种实施方式，根据紧急制动触发速度获取通信延迟时间，包括：
根据紧急制动触发速度通过以下公式计算通信延迟时间：
t_delay＝T_COEF×ebv，其中，t_delay为通信延迟时间，T_COEF为比例系数，ebv为紧急制动触发速度。
其中，比例系数T_COEF是根据对于不同紧急制动触发速度ebv所期望的紧急制动触发速度经验值与全常用制动触发速度经验值的速度差值的经验值，由MATLAB参数辨识得到的比例系数T_COEF。
对于实时动态速度差值的获取，作为一种实施方式，根据列车的当前位置的紧急制动触发速度与所述速度差值的经验值计算实时动态速度差值，包括：
根据紧急制动触发速度通过以下公式计算实时动态速度差值：
v_diff＝V_COEF1×ebv+V_COEF2，其中，v_diff为紧急制动触发速度与全常用制动触发速度之间的速度差值，V_COEF1、V_COEF2为比例系数，ebv为紧急制动触发速度。
其中，比例系数V_COEF1和比例系数V_COEF2是根据对于不同紧急制动触发速度经验值所期望的紧急制动触发速度经验值与全常用制动触发速度经验值的差值，由MATLAB参数辨识得到比例系数V_COEF1和V_COEF2。
其中，上述两种实施方式中通信延迟时间和紧急制动触发速度与全常用制动触发速度之间的速度差值均为线性函数，前者反应延迟时间，后者反应速度的变化，在Matlab中对通信延迟时间线性函数和速度差值线性函数进行辨识的步骤如下：
S1：将多组紧急制动触发速度经验值与全常用制动触发速度经验值导入Matlab；
S2：根据经验值预测通信延迟时间与速度差值关于紧急制动触发速度的相关关系模型均为一元一次函数模型y＝f(x,w)，其中向量w＝[w1,w2]T为待定参数，向量x＝[x1,x2,…,xn]T为紧急制动触发速度经验值，向量y＝[y1,y2,…,yn]T为通信延迟时间或速度差值的经验值；
S3：基于最小二乘法,为得到函数f(x,w)的参数w的最优估计值，对于n组经验值(xi,yi)(i＝1,2,…,n)，目标函数为L(y,f(x,w))＝∑i＝1 n[yi-f(xi,wi)]2，求解目标函数取最小值时的参数；
S4：所求参数即为参数的最优估计值，从而得到通信延迟时间和速度差值关于紧急制动触发速度的函数表达式。
步骤S103.获取经过通信延迟时间后的紧急制动触发速度和列车位置。
其中，根据列车当前位置及全常用制动触发速度、实时动态速度差值和通信延迟时间获取经过通信延迟时间后的列车位置和紧急制动触发速度，其中，通信延迟时间后的列车位置，满足
Figure BDA0002613148690000071
v0当前车速，t为通信延迟时间，a为加速度，根据全常用制动触发速度和实时动态速度差值得到紧急制动触发速度，由于全常用制动触发速度为未知量，通信延迟时间后的列车位置和紧急制动触发速度为包括全常用制动触发速度的表达式。
步骤S104.根据通信延迟时间、实时动态速度差值、列车当前位置、经过通信延迟时间后的紧急制动触发速度和列车位置计算列车当前位置的全常用制动触发速度。
其中，步骤S104包括：
根据通信延迟时间、实时动态速度差值、列车当前位置、经过通信延迟时间后的紧急制动触发速度和列车位置通过安全制动模型计算列车当前位置的全常用制动触发速度。
其中，安全制动模型为IEEE1474安全制动模型，模型各阶段主要基于如下公式：
vt＝v0+a×t，
vt×vt-v0×v0＝2×a×s,
s＝t×(vt+v0)/2，
vfsbv＝vebv-a×td
其中，vt、v0、a、t、s分别为各阶段末速度、初始速度、加速度、时间和制动距离,vfsbv为全常用制动触发速度，vebv为紧急制动触发速度，td为通信延迟时间。
步骤S105.获取列车当前的运行速度，根据列车当前的运行速度和全常用制动触发速度控制列车的速度。
其中，可通过安装在列车车轮上的采集列车速度的传感器，实时采集列车的运行速度，从而可以获取列车当前的运行速度。在获取列车当前的运行速度后，将列车当前的运行速度与当前的全常用制动触发速度比较，以判断列车是否超出全常用制动触发速度。如果列车当前的运行速度超出全常用制动触发速度，则通过列车自动运行系统向制动系统发送减速指令。制动系统在接收到减速指令后，执行制动操作，以降低列车的运行速度，使列车减速运行。如果列车当前的运行速度未超出全常用制动触发速度，列车可继续匀速运行或者加速运行。
本申请提供一种列车控制方法，包括获取列车的紧急制动触发速度经验值与全常用制动触发速度经验值之间的速度差值的经验值；根据列车的当前位置的紧急制动触发速度与速度差值的经验值，获取实时动态速度差值和通信延迟时间；获取经过通信延迟时间后的紧急制动触发速度和列车位置；根据通信延迟时间、实时动态速度差值、列车当前位置、经过通信延迟时间后的紧急制动触发速度和列车位置计算列车当前位置的全常用制动触发速度；获取列车当前的运行速度，根据列车当前的运行速度和全常用制动触发速度控制列车的速度。本申请在计算列车全常用制动速度时考虑了列车的通信延时，并根据当前位置的紧急制动触发速度计算通信延时，将该计算的延时作为调整速度差值的参数，从而实现在速度下降区，速度差值随紧急制动触发速度的降低而减小，进而合理并有效地减少列车由于误触发紧急制动命令而导致车辆紧急制动的次数；此外，还根据列车当前位置的紧急制动触发速度动态计算列车的全常用制动触发速度，使得其与紧急制动触发速度的差值更合理，从而使列车速度既不易超过紧急制动触发速度，又不会使得低速时列车速度被防护速度限制的过低。
作为一种实施方式，如图2所示，步骤S104之后还包括：
步骤S106.将全常用制动触发速度分别与目标点速度和列车当前位置的紧急制动触发速度进行比较，根据比较结果确定全常用制动触发速度。
其中，将全常用制动触发速度与目标点速度进行比较，将其中的较大值作为全常用制动触发速度，以避免计算的全常用制动触发速度过低；同时，将全常用制动触发速度与紧急制动触发速度进行比较，将其中的较小值作为全常用制动触发速度，以保证全常用制动触发速度不超过紧急制动触发速度。
本实施方式技术效果在于全常用制动触发速度分别与目标点速度和列车当前位置的紧急制动触发速度进行比较，使全常用制动触发速度大于目标速度，同时全常用制动触发速度小于紧急制动触发速度，避免全常用制动触发速度过高误触发紧急制动命令而导致车辆紧急制动或全常用制动速度过低导致影响ATO正常控车。
本申请另一种实施例提供一种列车控制装置，如图3所示，包括：
经验值获取模块，用于获取列车的紧急制动触发速度经验值与全常用制动触发速度经验值之间的速度差值的经验值；
通信延迟时间获取模块，用于根据列车的当前位置的紧急制动触发速度与所述速度差值的经验值获取通信延迟时间；
实时动态速度差值获取模块，用于根据列车的当前位置的紧急制动触发速度与所述速度差值的经验值获取实时动态速度差值；
第一速度获取模块，用于获取经过通信延迟时间后的紧急制动触发速度；
列车位置获取模块，用于获取经过通信延迟时间后的列车位置；
第二速度获取模块，用于根据通信延迟时间、速度差值、列车当前位置、经过通信延迟时间后的紧急制动触发速度和列车位置计算列车当前位置的全常用制动触发速度；
控制模块，用于获取列车当前的运行速度，根据列车当前的运行速度和全常用制动触发速度控制列车的速度。
进一步的，通信延迟时间获取模块用于：
根据紧急制动触发速度通过以下计算公式通信延迟时间：
t_delay＝T_COEF×ebv，其中，t_delay为通信延迟时间，T_COEF为比例系数，ebv为紧急制动触发速度。
进一步的，实时动态速度差值获取模块用于：
根据所述紧急制动触发速度通过以下计算实时动态速度差值：
v_diff＝V_COEF1×ebv+V_COEF2×ebv，其中，v_diff为紧急制动触发速度与全常用制动触发速度之间的速度差值，V_COEF1、V_COEF2为比例系数，ebv为紧急制动触发速度。
进一步的，列车位置获取模块用于：
根据列车当前位置的全常用制动触发速度、所述实时动态速度差值、所述通信延迟时间获取经过通信延迟时间后的列车位置。
进一步的，第一速度获取模块用于：
根据列车当前位置的全常用制动触发速度、所述实时动态速度差值、所述通信延迟时间获取通信延迟时间后的紧急制动触发速度
进一步的，第二速度获取模块用于：
所述根据所述通信延迟时间、速度差值、列车当前位置、经过所述通信延迟时间后的紧急制动触发速度和列车位置通过安全制动模型计算列车当前位置的全常用制动触发速度。
进一步的，控制模块用于：
将所述全常用制动触发速度分别与目标点速度和列车当前位置的紧急制动触发速度进行比较，根据比较结果确定全常用制动触发速度。
进一步的，如图4所示，列车控制装置还包括比较模块，比较模块用于：
将全常用制动触发速度分别与目标点速度和列车当前位置的紧急制动触发速度进行比较，根据比较结果确定全常用制动触发速度。
关于列车控制装置的具体限定可以参见上文中对于列车控制方法的限定，在此不再赘述。上述列车控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。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图5所示。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用于存储上述实施例的列车控制方法中所使用到的数据。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列车控制方法。
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上述实施例中的列车控制方法。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，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实施例中的列车控制方法。
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，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/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。
以上所述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，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种列车控制方法，其特征在于，包括：
获取列车的紧急制动触发速度经验值与全常用制动触发速度经验值之间的速度差值的经验值；
根据列车的当前位置的紧急制动触发速度与所述速度差值的经验值，获取实时动态速度差值和通信延迟时间；
获取经过所述通信延迟时间后的紧急制动触发速度和列车位置；
根据所述通信延迟时间、所述实时动态速度差值、列车当前位置、经过所述通信延迟时间后的紧急制动触发速度和列车位置计算列车当前位置的全常用制动触发速度；
获取所述列车当前的运行速度，根据所述列车当前的运行速度和所述全常用制动触发速度控制列车的速度；
所述根据列车的当前位置的紧急制动触发速度与所述速度差值的经验值计算通信延迟时间，包括：
根据所述紧急制动触发速度通过以下公式计算通信延迟时间：
t_delay＝T_COEF×ebv，其中，t_delay为通信延迟时间，T_COEF为比例系数，ebv为紧急制动触发速度；
所述根据列车的当前位置的紧急制动触发速度与所述速度差值的经验值计算实时动态速度差值，包括：
根据所述紧急制动触发速度通过以下公式计算实时动态速度差值：
v_diff＝V_COEF1×ebv+V_COEF2，其中，v_diff为速度差值，V_COEF1、V_COEF2为比例系数，ebv为紧急制动触发速度。
2.如权利要求1所述的列车控制方法，其特征在于，所述获取经过所述通信延迟时间后的紧急制动触发速度和列车位置，包括：
根据列车当前位置、全常用制动触发速度、所述实时动态速度差值、所述通信延迟时间获取经过通信延迟时间后的列车位置和紧急制动触发速度，其中，通信延迟时间后的列车位置和紧急制动触发速度为包括全常用制动触发速度的表达式。
3.如权利要求1所述的列车控制方法，其特征在于，所述根据所述通信延迟时间、所述实时动态速度差值、列车当前位置、经过所述通信延迟时间后的紧急制动触发速度和列车位置计算列车当前位置的全常用制动触发速度，包括：
所述根据所述通信延迟时间、所述实时动态速度差值、列车当前位置、经过所述通信延迟时间后的紧急制动触发速度和列车位置通过安全制动模型计算列车当前位置的全常用制动触发速度。
4.如权利要求1所述的列车控制方法，其特征在于，所述根据所述通信延迟时间、所述实时动态速度差值、列车当前位置、经过所述通信延迟时间后的紧急制动触发速度和列车位置计算列车当前位置的全常用制动触发速度，之后还包括：
将所述全常用制动触发速度分别与目标点速度和列车当前位置的紧急制动触发速度进行比较，根据比较结果确定全常用制动触发速度。
5.一种列车控制装置，其特征在于，包括：
经验值获取模块，用于获取列车的紧急制动触发速度经验值与全常用制动触发速度经验值之间的速度差值的经验值；
通信延迟时间获取模块，用于根据列车的当前位置的紧急制动触发速度与所述速度差值的经验值获取通信延迟时间；
实时动态速度差值获取模块，用于根据列车的当前位置的紧急制动触发速度与所述速度差值的经验值获取实时动态速度差值；
第一速度获取模块，用于获取经过所述通信延迟时间后的紧急制动触发速度；
列车位置获取模块，用于获取经过所述通信延迟时间后的列车位置；
第二速度获取模块，用于根据所述通信延迟时间、速度差值、列车当前位置、经过所述通信延迟时间后的紧急制动触发速度和列车位置计算列车当前位置的全常用制动触发速度；
控制模块，用于获取所述列车当前的运行速度，根据所述列车当前的运行速度和所述全常用制动触发速度控制列车的速度；
所述通信延迟时间获取模块用于：
根据所述紧急制动触发速度通过以下公式计算通信延迟时间：
t_delay＝T_COEF×ebv，其中，t_delay为通信延迟时间，T_COEF为比例系数，ebv为紧急制动触发速度；
所述实时动态速度差值获取模块用于：
根据所述紧急制动触发速度通过以下公式计算实时动态速度差值：
v_diff＝V_COEF1×ebv+V_COEF2，其中，v_diff为速度差值，V_COEF1、V_COEF2为比例系数，ebv为紧急制动触发速度。
6.一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中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计算机程序时实现如权利要求1至4任一项所述方法的步骤。
7.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，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4任一项所述方法的步骤。
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