CN114987576A - 一种itcs列控系统生成制动曲线的方法 - Google Patents

一种itcs列控系统生成制动曲线的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114987576A
CN114987576A CN202210700500.0A CN202210700500A CN114987576A CN 114987576 A CN114987576 A CN 114987576A CN 202210700500 A CN202210700500 A CN 202210700500A CN 114987576 A CN114987576 A CN 114987576A
Authority
CN
China
Prior art keywords
braking
speed
point
gradient
vehicle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202210700500.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114987576B (zh
Inventor
迟盛
杨奉伟
李登
崔君晓
闫琪
徐佳佳
王梦雪
李紫薇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Casco Signal Ltd
Original Assignee
Casco Signal Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Casco Signal Ltd filed Critical Casco Signal Ltd
Priority to CN202210700500.0A priority Critical patent/CN114987576B/zh
Publication of CN114987576A publication Critical patent/CN114987576A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114987576B publication Critical patent/CN114987576B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L15/00—Indicators provided on the vehicle or train for signalling purposes
    • B61L15/0072—On-board train data handling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L15/00—Indicators provided on the vehicle or train for signalling purposes
    • B61L15/0018—Communication with or on the vehicle or train
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L15/00—Indicators provided on the vehicle or train for signalling purposes
    • B61L15/0018—Communication with or on the vehicle or train
    • B61L15/0027—Radio-based, e.g. using GSM-R
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L27/00—Central railway traffic control systems; Trackside control; Communication systems specially adapted therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L27/00—Central railway traffic control systems; Trackside control; Communication systems specially adapted therefor
    • B61L27/40—Handling position reports or trackside vehicle data
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L27/00—Central railway traffic control systems; Trackside control; Communication systems specially adapted therefor
    • B61L27/70—Details of trackside communication
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L2205/00—Communication or navigation systems for railway traffic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L2205/00—Communication or navigation systems for railway traffic
    • B61L2205/04—Satellite based navigation systems, e.g. global positioning system [GPS]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

本发明提供一种ITCS列控系统生成制动曲线的方法，所述ITCS列控系统包括车载设备，包括步骤：S1、所述车载设备上电初始化，进行硬件自检和软件启动；S2、所述车载设备获取当前车型制动参数；S3、所述车载设备实时获取当前列车位置和速度、当前车型制动参数、坡度信息和限速信息；S4、所述车载设备基于所获取的当前列车位置和速度、当前车型制动参数、坡度信息和限速信息，实时计算制动曲线；循环执行步骤S3～S4，直至所述车载设备停止运行。本发明可以实现减少或取消设置地面应答器、轨道电路等地面设备，降低初期投入和后续维护成本，具有更高的适配性和灵活性，制动曲线计算更准确及符合实际情况。

Description

一种ITCS列控系统生成制动曲线的方法
技术领域
本发明涉及列车定位领域，尤其涉及一种ITCS列控系统(Incremental TrainControl System，增强型列车运行控制系统)生成制动曲线的方法。
背景技术
制动曲线计算是轨道交通车载设备的核心功能，是实现列车超速防护功能的直接数据源，对列车安全运行有着至关重要的作用。计算制动曲线时，车载设备根据限速信息确定最限制速度曲线，根据列车制动参数和坡度信息等确定制动距离，通过迭代计算获得最终的制动曲线。
既有的CTCS(Chinese Train Control System，中国列车运行控制系统)中限速信息、坡度信息来自轨道电路、应答器等轨旁设备，列车制动参数与车载软件一同烧录于车载设备中，一方面，布设轨旁设备需要大量初始投入和后续维护成本；另一方面，列车制动参数与车载软件耦合，缺乏灵活性。
既有的基于制动距离表的计算方法，是预先存储几档坡度下的制动距离，列车运行过程中车载设备在接收到坡度信息后，将坡度值以取整的方式归纳到储存的坡度档，并根据对应坡度档的制动距离表进行查表计算。受限于车载计算机容量，预存的制动距离表坡度档位是有限且离散的，两个坡度档位之间的坡度只能以取整的方式归纳到已有的坡度档，导致计算制动曲线时无法准确利用坡度信息。
发明内容
本发明的目的在于提供一种ITCS列控系统生成制动曲线的方法，实现减少或取消设置地面应答器、轨道电路等地面设备，降低初期投入和后续维护成本，具有更高的适配性和灵活性，制动曲线计算更准确及符合实际情况。
为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：
一种ITCS列控系统生成制动曲线的方法，所述ITCS列控系统包括车载设备，包括步骤：
S1、所述车载设备上电初始化，进行硬件自检和软件启动；
S2、所述车载设备获取当前车型制动参数；
S3、所述车载设备实时获取当前列车位置和速度、当前车型制动参数、坡度信息和限速信息；
S4、所述车载设备基于所获取的所述当前列车位置和速度、当前车型制动参数、坡度信息和限速信息，实时计算制动曲线；
循环执行步骤S3～S4，直至所述车载设备停止运行。
优选地，所述ITCS列控系统还包括车站设备，所述车载设备可与车站设备通信，其特征在于，步骤S2包括：
S21、所述车载设备自车站设备接收车型制动参数。
优选地，步骤S21中，所述车载设备自车站设备接收的所述车型制动参数包含多种车型；
并且，步骤S21之后还包括步骤：
S22、根据当前实际车型在所述车载设备上手动选择车型，所述车载设备基于所选定的车型确定当前车型制动参数。
优选地，所述ITCS列控系统还包括车站设备，所述车载设备可与所述车站设备和卫星通信，步骤S3包括：
S31、所述车载设备自卫星接收卫星定位信息；
S32、基于所述卫星定位信息、列车的速度传感器信息和自车站设备接收的相关信息，所述车载设备确定当前列车位置和速度；
S33、所述车载设备自车站设备接收基于当前列车位置实时更新的坡度信息和限速信息。
优选地，步骤S4包括：
S41、基于所述当前列车位置和限速信息，提取列车当前位置至停车点的各限速点；
S42、基于所述列车当前位置至停车点的各限速点，自停车点起向列车当前位置方向遍历全部所述限速点，遍历完成后退出；
S43、基于上一遍历步是否标记了坏点、所述当前车型制动参数和坡度信息，执行无坏点运算或坏点运算。
优选地，步骤S41包括：同一位置的限速信息只保留最限速值，并去掉相邻位置重复的限速信息，最终得到列车当前位置至停车点的各个所述限速点，每个所述限速点包括最限速值和限速点位置。
优选地，步骤S42包括：每个遍历步选取1个所述限速点，当前遍历步选取的所述限速点称为遍历点，该点的所述最限速值称为遍历点限速；同时，每个遍历步还访问之前点，该点的所述最限速值称为之前点限速。
优选地，步骤S43包括：
判断上一遍历步是否标记了所述坏点：
如果为首个遍历步或者上一遍历步未标记所述坏点，则执行所述无坏点运算；
如果上一遍历步标记了所述坏点，则执行所述坏点运算。
优选地，步骤S43中所述无坏点运算包括步骤：
S441、判断是否遍历点限速<之前点限速：
是，则转入步骤S442；
否，则返回步骤S42，进入下一遍历步；
S442、初始化变量：
制动末速＝遍历点限速；
制动初速＝制动末速+1；
S443、判断是否制动初速<之前点限速：
是，则转入步骤S444；
否，则返回步骤S42，进入下一遍历步；
S444、基于所述当前车型制动参数、坡度信息、制动末速和制动初速，计算初末速制动距离；
S445、判断是否初末速制动距离<相邻点间距离：
是，则生成制动点记录到制动数据库；制动初速＝制动初速+1，返回步骤S443；
否，则将所述之前点标记为坏点，并将所述之前点限速替换为坏点速度，其中，坏点速度＝制动初速，返回步骤S42，进入下一遍历步。
优选地，步骤S444包含步骤：
步骤1：基于所述当前车型制动参数和坡度信息，通过公式3和5，计算空走坡度补偿系数和制动坡度补偿系数；
步骤2：基于所述空走坡度补偿系数、制动坡度补偿系数、当前车型制动参数、制动末速和制动初速，先后通过公式2、4和1，计算单坡度制动距离；
其中，如果所述坡度信息中仅包含单一坡度，则仅计算一次步骤1～2，初末速制动距离＝单坡度制动距离；
如果所述坡度信息中包含多段坡度，则针对每一坡度重复步骤1～2分别计算各坡度下的单坡度制动距离，最后将各所述单坡度制动距离相加，得到所述初末速制动距离。
优选地，步骤S445中所述制动点包括制动点限速和制动点位置，其中，制动点限速＝制动初速，制动点位置＝之前点位置+初末速制动距离。
优选地，步骤S43中所述坏点运算包括步骤：
S451、判断是否坏点速度<之前点限速：
是，则转入步骤S452；
否，则返回步骤S42，进入下一遍历步；
S452、清除所述制动数据库中上一遍历步所记录的全部制动点，初始化变量：
制动末速＝上一遍历步的遍历点限速；
制动初速＝制动末速+1；
S453、判断是否制动初速<之前点限速：
是，则转入步骤S454；
否，则返回步骤S42，进入下一遍历步；
S454、基于所述当前车型制动参数、坡度信息、制动末速和制动初速，计算初末速制动距离；
S455、判断是否初末速制动距离<相邻点间距离：
是，则生成制动点记录到所述制动数据库；制动初速＝制动初速+1，返回步骤S453；
否，则将所述之前点标记为坏点，并将所述之前点限速替换为坏点速度，其中，坏点速度＝制动初速，返回步骤S42，进入下一遍历步。
优选地，步骤S454包含步骤：
步骤3：基于所述当前车型制动参数和坡度信息，通过公式3和5，计算空走坡度补偿系数和制动坡度补偿系数；
步骤4：基于所述空走坡度补偿系数、制动坡度补偿系数、当前车型制动参数、制动末速和制动初速，先后通过公式2、4和1，计算单坡度制动距离；
其中，如果所述坡度信息中仅包含单一坡度，则步骤3～4仅需计算一次，所述初末速制动距离即为该单坡度制动距离；
如果所述坡度信息中包含多段坡度，则针对每一坡度重复步骤3～4分别计算各坡度下的单坡度制动距离，最后将各所述单坡度制动距离相加，得到所述初末速制动距离。
优选地，步骤S455中所述制动点包括制动点限速和制动点位置，其中，制动点限速＝制动初速，制动点位置＝之前点位置+初末速制动距离。
综上所述，与现有技术相比，本发明提供的ITCS列控系统生成制动曲线的方法，具有如下有益效果：
1.通过无线网络传输制动参数、限速信息和坡度信息，可以减少或取消设置地面应答器、轨道电路等地面设备，降低初期投入和后续维护成本；
2.多种车型制动参数通过无线网络传输至车载设备，与车载软件解耦，修改制动参数不必升级车载软件，同时司机可根据实际情况选择确定车型，软件内部根据选定车型利用对应的制动参数进行计算，适配性灵活性更高；
3.通过实时传送完整、精确的坡度信息，所以与既有方法相比，此计算方法能够更准确利用坡度信息，制动曲线计算更符合实际情况。
附图说明
图1为本发明的ITCS列控系统的示意图；
图2为本发明的ITCS列控系统生成制动曲线的方法的流程图；
图3为本发明的车载设备计算制动曲线的方法的流程图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式对本发明提出的一种ITCS列控系统生成制动曲线的方法作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需要说明的是，附图采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施方式的目的，并非用以限定本发明实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
需要说明的是，在本发明中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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明确列出的要素，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。
结合附图1～3所示，本实施例提供一种ITCS列控系统生成制动曲线的方法。
其工作原理为：
计算制动曲线的目的是为了实现列车超速防护功能，即当列车的车载设备监测到列车当前车速超过了允许速度时(允许速度是指综合各种限速信息，计算出的列车当前能够运行的最大速度)，输出制动使列车降速至允许速度以下或降速至停车的过程。而由于列车运行速度快、惯性大，不可能待列车运行到限速位置时再即时降速，必须提前进行计算以规划出前方几公里甚至十几公里的速度变化趋势，即计算生成制动曲线(由一组横坐标为位置，纵坐标为速度的点构成)。
ITCS列控系统取消了传统的轨道电路、应答器等轨旁设备，其利用卫星定位、无线通信等技术实现对列车运行状态的监控和管理。附图1示出了ITCS列控系统的示意图，其包括车载设备和车站设备，二者间通过无线通信进行信息交互，并且车载设备还与卫星通信接收卫星定位信息。列车运行前和运行中，车载设备与卫星、车站设备通信，获取当前车型制动参数，以及当前列车位置和速度、坡度信息和限速信息。基于上述信息，车载设备实时计算得到制动曲线。
本实施例所提供的方法中，由于车型制动参数存储在车站设备，与车载软件解耦，每次运行前通过无线网络将车型制动参数传输至车载设备，这样修改车型制动参数不必如传统方法去逐车升级车载软件，操作便捷，不容易发生遗漏或错误。同时，司机可在车载设备端根据实际情况选择确定车型，车载设备根据所选定车型确定对应的制动参数，适配性、灵活性更高。并且，坡度信息和限速信息存储在车站设备，列车运行时实时通过无线网络传输至车载设备，可以减少或取消设置地面应答器、轨道电路等地面设备，大大降低了初期投入和后续维护成本。
具体地，附图2示出了ITCS列控系统生成制动曲线的方法的流程图，包括步骤：
S1、车载设备上电初始化，进行硬件自检和软件启动；
S2、车载设备获取当前车型制动参数，包含步骤：
S21、车载设备通过无线通信，自车站设备接收包含多种车型的车型制动参数；
S22、根据当前实际车型在车载设备的DMI(Driver-Machine Interface，人机交互界面)上人工手动选择车型，车载设备基于所选定的车型确定相应的当前车型制动参数；
S3、车载设备获取当前列车位置和速度、当前车型制动参数、坡度信息和限速信息，包含步骤：
S31、车载设备自卫星接收卫星定位信息；
S32、基于卫星定位信息、列车的速度传感器信息和自车站设备接收的相关信息，车载设备确定当前列车位置和速度；
S33、车载设备通过无线通信，自车站设备接收基于当前列车位置实时更新的坡度信息和限速信息；
S4、基于当前列车位置和速度、当前车型制动参数、坡度信息和限速信息，车载设备实时计算制动曲线；
循环执行步骤S3～S4，直至车载设备停止运行。
进一步，图3示出了步骤S4的车载设备计算制动曲线方法的分步骤流程图，其包括步骤：
S41、基于当前列车位置和限速信息，提取列车当前位置至停车点的各限速点；
车载设备接收到的限速信息包括多种类型，比如线路静态限速、信号限速、临时限速、模式限速等，另外列车本身还具有自身的构造限速，这些限速信息均可以抽象为若干横坐标为速度、纵坐标为位置的点。由于限速信息的类型较多，导致同一位置可能存在多个限速值，所以车载设备需要进行综合处理，同一位置只保留唯一的最严格的限速值即最限速值，并去掉相邻位置重复的限速信息，最终得到列车当前位置至停车点的各个限速点(最限速值，限速点位置)，其中，停车点是最后一个限速点，其最限速值为0km/h，各个限速点组成了最限制速度曲线。
S42、基于列车当前位置至停车点的各限速点，自停车点开始遍历全部限速点，判断是否完成遍历：
是，则退出制动曲线计算；
否，则转入步骤S43，执行分段计算；
其中，制动曲线是按照距离列车当前位置由远及近的顺序，逐段在各限速点间进行计算生成的，具体为：按照距离列车当前位置由远及近的顺序，对全部限速点进行遍历，遍历步长为1个限速点，即每个遍历步选取1个限速点，当前遍历步选取的点称为遍历点，该点的最限速值称为遍历点限速；同时，每个遍历步还访问遍历点朝向列车当前位置方向的相邻限速点，该相邻限速点称为之前点，其最限速值称为之前点限速。
S43、基于上一遍历步是否标记了坏点、当前车型制动参数和坡度信息，执行无坏点运算或坏点运算；
坏点是指当列车自之前点以之前点限速出发，并行驶至遍历点时不可能降速到遍历点限速，即自之前点至遍历点的理论制动距离大于该两点间的物理距离，则将该之前点标记为坏点。具体为：
判断上一遍历步是否标记了坏点：
如果为首个遍历步或者上一遍历步未标记坏点，则转入步骤S44，执行无坏点运算；
如果上一遍历步标记了坏点，则转入步骤S45，执行坏点运算。
S44、无坏点运算：
S441、判断是否遍历点限速<之前点限速：
是，则说明当前遍历到的2个限速点是降速趋势，转入步骤S442，进行后续计算；
否，则说明当前遍历到的2个限速点是升速趋势，无需计算，返回步骤S42，进入下一遍历步；
升速趋势无需计算的原因为：各限速点的最限速值是车速的上限值，即要求列车通过限速点时其实际车速不高于该最限速值；如果自之前点到遍历点是升速趋势，则此段路程的列车是由司机操控升速，无需按照制动曲线的指示降速，所以升速趋势不计算制动曲线；如果自之前点到遍历点是降速趋势，例如限速从100km/h下降至0km/h，车载设备不能只通过100km/h和0km/h两个限速点来控制降速过程，而必须将中间各位置的限速值都计算出来生成制动曲线，才能按照制动曲线指示控制列车完成整个降速过程；具体为，将之前点至遍历点之间按照速度每下降1km/h的步长生成一个制动点(速度、位置)数据加入制动数据库，依序将停车点至列车当前位置间的全部制动点加入制动数据库后，即由完整的制动数据库生成制动曲线。
S442、初始化变量：
制动末速＝遍历点限速；
制动初速＝制动末速+1；
其中，制动末速和制动初速为用于后续迭代计算的变量。
S443、判断是否制动初速<之前点限速：
是，则说明之前点限速至该制动初速之间为降速趋势，转入步骤S444，进入迭代计算以生成制动曲线；
否，则说明之前点限速至该制动初速之间为非降速趋势，不需要计算制动曲线，返回步骤S42，进入下一遍历步。
S444、基于当前车型制动参数、坡度信息、制动末速和制动初速，计算初末速制动距离，初末速制动距离是指列车由制动初速降速至制动末速的理论制动距离；
计算公式为：
公式1：计算单坡度制动距离Sz：
Sz＝Sk+Sy
式中，Sz为单坡度制动距离，Sk为空走距离，Sy为有效制动距离。
公式2：计算空走距离Sk：
Figure BDA0003703786280000091
式中，fk(g)为空走坡度补偿系数，g为坡度，v0为制动初速，T为当前车型制动参数中的平坡空走时间。
公式3：计算空走坡度补偿系数fk(g)：
Figure BDA0003703786280000101
式中，A、B、C、D、E为当前车型制动参数中的当前车型与坡度相关的系数，g为坡度。
公式4：计算有效制动距离Sy：
Sy＝fy(g)×L
式中，fy(g)为制动坡度补偿系数，g为坡度，L为当前车型制动参数中的平坡制动距离(根据当前车型制动参数、制动末速和制动初速查表得出)。
公式5：计算制动坡度补偿系数fy(g)：
Figure BDA0003703786280000102
式中，W、Z、T、U为当前车型制动参数中的当前车型与坡度相关的系数，g为坡度。
计算步骤为：
步骤1：基于当前车型制动参数和坡度信息，通过公式3和5，计算空走坡度补偿系数和制动坡度补偿系数；
步骤2：基于空走坡度补偿系数、制动坡度补偿系数、当前车型制动参数、制动末速和制动初速，先后通过公式2、4和1，计算单坡度制动距离；
其中，如果坡度信息中仅包含单一坡度，则步骤1～2仅需计算一次，初末速制动距离即为该单坡度制动距离；
如果坡度信息中包含多段坡度，则需针对每一坡度重复步骤1～2分别计算各坡度下的单坡度制动距离，最后将各单坡度制动距离相加，得到初末速制动距离。
S445、判断是否初末速制动距离<相邻点间距离(其中，相邻点间距离为遍历点与之前点之间的距离)：
是，则说明由制动初速降速至制动末速的理论制动距离没有超出实际的相邻点间距离，是可实现的，则生成制动点(制动点限速，制动点位置)记录到制动数据库，其中，制动点限速＝制动初速，制动点位置＝之前点位置+初末速制动距离；制动初速＝制动初速+1，返回步骤S443，进入下一次迭代；
否，则说明由制动初速降速至制动末速的理论制动距离超出了实际的相邻点间距离，将之前点标记为坏点，并将之前点的之前点限速替换为坏点速度，其中，坏点速度＝制动初速，返回步骤S42，进入下一遍历步。
S45、坏点运算(此时，遍历点为坏点)：
S451、判断是否坏点速度<之前点限速：
是，则说明由之前点到坏点是降速趋势，转入步骤S452，进行后续计算；
否，则说明由之前点到坏点不是降速趋势，无需计算，返回步骤S42，进入下一遍历步。
S452、清除制动数据库中上一遍历步所记录的全部制动点，初始化变量：
制动末速＝上一遍历步的遍历点限速；
制动初速＝制动末速+1；
其中，制动末速和制动初速为用于后续迭代计算的变量。
本步骤的原理是：因为本遍历步的遍历点是坏点，所以需要将制动数据库中上一遍历步所记录的全部制动点清除，然后跳过坏点，以上一遍历步的遍历点为起点，本遍历步中的之前点为终点，重新计算这个区段的降速曲线。
S453、判断是否制动初速<之前点限速：
是，则说明之前点限速至该制动初速之间为降速趋势，转入步骤S454，进入迭代计算以生成制动曲线；
否，则说明之前点限速至该制动初速之间为非降速趋势，不需要计算制动曲线，返回步骤S42，进入下一遍历步。
S454、基于当前车型制动参数、坡度信息、制动末速和制动初速，计算初末速制动距离，初末速制动距离是指列车由制动初速降速至制动末速的理论制动距离；
计算步骤为：
步骤3：基于当前车型制动参数和坡度信息，通过公式3和5，计算空走坡度补偿系数和制动坡度补偿系数；
步骤4：基于空走坡度补偿系数、制动坡度补偿系数、当前车型制动参数、制动末速和制动初速，先后通过公式2、4和1，计算单坡度制动距离；
其中，如果坡度信息中仅包含单一坡度，则步骤3～4仅需计算一次，初末速制动距离即为该单坡度制动距离；
如果坡度信息中包含多段坡度，则需针对每一坡度重复步骤3～4分别计算各坡度下的单坡度制动距离，最后将各单坡度制动距离相加，得到初末速制动距离。
S455、判断是否初末速制动距离<相邻点间距离(其中，相邻点间距离为上一遍历步遍历点与本遍历步之前点之间的距离)：
是，则说明由制动初速降速至制动末速的理论制动距离没有超出实际的相邻点间距离，是可实现的，将制动点(制动初速，之前点位置+初末速制动距离)记录到制动数据库；制动初速＝制动初速+1，返回步骤S453，进入下一次迭代；
否，则说明由制动初速降速至制动末速的理论制动距离超出了实际的相邻点间距离，将之前点标记为坏点，并将之前点(之前点限速、之前点位置)替换为坏点(坏点速度、之前点位置)，其中，坏点速度＝制动初速，返回步骤S42，进入下一遍历步。
经过上述的计算，将停车点至列车当前位置间的全部制动点都加入生成了完整的制动数据库后，然后由制动数据库中的各制动点就得到了制动曲线，按照制动曲线指示即可控制列车完成整个降速过程。
综上所述，本发明提供的ITCS列控系统生成制动曲线的方法，通过无线网络传输制动参数、限速信息和坡度信息，可以减少或取消设置地面应答器、轨道电路等地面设备，降低初期投入和后续维护成本；多种车型制动参数通过无线网络传输至车载设备，与车载软件解耦，修改制动参数不必升级车载软件，同时司机可根据实际情况选择确定车型，软件内部根据选定车型利用对应的制动参数进行计算，适配性灵活性更高；由于本方法的坡度信息均为实时传送，坡度信息更加完整、精确，所以与既有方法相比，此计算方法能够更准确利用坡度信息，制动曲线计算更符合实际情况。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (14)

1.一种ITCS列控系统生成制动曲线的方法，所述ITCS列控系统包括车载设备，其特征在于，包括步骤：
S1、所述车载设备上电初始化，进行硬件自检和软件启动；
S2、所述车载设备获取当前车型制动参数；
S3、所述车载设备实时获取当前列车位置和速度、当前车型制动参数、坡度信息和限速信息；
S4、所述车载设备基于所获取的所述当前列车位置和速度、当前车型制动参数、坡度信息和限速信息，实时计算制动曲线；
循环执行步骤S3～S4，直至所述车载设备停止运行。
2.如权利要求1所述的ITCS列控系统生成制动曲线的方法，所述ITCS列控系统还包括车站设备，所述车载设备可与车站设备通信，其特征在于，步骤S2包括：
S21、所述车载设备自车站设备接收车型制动参数。
3.如权利要求2所述的一种ITCS列控系统生成制动曲线的方法，其特征在于，
步骤S21中，所述车载设备自车站设备接收的所述车型制动参数包含多种车型；
并且，步骤S21之后还包括步骤：
S22、根据当前实际车型在所述车载设备上手动选择车型，所述车载设备基于所选定的车型确定当前车型制动参数。
4.如权利要求1所述的ITCS列控系统生成制动曲线的方法，所述ITCS列控系统还包括车站设备，所述车载设备可与所述车站设备和卫星通信，其特征在于，步骤S3包括：
S31、所述车载设备自卫星接收卫星定位信息；
S32、基于所述卫星定位信息、列车的速度传感器信息和自车站设备接收的相关信息，所述车载设备确定当前列车位置和速度；
S33、所述车载设备自车站设备接收基于当前列车位置实时更新的坡度信息和限速信息。
5.如权利要求1所述的ITCS列控系统生成制动曲线的方法，其特征在于，步骤S4包括：
S41、基于所述当前列车位置和限速信息，提取列车当前位置至停车点的各限速点；
S42、基于所述列车当前位置至停车点的各限速点，自停车点起向列车当前位置方向遍历全部所述限速点，遍历完成后退出；
S43、基于上一遍历步是否标记了坏点、所述当前车型制动参数和坡度信息，执行无坏点运算或坏点运算。
6.如权利要求5所述的ITCS列控系统生成制动曲线的方法，其特征在于，
步骤S41包括：同一位置的限速信息只保留最限速值，并去掉相邻位置重复的限速信息，最终得到列车当前位置至停车点的各个所述限速点，每个所述限速点包括最限速值和限速点位置。
7.如权利要求6所述的ITCS列控系统生成制动曲线的方法，其特征在于，
步骤S42包括：每个遍历步选取1个所述限速点，当前遍历步选取的所述限速点称为遍历点，该点的所述最限速值称为遍历点限速；同时，每个遍历步还访问之前点，该点的所述最限速值称为之前点限速。
8.如权利要求7所述的ITCS列控系统生成制动曲线的方法，其特征在于，
步骤S43包括：
判断上一遍历步是否标记了所述坏点：
如果为首个遍历步或者上一遍历步未标记所述坏点，则执行所述无坏点运算；
如果上一遍历步标记了所述坏点，则执行所述坏点运算。
9.如权利要求8所述的ITCS列控系统生成制动曲线的方法，其特征在于，
步骤S43中所述无坏点运算包括步骤：
S441、判断是否遍历点限速<之前点限速：
是，则转入步骤S442；
否，则返回步骤S42，进入下一遍历步；
S442、初始化变量：
制动末速＝遍历点限速；
制动初速＝制动末速+1；
S443、判断是否制动初速<之前点限速：
是，则转入步骤S444；
否，则返回步骤S42，进入下一遍历步；
S444、基于所述当前车型制动参数、坡度信息、制动末速和制动初速，计算初末速制动距离；
S445、判断是否初末速制动距离<相邻点间距离：
是，则生成制动点记录到制动数据库；制动初速＝制动初速+1，返回步骤S443；
否，则将所述之前点标记为坏点，并将所述之前点限速替换为坏点速度，其中，坏点速度＝制动初速，返回步骤S42，进入下一遍历步。
10.如权利要求9所述的ITCS列控系统生成制动曲线的方法，其特征在于，
步骤S444包含步骤：
步骤1：基于所述当前车型制动参数和坡度信息，通过公式3和5，计算空走坡度补偿系数和制动坡度补偿系数；
步骤2：基于所述空走坡度补偿系数、制动坡度补偿系数、当前车型制动参数、制动末速和制动初速，先后通过公式2、4和1，计算单坡度制动距离；
其中，如果所述坡度信息中仅包含单一坡度，则仅计算一次步骤1～2，初末速制动距离＝单坡度制动距离；
如果所述坡度信息中包含多段坡度，则针对每一坡度重复步骤1～2分别计算各坡度下的单坡度制动距离，最后将各所述单坡度制动距离相加，得到所述初末速制动距离。
11.如权利要求9所述的ITCS列控系统生成制动曲线的方法，其特征在于，
步骤S445中所述制动点包括制动点限速和制动点位置，其中，制动点限速＝制动初速，制动点位置＝之前点位置+初末速制动距离。
12.如权利要求9所述的ITCS列控系统生成制动曲线的方法，其特征在于，
步骤S43中所述坏点运算包括步骤：
S451、判断是否坏点速度<之前点限速：
是，则转入步骤S452；
否，则返回步骤S42，进入下一遍历步；
S452、清除所述制动数据库中上一遍历步所记录的全部制动点，初始化变量：
制动末速＝上一遍历步的遍历点限速；
制动初速＝制动末速+1；
S453、判断是否制动初速<之前点限速：
是，则转入步骤S454；
否，则返回步骤S42，进入下一遍历步；
S454、基于所述当前车型制动参数、坡度信息、制动末速和制动初速，计算初末速制动距离；
S455、判断是否初末速制动距离<相邻点间距离：
是，则生成制动点记录到所述制动数据库；制动初速＝制动初速+1，返回步骤S453；
否，则将所述之前点标记为坏点，并将所述之前点限速替换为坏点速度，其中，坏点速度＝制动初速，返回步骤S42，进入下一遍历步。
13.如权利要求12所述的ITCS列控系统生成制动曲线的方法，其特征在于，
步骤S454包含步骤：
步骤3：基于所述当前车型制动参数和坡度信息，通过公式3和5，计算空走坡度补偿系数和制动坡度补偿系数；
步骤4：基于所述空走坡度补偿系数、制动坡度补偿系数、当前车型制动参数、制动末速和制动初速，先后通过公式2、4和1，计算单坡度制动距离；
其中，如果所述坡度信息中仅包含单一坡度，则步骤3～4仅需计算一次，所述初末速制动距离即为该单坡度制动距离；
如果所述坡度信息中包含多段坡度，则针对每一坡度重复步骤3～4分别计算各坡度下的单坡度制动距离，最后将各所述单坡度制动距离相加，得到所述初末速制动距离。
14.如权利要求12所述的ITCS列控系统生成制动曲线的方法，其特征在于，
步骤S455中所述制动点包括制动点限速和制动点位置，其中，制动点限速＝制动初速，制动点位置＝之前点位置+初末速制动距离。
CN202210700500.0A 2022-06-20 2022-06-20 一种itcs列控系统生成制动曲线的方法 Active CN114987576B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210700500.0A CN114987576B (zh) 2022-06-20 2022-06-20 一种itcs列控系统生成制动曲线的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210700500.0A CN114987576B (zh) 2022-06-20 2022-06-20 一种itcs列控系统生成制动曲线的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114987576A true CN114987576A (zh) 2022-09-02
CN114987576B CN114987576B (zh) 2024-07-02

Family

ID=83037346

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210700500.0A Active CN114987576B (zh) 2022-06-20 2022-06-20 一种itcs列控系统生成制动曲线的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114987576B (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8938348B2 (en) * 2011-12-13 2015-01-20 Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. Method for optimizing run curve of vehicles
JP2018137930A (ja) * 2017-02-23 2018-08-30 株式会社日立製作所 車両制御システム、方法及び車両
WO2019029199A1 (zh) * 2017-08-11 2019-02-14 比亚迪股份有限公司 区域限速值的获得方法、装置和终端设备
CN111422223A (zh) * 2020-06-09 2020-07-17 北京和利时系统工程有限公司 一种高速铁路列车的速度自动控制方法和装置
CN111452837A (zh) * 2019-01-18 2020-07-28 比亚迪股份有限公司 列车自动保护方法及系统
CN112918517A (zh) * 2021-02-01 2021-06-08 中国神华能源股份有限公司神朔铁路分公司 铁路机车驾驶参数设置方法、装置、计算机设备和存储介质
JP2022016941A (ja) * 2020-07-13 2022-01-25 東海旅客鉄道株式会社 列車群制御システム及び列車群制御方法
CN114506351A (zh) * 2022-03-18 2022-05-17 株洲中车时代电气股份有限公司 列车停车安全防护控制方法、装置、电子设备及存储介质

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8938348B2 (en) * 2011-12-13 2015-01-20 Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. Method for optimizing run curve of vehicles
JP2018137930A (ja) * 2017-02-23 2018-08-30 株式会社日立製作所 車両制御システム、方法及び車両
WO2019029199A1 (zh) * 2017-08-11 2019-02-14 比亚迪股份有限公司 区域限速值的获得方法、装置和终端设备
CN111452837A (zh) * 2019-01-18 2020-07-28 比亚迪股份有限公司 列车自动保护方法及系统
CN111422223A (zh) * 2020-06-09 2020-07-17 北京和利时系统工程有限公司 一种高速铁路列车的速度自动控制方法和装置
JP2022016941A (ja) * 2020-07-13 2022-01-25 東海旅客鉄道株式会社 列車群制御システム及び列車群制御方法
CN112918517A (zh) * 2021-02-01 2021-06-08 中国神华能源股份有限公司神朔铁路分公司 铁路机车驾驶参数设置方法、装置、计算机设备和存储介质
CN114506351A (zh) * 2022-03-18 2022-05-17 株洲中车时代电气股份有限公司 列车停车安全防护控制方法、装置、电子设备及存储介质

Also Published As

Publication number Publication date
CN114987576B (zh) 2024-07-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102007006870B4 (de) Kartenbewertungssystem und Kartenbewertungsverfahren
DE19945694B4 (de) Vorrichtung zur Erkennung des aktuellen Standorts eines Fahrzeugs, sowie Anzeigevorrichtung hierfür, Navigationssystem hiermit und Aufzeichnungsmedium
EP1482278A2 (en) System and method for estimating driving time using road traffic condition information
EP2157406B1 (en) Driving evaluation system and driving evaluation method
DE69735172T2 (de) Verfahren und Gerät zur Korrektur der Position eines bewegbaren Körpers in einem Navigationssystem
CN110837539B (zh) 一种铁路电子地图构建方法及电子地图位置匹配方法
CN111417556A (zh) 车辆位置估计装置以及车辆控制装置
CN107289958A (zh) 路线规划方法、装置、服务器、客户端、计算机存储介质
RU2720749C1 (ru) Способ, устройство и железнодорожное транспортное средство, в частности рельсовое транспортное средство, для распознавания колеи в железнодорожном сообщении, в частности для распознавания рельсового пути в рельсовом сообщении
CN107003134A (zh) 用于运行停车场的服务器
JP4229540B2 (ja) 走行車両軌跡データの補完方法
DE102008012697A1 (de) Verfahren zum Betrieb eines Navigationssystems und Navigationssystem
CN107640184A (zh) 一种基于精确测距的列车轮径自动校准系统及其方法
CN110562251A (zh) 一种自动驾驶方法及装置
CN109377758B (zh) 一种行驶时间预估方法及系统
CN114435430A (zh) 应答器定位误差的补偿、校正方法、系统、设备及介质
CN114987576A (zh) 一种itcs列控系统生成制动曲线的方法
EP3188948A1 (de) Verfahren zum verarbeiten von messdaten eines fahrzeuges zur bestimmung des beginns eines parksuchverkehrs und computerprogrammprodukt
KR20210035845A (ko) 차량의 주행 가능 거리를 추정하기 위한 방법 및 장치
DK0715288T3 (da) Fremgangsmåde og anordning til reduktion af en datamængde, der skal overføres fra køretøjer i en flåde af stikprøvekøretøje
US6418375B2 (en) Navigation method using a small volume of data
CN116373958B (zh) 一种应用于铁路调车的控制方法及系统
KR20150081942A (ko) 차량정보 검출시스템 및 차량정보 검출방법
CN113548090B (zh) 一种调整列车自动驾驶的精确停车控制参数的方法和装置
CN101095170A (zh) 用于计算累积的驾驶时间中断的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant