CN115257865B - 一种列车控制方法、设备及装置 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及轨道交通控制技术领域，尤其涉及一种列车控制方法、设备及装置。该方法在列车行驶过程中，获取目标运行区间的路况数据；根据路况数据以及目标运行区间的路程，确定列车在目标运行区间对应的运行时长；根据目标运行区间对应的运行时长以及目标运行区间的路程，构造目标运行区间对应的运行状态模型；在列车行驶至目标运行区间的检测点时，根据列车到达检测点时的速度信息、检测点的位置信息、以及运行状态模型，预测列车到达检测点时的预测时间；根据预测时间以及列车到达检测点的实际时间，确定对列车进行控制的目标速度信息，根据目标速度信息对列车的行驶速度进行调整。上述方案灵活控制列车准时到达下一站点，提高列车运行准点率。

Description

一种列车控制方法、设备及装置
技术领域
本申请涉及轨道交通控制技术领域，尤其涉及一种列车控制方法、设备及装置。
背景技术
随着客流日益增大，对地铁运力提出了更高的要求，通过减少列车运行区间内的预设运行时长来增加列车运力是一种有效的方法。在此场景下，对列车区间运行时间和运行准点率有更高的要求。
控制列车准点运行到达的现有方法中，针对每一个运行区间，会预先设定运行区间对应的运行时长，列车运行过程中严格按照运行区间对应的运行时长进行控车，从而保证列车准点达到站点。目前这种仅根据区间运行时长进行控车的方式较为单一。
发明内容
本申请实施例提供一种列车控制方法、设备及装置，用以提供一种灵活对列车进行控制的方案。
第一方面，本申请实施例提供一种列车控制方法，包括：
在列车行驶过程中，获取目标运行区间的路况数据；所述目标运行区间为所述列车行驶方向上的下一个运行区间；
根据所述路况数据以及所述目标运行区间的路程，确定所述列车在所述目标运行区间对应的运行时长；
根据所述目标运行区间对应的运行时长以及所述目标运行区间的路程，构造所述目标运行区间对应的运行状态模型；所述运行状态模型表示所述列车在所述目标运行区间的运行时间、运行距离与列车速度信息之间的映射关系；
在所述列车行驶至所述目标运行区间的检测点时，根据所述列车到达所述检测点时的速度信息、所述检测点的位置信息、以及所述运行状态模型，预测所述列车到达所述检测点时的预测时间；
根据所述预测时间以及所述列车到达所述检测点的实际时间，确定对所述列车进行控制的目标速度信息，并根据所述目标速度信息对所述列车的行驶速度进行调整。
可选的，所述根据所述路况数据以及所述目标运行区间的路程，确定所述列车在所述目标运行区间对应的运行时长，具体包括：
根据所述目标运行区间的路况数据，生成所述目标运行区间中各个位置与限速值之间的对应关系；
根据所述目标运行区间中各个位置与限速值之间的对应关系，以及所述目标运行区间的路程，确定所述列车在所述目标运行区间对应的运行时长。
可选的，所述根据所述目标运行区间中各个位置与限速值之间的对应关系，以及所述目标运行区间的路程，确定所述列车在所述目标运行区间对应的运行时长，具体包括：
根据所述目标运行区间中各个位置与限速值之间的对应关系，以及所述目标运行区间的路程，确定所述列车在所述目标运行区间运行时的实际运行时长；
将所述实际运行时长与所述目标运行区间对应的预设运行时长进行比较；
若所述实际运行时长大于预设运行时长，则将所述预设运行时长作为所述列车在所述目标运行区间对应的运行时长；
若所述实际运行时长不大于预设运行时长，则将所述实际运行时长作为所述列车在所述目标运行区间对应的运行时长。
可选的，根据下列方式确定所述列车行驶至所述目标运行区间的检测点：
根据所述目标运行区间中预先设定的各个检测点的位置信息，以及获取到的所述列车位置信息，确定所述列车行驶至所述目标运行区间的检测点；或
根据预先设定的检测周期，将检测时刻到达时所述列车行驶至的位置作为所述目标运行区间的检测点。
可选的，所述根据所述列车到达所述检测点时的速度信息、所述检测点的位置信息、以及所述运行状态模型，预测所述列车到达所述检测点时的预测时间，具体包括：
将所述列车到达所述检测点时的速度信息以及所述检测点的位置信息，输入构造得到的所述运行状态模型；
通过所述运行状态模型，对所述列车到达所述检测点时的速度信息以及所述检测点的位置信息进行映射处理，得到所述列车到达所述检测点时的预测时间。
可选的，所述速度信息包括行驶速度和加速度信息；
所述根据所述预测时间以及所述列车到达所述检测点的实际时间，确定对所述列车进行控制的目标速度信息，具体包括：
确定所述预测时间以及所述列车到达所述检测点的实际时间之间的差值；
若所述差值在预设范围内，则将所述列车当前的行驶速度和当前的加速度信息作为所述目标速度信息；
若所述差值不在预设范围内，则根据所述列车到达所述检测点时的所述实际时间、所述检测点的位置信息以及所述运行状态模型，确定对所述列车进行控制的目标速度信息。
第二方面，本申请实施例一种列车控制设备，该设备包括至少一个处理器、以及至少一个存储器；其中，存储器存储有程序代码，当程序代码被处理器执行时，使得处理器执行下列过程：
在列车行驶过程中，获取目标运行区间的路况数据；所述目标运行区间为所述列车行驶方向上的下一个运行区间；
根据所述路况数据以及所述目标运行区间的路程，确定所述列车在所述目标运行区间对应的运行时长；
根据所述目标运行区间对应的运行时长以及所述目标运行区间的路程，构造所述目标运行区间对应的运行状态模型；所述运行状态模型表示所述列车在所述目标运行区间的运行时间、运行距离与列车速度信息之间的映射关系；
在所述列车行驶至所述目标运行区间的检测点时，根据所述列车到达所述检测点时的速度信息、所述检测点的位置信息、以及所述运行状态模型，预测所述列车到达所述检测点时的预测时间；
根据所述预测时间以及所述列车到达所述检测点的实际时间，确定对所述列车进行控制的目标速度信息，并根据所述目标速度信息对所述列车的行驶速度进行调整。
第三方面，本申请实施例提供一种列车控制装置，包括：
获取模块，用于在列车行驶过程中，获取目标运行区间的路况数据；所述目标运行区间为所述列车行驶方向上的下一个运行区间；
处理模块，被配置为执行：
根据所述路况数据以及所述目标运行区间的路程，确定所述列车在所述目标运行区间对应的运行时长；
根据所述目标运行区间对应的运行时长以及所述目标运行区间的路程，构造所述目标运行区间对应的运行状态模型；所述运行状态模型表示所述列车在所述目标运行区间的运行时间、运行距离与列车速度信息之间的映射关系；
在所述列车行驶至所述目标运行区间的检测点时，根据所述列车到达所述检测点时的速度信息、所述检测点的位置信息、以及所述运行状态模型，预测所述列车到达所述检测点时的预测时间；
根据所述预测时间以及所述列车到达所述检测点的实际时间，确定对所述列车进行控制的目标速度信息，并根据所述目标速度信息对所述列车的行驶速度进行调整。
第四方面，本申请实施例提供一种计算机可读写存储介质，其包括程序代码，当所述程序代码在电子设备上运行时，所述程序代码用于使所述电子设备执行上述第一方面所述方法的步骤。
本申请实施例中，在列车行驶过程中，获取目标运行区间的路况数据。其中，目标运行区间为列车行驶方向上的下一个运行区间。根据路况数据以及目标运行区间的路程，确定列车在目标运行区间对应的运行时长。根据目标运行区间对应的运行时长以及目标运行区间的路程，构造目标运行区间对应的运行状态模型。其中，运行状态模型表示列车在目标运行区间的运行时间、运行距离与列车速度信息之间的映射关系。在列车行驶至目标运行区间的检测点时，根据列车到达检测点时的速度信息、检测点的位置信息、以及运行状态模型，预测列车到达检测点时的预测时间。根据预测时间以及列车到达检测点的实际时间，确定对列车进行控制的目标速度信息，并根据目标速度信息对列车的行驶速度进行调整。本申请实施例提供一种列车控制方法，可以根据路况数据以及目标运行区间的路程对列车进行速度调整，使列车能动态处理较为复杂的场景，提高列车运行准点率。
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中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所介绍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为本申请实施例一种可选的列车控制方法的应用场景示意图；
图2为本申请实施例一种列车控制方法的控制流程框架示意图；
图3为本申请实施例一种列车控制的流程图；
图4为本申请实施例一种列车行驶的示意图；
图5为本申请实施例一种目标运行区间中各个位置与限速值之间的对应关系的示意图；
图6为本申请实施例一种车辆预期控制速度与限速值的示意图；
图7为本申请实施例一种确定列车在目标运行区间对应的运行时长的流程图；
图8为本申请实施例一种列车预设运行时长与实际运行时长的示意图；
图9为本申请实施例另一种列车预设运行时长与实际运行时长的示意图；
图10为本申请实施例一种预测列车到达检测点时的预测时间的流程图；
图11为本申请实施例一种检测点的示意图；
图12为本申请实施例一种列车到达检测点的示意图；
图13为本申请实施例另一种检测点的示意图；
图14为本申请实施例另一种列车到达检测点的示意图；
图15为本申请实施例一种确定对列车进行控制的目标速度信息的流程图；
图16为本申请实施例另一种列车到达检测点的示意图；
图17为本申请实施例一种列车确定目标运行区间剩余时间以及剩余距离的示意图；
图18为本申请实施例一种列车控制整体流程图；
图19为本申请实施例提供一种列车控制设备的结构示意图；
图20为本申请实施例提供一种列车控制装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请实施例描述的应用场景是为了更加清楚的说明本申请实施例的技术方案，并不构成对于本申请实施例提供的技术方案的限定，本领域普通技术人员可知，随着新应用场景的出现，本申请实施例提供的技术方案对于类似的技术问题，同样适用。其中，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
通过减少列车运行时间间隔来增加列车运力是解决客流日益增大的一种有效方法。控制列车准点运行到达的现有方法中，针对每一个运行区间，预先设定运行区间对应的运行时长，使列车在运行过程中严格按照运行区间对应的运行时长进行控车，从而保证列车准点达到站点。但是目前这种仅根据区间运行时长进行控车的方式较为单一。
为了解决上述问题，本申请提供一种列车控制方法，在列车行驶过程中，获取目标运行区间的路况数据。其中，目标运行区间为列车行驶方向上的下一个运行区间。根据路况数据以及目标运行区间的路程，确定列车在目标运行区间对应的运行时长。根据目标运行区间对应的运行时长以及目标运行区间的路程，构造目标运行区间对应的运行状态模型。运行状态模型表示列车在目标运行区间的运行时间、运行距离与列车速度信息之间的映射关系。在列车行驶至目标运行区间的检测点时，根据列车到达检测点时的速度信息、检测点的位置信息、以及运行状态模型，预测列车到达检测点时的预测时间。根据预测时间以及列车到达检测点的实际时间，确定对列车进行控制的目标速度信息，并根据目标速度信息对列车的行驶速度进行调整。
如图1所示，本申请一种可选的列车控制方法应用场景图。列车行驶在站点位置A与站点位置B之间的位置S处。车载的列车控制设备102与列车数据服务端101连接的场景示意图，示例性地，车载设备可以包括信号设备、列车运行自动防护(ATP，Automatic TrainControl)设备、列车自动驾驶(ATO，Automatic Train Operation)设备等，其中，信号设备用于在列车运行过程中，与地面设备进行信号交互；ATP设备用于在列车运行过程中，采集轨道占用状态、列车运行状态以及信号设备故障等控制和监控列车运行的基础信息，以减少列车运行过程中的碰撞风险；ATO设备用于根据轨道线路图的相关数据，控制列车自动运行。服务端101可以为独立的服务器或者是多个服务器组成的服务器集群来实现。
本申请中列车ATO设备用于在列车行驶过程中，获取目标运行区间的路况数据。其中，目标运行区间为列车行驶方向上的下一个运行区间。根据路况数据以及目标运行区间的路程，确定列车在目标运行区间对应的运行时长。根据目标运行区间对应的运行时长以及目标运行区间的路程，构造目标运行区间对应的运行状态模型。其中，运行状态模型表示列车在目标运行区间的运行时间、运行距离与列车速度信息之间的映射关系。在列车行驶至目标运行区间的检测点时，根据列车到达检测点时的速度信息、检测点的位置信息、以及运行状态模型，预测列车到达检测点时的预测时间。根据预测时间以及列车到达检测点的实际时间，确定对列车进行控制的目标速度信息，并根据目标速度信息对列车的行驶速度进行调整。
本申请实施例中列车满足自动驾驶条件，且ATO设备基于比例(Proportional)、积分(Integral)、微分(Derivative)算法(PID算法)控制列车。
如图2所示，本申请实施例提供的一种列车控制方法的控制流程框架示意图。如图1所示，本申请实施例中，基于位置式PID控制算法控制车辆。位置式PID控制算法公式为：
其中，Kp为比例系数、Ki为积分系数、Kd为微分系数；e(k)、e(j)为列车的当前控制周期内的目标运行速度与实际运行速度之间的偏差值；U(k)为输出加减速度调节量。
Kp为比例系数；比例环节的作用是对偏差瞬间作出反应。一旦产生偏差，控制器立即产生控制作用，使控制量向减少偏差的方向变化。控制作用的强弱取决于比例系数Kp。比例系数Kp越大，控制作用越强，则过渡过程越快，控制过程的静态偏差也就越小。但是比例系数Kp越大，目标速度与实际速度的差值越大，越容易产生振荡，破坏系统的稳定性。
Ki为积分系数；积分环节的调节作用是消除静态误差，但也会降低系统的响应速度，增加系统的超调量。积分系数Ki越小，积分的积累作用越弱。这时系统在过渡时不会产生振荡；消除偏差所需的时间也较长，但可以减少超调量，提高系统的稳定性。积分系数Ki越大，则积分的作用较强，这时系统过渡时间中有可能产生振荡，不过消除偏差所需的时间较短。
Kd为微分系数；微分环节的作用使阻止偏差的变化。它是根据偏差的变化趋势(变化速度)进行控制。偏差变化的越快，控制器中有关于微分的输出就越大，并能在偏差值变大之前进行修正。微分作用的引入，将有助于减小超调量，克服振荡，使系统趋于稳定，特别对于高阶系统非常有利，它加快了系统的跟踪速度。
比例系数Kp、积分系数Ki、微分系数Kd为一组固定数值，不会随着列车控制系统运行而发生变化。
如图3所示，本申请实施例提供的一种列车控制流程图，具体可以包括以下步骤：
步骤S301、在列车行驶过程中，获取目标运行区间的路况数据；目标运行区间为列车行驶方向上的下一个运行区间；
步骤S302、根据路况数据以及目标运行区间的路程，确定列车在目标运行区间对应的运行时长；
步骤S303、根据目标运行区间对应的运行时长以及目标运行区间的路程，构造目标运行区间对应的运行状态模型；运行状态模型表示列车在目标运行区间的运行时间、运行距离与列车速度信息之间的映射关系；
步骤S304、在列车行驶至目标运行区间的检测点时，根据列车到达检测点时的速度信息、检测点的位置信息、以及运行状态模型，预测列车到达检测点时的预测时间；
步骤S305、根据预测时间以及列车到达检测点的实际时间，确定对列车进行控制的目标速度信息，并根据目标速度信息对列车的行驶速度进行调整。
在步骤S301中，列车行驶过程中，ATO设备通过列车的移动鉴权(MovingAuthorization，MA)获取路况数据。具体的，路况数据可以包括站间线路数据、运行时间数据、坡度限速、障碍物限速等其他数据。
其中，MA是指列车运行的起始命令，此命令包含列车运行的距离，列车运行范围的起点和终点，列车运行的速度以及运行范围的障碍物等信息，是列车安全运行的行车凭证。
需要说明的是，本申请实施例列车在行驶过程中，并不是一次获取列车运行线路上所有区间的路况数据。而是根据实际运行情况，获取列车行驶方向上的下一个运行区间的路况数据。通过不断获取列车行驶方向上的下一个运行区间的路况数据，可以及时根据路况数据调整控制列车，对于复杂的应用场景，也能及时控制列车。
例如，如图4所示，列车在行驶到A站点到B站点之间的位置S时，列车行驶方向上的下一个运行区间为站点B到站点C。ATO控制器通过MA获取站点B到站点C之间的路况数据。其中，路况数据包括站点B到站点C之间的线路数据、坡度限速、障碍物限速等其他数据。
在步骤S302中，根据目标运行区间的路况数据，生成目标运行区间中各个位置与限速值之间的对应关系。根据目标运行区间中各个位置与限速值之间的对应关系，以及目标运行区间的路程，确定列车在目标运行区间对应的运行时长。
在一种可选的实施例中，根据站间线路数据、坡度限速、障碍物限速等限速，在目标运行区间的各个位置中，在同一位置取最低限速，生成目标运行区间中各个位置与限速值之间的对应关系。
例如，如图5所示，在目标运行区间位置A到位置B中，坡度限速为150km/h、障碍物限速为130km/h。则取最低限速障碍物限速即障碍物限速130km/h作为目标运行区间位置A到位置B中各个位置与限速值之间的对应关系。如图6所示，是车辆预期控制速度与限速值之间的关系。车辆预期控制速度始终小于限速值。其中，限速值是根据站间线路数据、坡度限速、障碍物限速等限速，在目标运行区间的各个位置中，在同一位置取的最低限速。
如图7所示，本申请一种确定列车在目标运行区间对应的运行时长的流程图。
步骤S701、根据目标运行区间中各个位置与限速值之间的对应关系，以及目标运行区间的路程，确定列车在目标运行区间运行时的实际运行时长；
步骤S702、判断实际运行时长是否大于目标运行区间对应的预设运行时长；若是，执行步骤S703；若否，执行步骤S704；
步骤S703、将预设运行时长作为列车在目标运行区间对应的运行时长；
步骤S704、将实际运行时长作为列车在目标运行区间对应的运行时长。
本申请实施例根据目标运行区间中各个位置与限速值之间的对应关系，以及目标运行区间的路程，确定在目标运行区间运行时的实际运行时长。在确定目标运行区间中各个位置与限速值之间的对应关系之后，根据列车性能、系统响应延时、分段加速表计算列车在目标运行区间运行的实际运行时长。
其中，列车性能包括牵引性能、制动性能等性能。系统响应延时包括从计算出目标速度信息到根据目标速度信息完成控制列车等一系列动作的响应延时。
如表1所示，是列车在牵引时期的分段加速表。包括分段速度上限、分段速度下限、分段加速度值。其中，分段加速度值是指列车牵引过程中对应某段速度的加速度的最大值。
分段速度下限(km/h) 分段速度上限(km/h) 分段加速度值(cm/s2)
0 10 108
10 20 108
20 30 108
30 40 108
40 50 107
50 60 107
60 63 106
63 66 104
66 69 100
69 72 97
72 75 89
75 78 84
78 81 75
81 84 71
84 87 65
87 90 60
90 93 55
93 96 52
96 99 47
99 102 43
102 105 40
105 108 38
108 111 36
111 114 33
114 117 30
117 120 28
在一种可选的实施例中，确定列车在目标运行区间的实际运行时长是指列车在目标运行区间不超过限速值运行的最快运行时长。
例如，如图8所示，在B到C站点之间预设运行时长是100秒；经过计算确定，在B到C站点运行的实际运行时长是110秒。则在B到C站点之间，实际运行时长110秒大于预设运行时长100秒，将实际运行时长110秒作为列车在目标运行区间对应的运行时长。
例如，如图9所示，在B到C站点之间预设运行时长是100秒；经过计算确定，在B到C站点运行的实际运行时长是90秒。则在B到C站点之间，实际运行时长90秒不大于预设运行时长100秒，将预设运行时长100秒作为列车在目标运行区间对应的运行时长。
在步骤S303中，根据目标运行区间对应的运行时长以及目标运行区间的路程，构造目标运行区间对应的运行状态模型。
本申请实施例构建目标运行区间的运行状态模型时，根据将速度、时间、加速度、距离作为主要参数构造运行状态模型。运行状态模型表示该列车在目标运行区间的运行时间、运行距离与列车速度信息之间的映射关系；列车速度信息包括列车速度以及列车加速度。
例如，本申请实施例构造的运行状态模型可以使用分段函数进行表示，描述列车行驶过程中的速度、时间、距离之间的关系；如下所示：
需要说明的是，分段函数中各个t之间的总和就是目标运行区间的运行时间。即t＝t1+t2+…+tn。t精确到秒。a表示加速度。v表示速度。s表示列车实际行驶的距离。s1、s2、…sn是列车行驶过程中加速、匀速、减速等变化过程对应的位置。加速度a由以下限制条件约束：车辆性能决定的列车加减速度性能、列车分段减速表、分段加速表、实际线路条件中的线路坡度、系统响应时间，列车自动驾驶系统响应延时等条件。
在步骤S304中，根据目标运行区间中预先设定的各个检测点的位置信息，以及获取到的列车位置信息，确定列车行驶至目标运行区间的检测点；或根据预先设定的检测周期，将检测时刻到达时列车行驶至的位置作为目标运行区间的检测点。
如图10所示，本申请实施例提供一种预测列车到达检测点时的预测时间的流程图。
步骤S1001、将列车到达检测点时的速度信息以及检测点的位置信息，输入构造得到的运行状态模型；
步骤S1002、通过运行状态模型，对列车到达检测点时的速度信息以及检测点的位置信息进行映射处理，得到列车到达检测点时的预测时间。
在一种可选的实施例中，在目标运行区间可以预先设定各个检测点。根据目标运行区间中预先设定的各个检测点的位置信息，以及获取到的列车位置信息，确定列车到达预先设定的某个检测点。根据列车到达检测点时的速度信息、检测点的位置信息、以及运行状态模型，预测列车到达检测点时的预测时间。
例如，列车的目标运行区间是B站点到C站点，在B到C的路程之间，可以预先设定多个检测点。如图11所示，在B站点到C站点之间，设定的检测点包括D1、D2、D3、D4、D5。如图12所示，列车到达检测点D3时刻，根据列车到达检测点时的速度信息、检测点的位置信息、以及运行状态模型，预测列车到达检测点时的预测时间。
在一种可选的实施例中，根据预先设定的检测周期，将检测时刻到达时，列车行驶至的位置作为目标运行区间的检测点。列车在行驶中，在整个运行线路中设定检测周期。当检测周期到达时，列车行驶至的位置作为目标运行区间的检测点每对列车进行检测。
例如，列车预先设定的检测周期是50毫秒。列车的目标运行区间是B站点到C站点，在B到C的路程之间，如图13所示，当检测周期到达时，列车行驶至的位置为E，则在E点根据列车到达检测点时的速度信息、检测点的位置信息、以及运行状态模型，预测列车到达检测点时的预测时间。
将列车到达检测点时的速度信息以及检测点的位置信息，输入构造得到的运行状态模型；通过运行状态模型，对列车到达检测点时的速度信息以及检测点的位置信息进行映射处理，得到列车到达检测点时的预测时间。
本申请实施例在列车到达检测点时，将列车到达检测点的速度信息以及检测点的位置信息，输入构造得到的运行状态模型。其中，速度信息包括列车而到达检测点时的速度以及加速度；检测点的位置信息包括检测点距离目标运行区间上一站点的距离以及距离目标运行区间下一站点的距离等位置信息。
例如，列车的目标运行区间B站点到C站点，预先设定的检测点包括D1、D2、D3、D4、D5。当列车行驶在B站点到C站点之间，如图14所示，列车到达检测点D5时，将D5到B的距离2千米，即列车已经运行的距离；列车速度60km/h，输入到构造的运行状态模型中。预测列车从B站点到达D5的预测时间。
在步骤S305中，如图15所示，本申请实施例提供一种确定对列车进行控制的目标速度信息的流程图。
步骤S1501、确定预测时间以及列车到达检测点的实际时间之间的差值；
步骤S1502、判断差值是否在预设范围内；若是，执行步骤S1503；若否，执行步骤S1504；
步骤S1503、将列车当前的行驶速度和当前的加速度信息作为目标速度信息；
步骤S1504、根据列车到达检测点时的实际时间、检测点的位置信息以及运行状态模型，确定对列车进行控制的目标速度信息。
本申请实施例中，通过构造的运行状态模型确定预测时间。通过MA获取运行时间数据。确定预测时间以及列车到达检测点的实际时间之间的差值。其中，运行时间数据中包括列车到达检测点的实际时间。
在一种可选的实施例中，当实际运行时间小于100秒时，预设范围为差值的绝对值小于3秒。当实际运行时间在100s到400s之间时，确定实际运行时间的3％与3秒之间较小的值为预设范围。
本申请实施例预设范围为本领域技术人员预先设置的经验数值，并且预设范围可以根据具体的应用场景进行合理设置。
若差值在预设范围内，则说明列车控制正常，不需要更新列车的目标速度信息。将列车当前的行驶速度和当前的加速度信息作为目标速度信息继续控制列车。
若差值不在预设范围内，则说明需要进一步调整列车的目标速度信息，使列车在预设运行时长内准时到达下一个站点。根据列车到达检测点时的实际时间、检测点的位置信息以及运行状态模型，确定对列车进行控制的目标速度信息。
一种可选的实施例，将列车到达检测点时的实际时间、检测点的位置信息输入到运行状态模型中。
例如，如图16所示，列车运行的目标运行区间站点包含站点位置A、站点位置C。站点位置A、站点位置C的距离为2.1千米。其中，在到达站点位置A时的时间(时刻)是10:00:00。列车到达检测点位置B时的时间(时刻)是10:01:50。检测点位置B距离站点位置A距离为1.6千米。目标运行区间的预设运行时长为3分钟。根据预设运行时长，则列车到达站点位置C时的时间(时刻)是10:03:00。
则如图17所示，列车运行到达站点位置C的剩余时间为70秒。列车到达站点位置C的剩余距离为0.5千米。将剩余时间以及剩余距离输入到运行状态模型中。计算满足剩余时间以及剩余距离的速度以及加速度。将该速度以及加速度作为对列车进行控制的目标速度信息。
本申请实施例中，在确定对列车进行控制的目标速度信息之后，将目标速度信息输入位置式PID控制算法公式对列车的行驶速度进行调整。
需要说明的是，在对列车进行控制调整后，需要确定预测时间以及列车到达检测点的实际时间之间的差值是否在预设范围内，若差值在预设范围内，则表示控车正常。若差值超过预设范围，则根据列车已经行驶至的位置距离下一站点的剩余距离以及剩余时间计算新的目标速度信息，调整控制列车，再次确定预测时间以及列车到达检测点的实际时间之间的差值是否在预设范围内。
如图18所示，本申请实施例一种列车控制整体流程图，具体可以包括如下步骤：
步骤S1801、在列车行驶过程中，获取目标运行区间的路况数据；目标运行区间为列车行驶方向上的下一个运行区间；
步骤S1802、根据目标运行区间的路况数据，生成目标运行区间中各个位置与限速值之间的对应关系；
步骤S1803、根据目标运行区间中各个位置与限速值之间的对应关系，以及目标运行区间的路程，确定列车在目标运行区间运行时的实际运行时长；
步骤S1804、将预设运行时长作为列车在目标运行区间对应的运行时长；
步骤S1805、根据目标运行区间对应的运行时长以及目标运行区间的路程，构造目标运行区间对应的运行状态模型；
步骤S1806、根据目标运行区间中预先设定的各个检测点的位置信息，以及获取到的列车位置信息，确定列车行驶至目标运行区间的检测点；
步骤S1807、将列车到达检测点时的速度信息以及检测点的位置信息，输入构造得到的运行状态模型；
步骤S1808、通过运行状态模型，对列车到达检测点时的速度信息以及检测点的位置信息进行映射处理，得到列车到达检测点时的预测时间；
步骤S1809、确定预测时间以及列车到达检测点的实际时间之间的差值；
步骤S1810、根据列车到达检测点时的实际时间、检测点的位置信息以及运行状态模型，确定对列车进行控制的目标速度信息。
基于同一发明构思，在一些可能的实施方式中，本申请实施例还提供一种列车控制设备，可以至少包括至少一个处理器、以及至少一个存储器。其中，存储器存储有程序代码，当程序代码被处理器执行时，使得处理器执行本说明书上述描述的根据本申请各种示例性实施方式的列车控制方法中的步骤。
下面参照图19来描述根据本申请的这种实施方式的列车控制设备1900。图19的列车控制设备1900仅仅是一个示例，不应对本申请实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图19所示，列车控制设备1900包括至少一个存储器1901、以及至少一个处理器1902；其中，存储器1901存储有程序代码，当程序代码被处理器1902执行时，使得处理器1902执行下列过程：
在列车行驶过程中，获取目标运行区间的路况数据；所述目标运行区间为所述列车行驶方向上的下一个运行区间；
根据所述路况数据以及所述目标运行区间的路程，确定所述列车在所述目标运行区间对应的运行时长；
根据所述目标运行区间对应的运行时长以及所述目标运行区间的路程，构造所述目标运行区间对应的运行状态模型；所述运行状态模型表示所述列车在所述目标运行区间的运行时间、运行距离与列车速度信息之间的映射关系；
在所述列车行驶至所述目标运行区间的检测点时，根据所述列车到达所述检测点时的速度信息、所述检测点的位置信息、以及所述运行状态模型，预测所述列车到达所述检测点时的预测时间；
根据所述预测时间以及所述列车到达所述检测点的实际时间，确定对所述列车进行控制的目标速度信息，并根据所述目标速度信息对所述列车的行驶速度进行调整。
可选的，所述处理器1902具体用于：
根据所述目标运行区间的路况数据，生成所述目标运行区间中各个位置与限速值之间的对应关系；
根据所述目标运行区间中各个位置与限速值之间的对应关系，以及所述目标运行区间的路程，确定所述列车在所述目标运行区间对应的运行时长。
可选的，所述处理器1902具体用于：
根据所述目标运行区间中各个位置与限速值之间的对应关系，以及所述目标运行区间的路程，确定所述列车在所述目标运行区间运行时的实际运行时长；
将所述实际运行时长与所述目标运行区间对应的预设运行时长进行比较；
若所述实际运行时长大于预设运行时长，则将所述预设运行时长作为所述列车在所述目标运行区间对应的运行时长；
若所述实际运行时长不大于预设运行时长，则将所述实际运行时长作为所述列车在所述目标运行区间对应的运行时长。
可选的，所述处理器1902具体用于：
根据所述目标运行区间中预先设定的各个检测点的位置信息，以及获取到的所述列车位置信息，确定所述列车行驶至所述目标运行区间的检测点；或
根据预先设定的检测周期，将检测时刻到达时所述列车行驶至的位置作为所述目标运行区间的检测点。
可选的，所述处理器1902具体用于：
将所述列车到达所述检测点时的速度信息以及所述检测点的位置信息，输入构造得到的所述运行状态模型；
通过所述运行状态模型，对所述列车到达所述检测点时的速度信息以及所述检测点的位置信息进行映射处理，得到所述列车到达所述检测点时的预测时间。
可选的，所述速度信息包括行驶速度和加速度信息；所述处理器1902具体用于：
确定所述预测时间以及所述列车到达所述检测点的实际时间之间的差值；
若所述差值在预设范围内，则将所述列车当前的行驶速度和当前的加速度信息作为所述目标速度信息；
若所述差值不在预设范围内，则根据所述列车到达所述检测点时的所述实际时间、所述检测点的位置信息以及所述运行状态模型，确定对所述列车进行控制的目标速度信息。
本申请实施例还提供了一种列车控制的装置，如图20所示，该装置包括：获取模块2001、处理模块2002，其中：
获取模块2001，用于获取待处理的超声图像，并对获取到的所述待处理的超声图像进行多尺度分解，得到多个不同尺度的子图像；
处理模块2002，被配置为执行：
根据所述路况数据以及所述目标运行区间的路程，确定所述列车在所述目标运行区间对应的运行时长；
根据所述目标运行区间对应的运行时长以及所述目标运行区间的路程，构造所述目标运行区间对应的运行状态模型；所述运行状态模型表示所述列车在所述目标运行区间的运行时间、运行距离与列车速度信息之间的映射关系；
在所述列车行驶至所述目标运行区间的检测点时，根据所述列车到达所述检测点时的速度信息、所述检测点的位置信息、以及所述运行状态模型，预测所述列车到达所述检测点时的预测时间；
根据所述预测时间以及所述列车到达所述检测点的实际时间，确定对所述列车进行控制的目标速度信息，并根据所述目标速度信息对所述列车的行驶速度进行调整。
可选的，所述处理模块2002具体用于：
根据所述目标运行区间的路况数据，生成所述目标运行区间中各个位置与限速值之间的对应关系；
根据所述目标运行区间中各个位置与限速值之间的对应关系，以及所述目标运行区间的路程，确定所述列车在所述目标运行区间对应的运行时长。
可选的，所述处理模块2002具体用于：
根据所述目标运行区间中各个位置与限速值之间的对应关系，以及所述目标运行区间的路程，确定所述列车在所述目标运行区间运行时的实际运行时长；
将所述实际运行时长与所述目标运行区间对应的预设运行时长进行比较；
若所述实际运行时长大于预设运行时长，则将所述预设运行时长作为所述列车在所述目标运行区间对应的运行时长；
若所述实际运行时长不大于预设运行时长，则将所述实际运行时长作为所述列车在所述目标运行区间对应的运行时长。
可选的，所述处理模块2002具体用于：
根据所述目标运行区间中预先设定的各个检测点的位置信息，以及获取到的所述列车位置信息，确定所述列车行驶至所述目标运行区间的检测点；或
根据预先设定的检测周期，将检测时刻到达时所述列车行驶至的位置作为所述目标运行区间的检测点。
可选的，所述处理模块2002具体用于：
将所述列车到达所述检测点时的速度信息以及所述检测点的位置信息，输入构造得到的所述运行状态模型；
通过所述运行状态模型，对所述列车到达所述检测点时的速度信息以及所述检测点的位置信息进行映射处理，得到所述列车到达所述检测点时的预测时间。
可选的，所述速度信息包括行驶速度和加速度信息；所述处理模块2002具体用于：
确定所述预测时间以及所述列车到达所述检测点的实际时间之间的差值；
若所述差值在预设范围内，则将所述列车当前的行驶速度和当前的加速度信息作为所述目标速度信息；
若所述差值不在预设范围内，则根据所述列车到达所述检测点时的所述实际时间、所述检测点的位置信息以及所述运行状态模型，确定对所述列车进行控制的目标速度信息。
在示例性实施例中，还提供了一种包括指令的计算机可读存储介质，例如包括指令的存储器，上述指令可由处理器执行以完成上述列车控制方法。可选地，存储介质可以是非临时性计算机可读存储介质，例如，所述非临时性计算机可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。
在示例性实施例中，还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如本申请提供的列车控制方法的任一方法。
在示例性实施例中，本申请提供的一种列车控制方法的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式，其包括程序代码，当程序产品在计算机设备上运行时，程序代码用于使计算机设备执行本说明书上述描述的根据本申请各种示例性实施方式的列车控制方法中的步骤。
程序产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以是但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
本申请的实施方式的用于列车控制方法的程序产品可以采用便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)并包括程序代码，并可以在电子设备上运行。然而，本申请的程序产品不限于此，在本文件中，可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读信号介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质，该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、有线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本申请操作的程序代码，程序设计语言包括面向对象的程序设计语言诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言诸如“如“语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户电子设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户电子设备上部分在远程电子设备上执行、或者完全在远程电子设备或服务端上执行。在涉及远程电子设备的情形中，远程电子设备可以通过任意种类的网络包括局域网(LAN)或广域网(WAN)连接到用户电子设备，或者，可以连接到外部电子设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
应当注意，尽管在上文详细描述中提及了装置的若干单元或子单元，但是这种划分仅仅是示例性的并非强制性的。实际上，根据本申请的实施方式，上文描述的两个或更多单元的特征和功能可以在一个单元中具体化。反之，上文描述的一个单元的特征和功能可以进一步划分为由多个单元来具体化。
此外，尽管在附图中以特定顺序描述了本申请方法的操作，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作，或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果。附加地或备选地，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。

Claims (10)

1.一种列车控制方法，其特征在于，所述方法包括：
在列车行驶过程中，获取目标运行区间的路况数据；所述目标运行区间为所述列车行驶方向上的下一个运行区间；
根据所述路况数据以及所述目标运行区间的路程，确定所述列车在所述目标运行区间对应的运行时长；
根据所述目标运行区间对应的运行时长以及所述目标运行区间的路程，构造所述目标运行区间对应的运行状态模型；所述运行状态模型表示所述列车在所述目标运行区间的运行时间、运行距离与列车速度信息之间的映射关系；
在所述列车行驶至所述目标运行区间的检测点时，根据所述列车到达所述检测点时的速度信息、所述检测点的位置信息、以及所述运行状态模型，预测所述列车到达所述检测点时的预测时间；
根据所述预测时间以及所述列车到达所述检测点的实际时间，确定对所述列车进行控制的目标速度信息，并根据所述目标速度信息对所述列车的行驶速度进行调整。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述路况数据以及所述目标运行区间的路程，确定所述列车在所述目标运行区间对应的运行时长，具体包括：
根据所述目标运行区间的路况数据，生成所述目标运行区间中各个位置与限速值之间的对应关系；
根据所述目标运行区间中各个位置与限速值之间的对应关系，以及所述目标运行区间的路程，确定所述列车在所述目标运行区间对应的运行时长。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标运行区间中各个位置与限速值之间的对应关系，以及所述目标运行区间的路程，确定所述列车在所述目标运行区间对应的运行时长，具体包括：
根据所述目标运行区间中各个位置与限速值之间的对应关系，以及所述目标运行区间的路程，确定所述列车在所述目标运行区间运行时的实际运行时长；
将所述实际运行时长与所述目标运行区间对应的预设运行时长进行比较；
若所述实际运行时长大于预设运行时长，则将所述预设运行时长作为所述列车在所述目标运行区间对应的运行时长；
若所述实际运行时长不大于预设运行时长，则将所述实际运行时长作为所述列车在所述目标运行区间对应的运行时长。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据下列方式确定所述列车行驶至所述目标运行区间的检测点：
根据所述目标运行区间中预先设定的各个检测点的位置信息，以及获取到的所述列车位置信息，确定所述列车行驶至所述目标运行区间的检测点；或
根据预先设定的检测周期，将检测时刻到达时所述列车行驶至的位置作为所述目标运行区间的检测点。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述列车到达所述检测点时的速度信息、所述检测点的位置信息、以及所述运行状态模型，预测所述列车到达所述检测点时的预测时间，具体包括：
将所述列车到达所述检测点时的速度信息以及所述检测点的位置信息，输入构造得到的所述运行状态模型；
通过所述运行状态模型，对所述列车到达所述检测点时的速度信息以及所述检测点的位置信息进行映射处理，得到所述列车到达所述检测点时的预测时间。
6.如权利要求1或5所述的方法，其特征在于，所述速度信息包括行驶速度和加速度信息；
所述根据所述预测时间以及所述列车到达所述检测点的实际时间，确定对所述列车进行控制的目标速度信息，具体包括：
确定所述预测时间以及所述列车到达所述检测点的实际时间之间的差值；
若所述差值在预设范围内，则将所述列车当前的行驶速度和当前的加速度信息作为所述目标速度信息；
若所述差值不在预设范围内，则根据所述列车到达所述检测点时的所述实际时间、所述检测点的位置信息以及所述运行状态模型，确定对所述列车进行控制的目标速度信息。
7.一种列车控制设备，其特征在于，该设备包括至少一个处理器、以及至少一个存储器；其中，存储器存储有程序代码，当程序代码被处理器执行时，使得处理器执行下列过程：
在列车行驶过程中，获取目标运行区间的路况数据；所述目标运行区间为所述列车行驶方向上的下一个运行区间；
根据所述路况数据以及所述目标运行区间的路程，确定所述列车在所述目标运行区间对应的运行时长；
根据所述目标运行区间对应的运行时长以及所述目标运行区间的路程，构造所述目标运行区间对应的运行状态模型；所述运行状态模型表示所述列车在所述目标运行区间的运行时间、运行距离与列车速度信息之间的映射关系；
在所述列车行驶至所述目标运行区间的检测点时，根据所述列车到达所述检测点时的速度信息、所述检测点的位置信息、以及所述运行状态模型，预测所述列车到达所述检测点时的预测时间；
根据所述预测时间以及所述列车到达所述检测点的实际时间，确定对所述列车进行控制的目标速度信息，并根据所述目标速度信息对所述列车的行驶速度进行调整。
8.如权利要求7所述的设备，其特征在于，所述根据所述路况数据以及所述目标运行区间的路程，确定所述列车在所述目标运行区间对应的运行时长，所述处理器具体用于：
根据所述目标运行区间的路况数据，生成所述目标运行区间中各个位置与限速值之间的对应关系；
根据所述目标运行区间中各个位置与限速值之间的对应关系，以及所述目标运行区间的路程，确定所述列车在所述目标运行区间对应的运行时长。
9.如权利要求7所述的设备，其特征在于，所述根据所述目标运行区间中各个位置与限速值之间的对应关系，以及所述目标运行区间的路程，确定所述列车在所述目标运行区间对应的运行时长，所述处理器具体用于：
根据所述目标运行区间中各个位置与限速值之间的对应关系，以及所述目标运行区间的路程，确定所述列车在所述目标运行区间运行时的实际运行时长；
将所述实际运行时长与所述目标运行区间对应的预设运行时长进行比较；
若所述实际运行时长大于预设运行时长，则将所述预设运行时长作为所述列车在所述目标运行区间对应的运行时长；
若所述实际运行时长不大于预设运行时长，则将所述实际运行时长作为所述列车在所述目标运行区间对应的运行时长。
10.一种列车控制装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于在列车行驶过程中，获取目标运行区间的路况数据；所述目标运行区间为所述列车行驶方向上的下一个运行区间；
处理模块，被配置为执行：
根据所述路况数据以及所述目标运行区间的路程，确定所述列车在所述目标运行区间对应的运行时长；
根据所述目标运行区间对应的运行时长以及所述目标运行区间的路程，构造所述目标运行区间对应的运行状态模型；所述运行状态模型表示所述列车在所述目标运行区间的运行时间、运行距离与列车速度信息之间的映射关系；
在所述列车行驶至所述目标运行区间的检测点时，根据所述列车到达所述检测点时的速度信息、所述检测点的位置信息、以及所述运行状态模型，预测所述列车到达所述检测点时的预测时间；
根据所述预测时间以及所述列车到达所述检测点的实际时间，确定对所述列车进行控制的目标速度信息，并根据所述目标速度信息对所述列车的行驶速度进行调整。
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