CN115447644A - 一种列车制动安全距离计算方法及装置 - Google Patents

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CN115447644A CN202211114915.6A CN202211114915A CN115447644A CN 115447644 A CN115447644 A CN 115447644A CN 202211114915 A CN202211114915 A CN 202211114915A CN 115447644 A CN115447644 A CN 115447644A
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train braking
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陈小伟
顾海浩
孙海东
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Abstract

本发明提出了列车制动安全距离计算方法及装置，其中，所述列车制动安全距离计算方法包括：获取轮轨间的黏着系数随滑移率和轴重的变化关系；获取列车的多个部分的受力和运动情况，对所述列车的所述多个部分的受力分析，输出所述列车的所述多个部分的速度差、减速度参数；基于输入的目标减速度计算制动缸的目标气压值；对制动缸进行充气使其内部压强接近所述目标气压值；拟定不同的黏着水平、不同的载重水平及不同的触发紧急制动指令时的列车速度，获得多组数据；对所述多组数据进行拟合，以得到列车制动安全距离计算公式；根据所述列车制动安全距离计算公式，并基于获取的黏着水平、载重水平及车速确定所述列车制动安全距离。

Description

一种列车制动安全距离计算方法及装置
技术领域
本发明涉及列车制动技术领域，特别涉及一种列车制动安全距离计算方法及装置。
背景技术
目前轨道交通运行控制系统基本都采用以移动闭塞为主要技术特征的CBTC(Conmunication Based Train Control)方式，信号系统设计时需要以安全距离作为输入，这一距离与信号系统的工作模式、考虑的各种不利条件以及列车的实际制动能力有关。在综合考虑信号系统性能指标、线路参数和列车性能参数等可能存在的最不利因素，并保证列车不越过极限目标点或不与前车发生冲突的前提下，列车的常规停车点与危险点(极限目标点)间的最小距离，即为该列车的安全距离。
安全距离的计算需要掌握列车制动距离随黏着条件、列车载重、触发紧急制动指令时的列车速度的变化规律，并用最不利的条件下列车制动距离减去列车的常规制动距离。当前轨道交通制动距离计算方面的技术较少，且大多是近似的估算，考虑因素较少导致计算精度较低。一种高速列车制动距离计算方法及系统(申请号为CN202111019498.2)提供了一种可根据列车的目标减速度-速度特性曲线的相关数据，分段计算各设定时间区间列车制动距离，最终累加得总制动距离的计算方法，但该方法需要得到大量的列车目标减速度和速度的数据对，且分段累加过程较为复杂，不能很好地反应黏着条件、列车载重等变量对制动距离的影响规律，因而该计算方法仅能计算列车的制动距离而无法计算出列车安全距离，不能作为信号系统的输入。用于确定制动距离的方法(申请号CN201980076084.8)提出了一种可根据夹紧力、车辆速度和摩擦层温度计算摩擦系数，后借助摩擦系数更新摩擦层温度来近似计算制动距离的方法，但该计算方法精度较低，且仅能反应制动衬片与制动盘间摩擦系数与制动距离的关系，同样无法体现线路的不利条件及列车的实际制动能力对列车制动距离的影响。。
为解决现用技术问题的上述缺陷或提供一种备选的列车制动安全距离计算方法，有必要提出一种列车制动安全距离计算方法及装置。
发明内容
有鉴于此，本发明提出了一种列车制动安全距离计算方法及装置，以至少部分解决现有技术的问题或提出一种备选的列车制动安全距离计算方法。
为实现上述目的，本发明的第一方面提出了一种列车制动安全距离计算方法，其中，所述列车制动安全距离计算方法包括：
获取轮轨间的黏着系数随滑移率和轴重的变化关系；
获取列车的多个部分的受力和运动情况，对所述列车的所述多个部分的受力分析，输出所述列车的所述多个部分的速度差、减速度参数；
基于输入的目标减速度计算制动缸的目标气压值；
对制动缸进行充气使其内部压强接近所述目标气压值；
拟定不同的黏着水平、不同的载重水平及不同的触发紧急制动指令时的列车速度，获得多组数据；
对所述多组数据进行拟合，以得到列车制动安全距离计算公式；
根据所述列车制动安全距离计算公式，并基于获取的黏着水平、载重水平及车速确定所述列车制动安全距离。
如上所述的列车制动安全距离计算方法，其中，
根据所述列车的速度差和减速度控制防滑阀的动作，以输出防滑控制信号指令。
如上所述的列车制动安全距离计算方法，其中，
不同的载重水平包括空载、满载以及所述空载和所述满载之间的第一载重。
如上所述的列车制动安全距离计算方法，其中，
在所述空载时，所述列车制动安全距离的计算公式为：
S＝859.8-3.862×104x+11.25v+8.635×105x2-591.6xv+0.261v2-9.125×106x3+9577x2v-4.655xv2+4.333×107x4-5.809×104x3v+31.04x2v2-7.444×107x5+1.167×105x4v-66.72x3v2；
其中，S为列车制动安全距离，x为黏着系数，v为触发紧急制动指令时的列车速度。
如上所述的列车制动安全距离计算方法，其中，
在所述满载时，所述列车制动安全距离的计算公式为：
S＝682.2-3.293×104x+9.108v+7.888×105x2-550.1xv+0.2705v2-8.624×106x3+9049x2v-4.685xv2+4.166×107x4-5.531×104x3v+31.46x2v2-7.231×107x5+1.12×105x4v-68.7x3v2；
其中，S为列车制动安全距离，x为黏着系数，v为触发紧急制动指令时的列车速度。
如上所述的列车制动安全距离计算方法，其中，
在所述第一载重时，所述列车制动安全距离的计算公式为：
S＝745.6-3.491×104x+9.239v+8.147×105x2-551xv+0.27v2-8.798×106x3+9096x2v-4.719xv2+4.223×107x4-5.563×104x3v+31.58x2v2-7.3×107x5+1.125×105x4v-68.51x3v2；
其中，S为列车制动安全距离，x为黏着系数，v为触发紧急制动指令时的列车速度。
第二方面，本申请提出了一种列车制动安全距离计算装置，其中，包括：
轮轨黏着模块，用于获取轮轨间的黏着系数随滑移率和轴重的变化关系；
列车动力学模块，用于获取列车的多个部分的受力和运动情况，对所述列车的所述多个部分的受力分析，输出所述列车的所述多个部分的速度差、减速度参数；
制动电子控制模块，用于基于输入的目标减速度计算制动缸的目标气压值；
制动系统气路模块，用于对制动缸进行充气使其内部压强接近所述目标气压值；
其中，拟定不同的黏着水平、不同的载重水平及不同的触发紧急制动指令时的列车速度，获得多组数据；对所述多组数据进行拟合，以得到列车制动安全距离计算公式；根据所述列车制动安全距离计算公式，并基于获取的黏着水平、载重水平及车速确定所述列车制动安全距离。
如上所述的列车制动安全距离计算装置，其中，还包括：
防滑控制模块，用于根据所述列车的速度差和减速度控制防滑阀的动作，以输出防滑控制信号指令。
第三方面，本申请还提出了一种终端设备，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，其中，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述的列车制动安全距离计算方法的步骤。
第四方面，本申请还提出了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，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现根据列车制动安全距离计算方法的步骤。
上述技术特征可以各种适合的方式组合或由等效的技术特征来替代，只要能够达到本发明的目的。
附图说明
图1为本发明实施例的列车制动安全距离计算方法的流程图；
图2为本发明实施例的列车制动安全距离计算装置示意图
图3为本发明实施例的列车制动安全距离计算装置模型图；以及
图4为本发明实施例提供的终端设备的结构示意图。
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明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。
需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。
下面结合附图详细说明本发明实施例的技术方案。
如图1所示，本发明提出了一种列车制动安全距离计算方法，其中，本发明的列车制动安全距离计算方法包括：
获取轮轨间的黏着系数随滑移率和轴重的变化关系；
获取列车的多个部分的受力和运动情况，对所述列车的所述多个部分的受力分析，输出所述列车的所述多个部分的速度差、减速度参数；
基于输入的目标减速度计算制动缸的目标气压值；
对制动缸进行充气使其内部压强接近所述目标气压值；
拟定不同的黏着水平、不同的载重水平及不同的触发紧急制动指令时的列车速度，获得多组数据；
对所述多组数据进行拟合，以得到列车制动安全距离计算公式；
根据所述列车制动安全距离计算公式，并基于获取的黏着水平、载重水平及车速确定所述列车制动安全距离。
具体地，本申请针对现有列车制动距离计算方法计算过程复杂，考虑影响因素较少，计算精度较低，无法体现制动距离随轨面条件变化规律因而无法计算出安全距离作为信号系统输入等技术问题，本申请提供了一种新的且计算精度较高的列车制动距离及安全距离计算方法，并在后期可编制成软件，能够根据黏着条件、列车载重等自动计算制动距离，并绘制黏着-理论制动距离曲线，操作简便，能够清晰地看出制动距离随黏着条件的变化规律，安全距离计算结果可作为信号系统的输入，提高计算精度的同时降低操作复杂程度。
本申请通过在MATLAB/Simulink软件中建立的列车制动安全距离仿真平台，计算在不同黏着条件、载重条件及触发紧急制动指令时的列车速度工况下的列车制动距离，并把制动距离随黏着条件等因素变化的多个数据点拟合成曲线，选取最不利条件下，即最长的制动距离，与列车常规制动距离作差，所得结果作为安全距离并留一定的安全裕量作为信号系统的输入。后期还可将得到的数据及曲线设计为软件，实现人机交互，便于操作。
如图2和图3所示，本发明的目的是提供一种高速列车与轮轨不利条件下的制动能力匹配的制动距离及安全距离的计算方法，能够提高计算精度，编制成软件后操作简便，且能够反应制动距离与黏着水平、载重条件、触发紧急制动指令时的列车速度等因素之间的关系，计算出的安全距离可作为轨道交通信号系统的输入。
如图2和图3所示，本发明的第二方面提出了本发明还提出了列车制动安全距离计算装置(也可以称为列车制动安全距离仿真平台各仿真模型)，其之间的关系参见图2。根据列车制动系统的实际结构及原理，该仿真平台包括制动电子控制单元模型、制动系统气路模型、列车动力学模型、轮轨黏着模型及防滑控制系统模型五大部分。其中轮轨黏着模型运用现有的认可度较高黏着理论即Polach理论公式描述轮轨间的黏着系数随滑移率、轴重等因素的变化关系；列车动力学模型用来描述简化后的列车各部分(车体、转向架、一系二系悬挂、轮对、车钩)的受力和运动情况，通过对列车各零部件的受力分析，建立运动方程，输出列车各部分的速度、减速度等运动参数；制动电子控制单元模型通过司机室给定的目标减速度计算制动缸的目标气压值；制动系统气路模型用于对制动缸进行充气使其内部压强接近目标气压值，输入防滑控制信号指令并输出实际制动缸压强；防滑控制系统模型根据列车的速度差和减速度控制防滑阀的动作从而达到防滑的目的，输入列车速度差、减速度等运动参数，输出防滑控制信号指令进而控制防滑阀动作。
列车制动安全距离的Simulink仿真平台参见图3。根据上述各仿真模型间的关系，基于软件Amesim和Simulink对列车的制动安全距离仿真平台进行建模。其中制动系统气路模型采用Amesim工具建立，其余四部分均采用MATLAB/Simulink工具建立。此外，在模型中输入实际列车牵引特性曲线和单位基本阻力，加入牵引与惰行阶段模型，来反应列车收到制动指令并切除牵引指令的过程。输入某地铁列车实际质量和动力学等参数，根据各模型间的关系连接Simulink和Amesim中的各模块即可建立图3所示的仿真模型。
如图1所示，本发明列车制动距离的计算方法包括以下步骤：
首先建立上述图3中的列车制动安全距离的Simulink仿真平台，然后拟定不同的黏着水平、不同的载重水平及不同的触发紧急制动指令时的列车速度共120种不同计算工况，其中黏着水平根据列车制动防滑相关标准取干轨、低黏着、极低黏着条件下的黏着系数共10组，载重水平根据相关标准取AW0(空车)，AW2和AW3(满载)，列车速度取60-120km/h中的4组工况，通过上述仿真平台对上述不同的工况下的列车紧急制动距离及列车常规制动距离(列车在干轨条件下的常用制动距离)进行仿真计算，得到若干组数据。之后利用matlab软件中的曲线拟合工具箱，运用三维的多项式拟合，得到某地铁列车在不同载重(AW0，AW2，AW3)下制动距离随黏着系数和列车速度的变化关系式，拟合结果中方差、均方根较小，而相关系数无限接近1，说明拟合结果较好。所得表达式如下：
AW0:
S＝859.8-3.862×104x+11.25v+8.635×105x2-591.6xv+0.261v2-9.125×106x3+9577x2v-4.655xv2+4.333×107x4-5.809×104x3v+31.04x2v2-7.444×107x5+1.167×105x4v-66.72x3v2
AW2:
S＝745.6-3.491×104x+9.239v+8.147×105x2-551xv+0.27v2-8.798×106x3+9096x2v-4.719xv2+4.223×107x4-5.563×104x3v+31.58x2v2-7.3×107x5+1.125×105x4v-68.51x3v2
AW3:
S＝682.2-3.293×104x+9.108v+7.888×105x2-550.1xv+0.2705v2-8.624×106x3+9049x2v-4.685xv2+4.166×107x4-5.531×104x3v+31.46x2v2-7.231×107x5+1.12×105x4v-68.7x3v2
式中，x为黏着系数，v为触发紧急制动指令时的列车速度。
列车在最恶劣条件下的黏着系数无限接近于0，根据安全距离定义，即列车在最大载荷、最大制动初速度及最恶劣黏着条件下的紧急制动距离与列车常规制动距离之差，因此取x＝0,v＝120km/h，代入上述AW3载重工况下的计算公式，所得结果与上述仿真得到的列车常规制动距离作差，结果作为列车制动安全距离并留出一部分安全裕量，作为信号系统的输入。后续还可通过UI等提供一个人机交互的接口，将拟合得到的关系式和安全距离输入，形成一个可以通过操作者输入不同的黏着水平、载重水平及触发紧急制动指令时的列车速度自动计算制动距离与安全距离并呈现出黏着-理论制动距离曲线的软件。
本申请综合考虑了列车制动及防滑系统各单元之间的控制逻辑关系、轨面黏着条件、列车载重及触发紧急制动指令时的列车速度等诸多因素，利用仿真计算出的制动距离精度较高，且在后期制作成软件后可以根据黏着条件、列车载重等自动计算制动距离，并绘制黏着-理论制动距离曲线，操作简便，能够清晰地看出制动距离随黏着条件的变化规律，最终计算的安全距离结果可作为信号系统的输入。
第三方面，本发明还提出了一种终端设备，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，其中，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述的列车制动安全距离计算方法的步骤。
第四方面，本发明还提出了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，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的列车制动安全距离计算方法的步骤。
图4是本发明一实施例提供的一种终端设备的示意图。如图4所示，该实施例的终端设备6包括：处理器60、存储器61以及存储在存储器61中并可在处理器60上运行的计算机程序62，例如一种列车制动安全距离计算方法的程序。处理器60执行计算机程序62时实现上述列车制动安全距离计算方法的实施例中的步骤，例如上述所示的步骤。或者，处理器60执行计算机程序62时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能。
示例性的，计算机程序62可以被分割成一个或多个模块/单元，一个或者多个模块/单元被存储在存储器61中，并由处理器60执行，以完成本发明的Redis集群服务异地同步方法的各个步骤。一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述计算机程序62在终端设备6中的执行过程。
终端设备6可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。终端设备6可包括，但不仅限于，处理器60、存储器61。本领域技术人员可以理解，图4仅仅终端设备6的示例，并不构成对终端设备6的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器60可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其它通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其它可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
存储器61可以是终端设备6的内部存储单元，例如终端设备6的硬盘或内存。存储器61也可以是终端设备6的外部存储设备，例如终端设备6上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，存储器61还可以既包括终端设备6的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器61用于存储计算机程序以及终端设备6所需的其它程序和数据。存储器61还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
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。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，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，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
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单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的模块/单元如果以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，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也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计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。
另外，为简化说明和讨论，并且为了不会使本发明难以理解，在所提供的附图中可以示出或可以不示出与集成电路(IC)芯片和其它部件的公知的电源/接地连接。此外，可以以框图的形式示出装置，以便避免使本发明难以理解，并且这也考虑了以下事实，即关于这些框图装置的实施方式的细节是高度取决于将要实施本发明的平台的(即，这些细节应当完全处于本领域技术人员的理解范围内)。在阐述了具体细节(例如，电路)以描述本发明的示例性实施例的情况下，对本领域技术人员来说显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下或者这些具体细节有变化的情况下实施本发明。因此，这些描述应被认为是说明性的而不是限制性的。
尽管已经结合了本发明的具体实施例对本发明进行了描述，但是根据前面的描述，这些实施例的很多替换、修改和变型对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。例如，其它存储器架构(例如，动态RAM(DRAM))可以使用所讨论的实施例。
本技术领域技术人员可以理解，本发明包括涉及用于执行本申请中所述操作中的一项或多项的设备。这些设备可以为所需的目的而专门设计和制造，或者也可以包括通用计算机中的已知设备。这些设备具有存储在其内的计算机程序，这些计算机程序选择性地激活或重构。这样的计算机程序可以被存储在设备(例如，计算机)可读介质中或者存储在适于存储电子指令并分别耦联到总线的任何类型的介质中，所述计算机可读介质包括但不限于任何类型的盘(包括软盘、硬盘、光盘、CD-ROM、和磁光盘)、ROM(Read-Only Memory，只读存储器)、RAM(Random Access Memory，随即存储器)、EPROM(Erasable ProgrammableRead-Only Memory，可擦写可编程只读存储器)、EEPROM(Electrically ErasableProgrammable Read-Only Memory，电可擦可编程只读存储器)、闪存、磁性卡片或光线卡片。也就是，可读介质包括由设备(例如，计算机)以能够读的形式存储或传输信息的任何介质。本技术领域技术人员可以理解，可以用计算机程序指令来实现这些结构图和/或框图和/或流图中的每个框以及这些结构图和/或框图和/或流图中的框的组合。本技术领域技术人员可以理解，可以将这些计算机程序指令提供给通用计算机、专业计算机或其他可编程数据处理方法的处理器来实现，从而通过计算机或其他可编程数据处理方法的处理器来执行本发明公开的结构图和/或框图和/或流图的框或多个框中指定的方案。
本技术领域技术人员可以理解，本发明中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案可以被交替、更改、组合或删除。进一步地，具有本发明中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的其他步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。进一步地，现有技术中的具有与本发明中公开的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。所属领域的普通技术人员应当理解:以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种列车制动安全距离计算方法，其特征在于，所述列车制动安全距离计算方法包括：
获取轮轨间的黏着系数随滑移率和轴重的变化关系；
获取列车的多个部分的受力和运动情况，对所述列车的所述多个部分的受力分析，输出所述列车的所述多个部分的速度差、减速度参数；
基于输入的目标减速度计算制动缸的目标气压值；
对制动缸进行充气使其内部压强接近所述目标气压值；
拟定不同的黏着水平、不同的载重水平及不同的触发紧急制动指令时的列车速度，获得多组数据；
对所述多组数据进行拟合，以得到列车制动安全距离计算公式；
根据所述列车制动安全距离计算公式，并基于获取的黏着水平、载重水平及车速确定所述列车制动安全距离。
2.根据权利要求1所述的列车制动安全距离计算方法，其特征在于，
根据所述列车的速度差和减速度控制防滑阀的动作，以输出防滑控制信号指令。
3.根据权利要求1所述的列车制动安全距离计算方法，其特征在于，
不同的载重水平包括空载、满载以及所述空载和所述满载之间的第一载重。
4.根据权利要求1所述的列车制动安全距离计算方法，其特征在于，
在所述空载时，所述列车制动安全距离的计算公式为：
S＝859.8-3.862×104x+11.25v+8.635×105x2-591.6xv+0.261v2-9.125×106x3+9577x2v-4.655xv2+4.333×107x4-5.809×104x3v+31.04x2v2-7.444×107x5+1.167×105x4v-66.72x3v2；
其中，S为列车制动安全距离，x为黏着系数，v为触发紧急制动指令时的列车速度。
5.根据权利要求4所述的列车制动安全距离计算方法，其特征在于，
在所述满载时，所述列车制动安全距离的计算公式为：
S＝682.2-3.293×104x+9.108v+7.888×105x2-550.1xv+0.2705v2-8.624×106x3+9049x2v-4.685xv2+4.166×107x4-5.531×104x3v+31.46x2v2-7.231×107x5+1.12×105x4v-68.7x3v2；
其中，S为列车制动安全距离，x为黏着系数，v为触发紧急制动指令时的列车速度。
6.根据权利要求4所述的列车制动安全距离计算方法，其特征在于，
在所述第一载重时，所述列车制动安全距离的计算公式为：
S＝745.6-3.491×104x+9.239v+8.147×105x2-551xv+0.27v2-8.798×106x3+9096x2v-4.719xv2+4.223×107x4-5.563×104x3v+31.58x2v2-7.3×107x5+1.125×105x4v-68.51x3v2；
其中，S为列车制动安全距离，x为黏着系数，v为触发紧急制动指令时的列车速度。
7.一种列车制动安全距离计算装置，其特征在于，包括：
轮轨黏着模块，用于获取轮轨间的黏着系数随滑移率和轴重的变化关系；
列车动力学模块，用于获取列车的多个部分的受力和运动情况，对所述列车的所述多个部分的受力分析，输出所述列车的所述多个部分的速度差、减速度参数；
制动电子控制模块，用于基于输入的目标减速度计算制动缸的目标气压值；
制动系统气路模块，用于对制动缸进行充气使其内部压强接近所述目标气压值；
其中，拟定不同的黏着水平、不同的载重水平及不同的触发紧急制动指令时的列车速度，获得多组数据；对所述多组数据进行拟合，以得到列车制动安全距离计算公式；根据所述列车制动安全距离计算公式，并基于获取的黏着水平、载重水平及车速确定所述列车制动安全距离。
8.根据权利要求7所述的列车制动安全距离计算装置，其特征在于，还包括：
防滑控制模块，用于根据所述列车的速度差和减速度控制防滑阀的动作，以输出防滑控制信号指令。
9.一种终端设备，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根据权利要求1至6任一项所述的列车制动安全距离计算方法的步骤。
10.一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根据列车制动安全距离计算方法的步骤。
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