CN115648960A - 一种磁浮列车的控制方法及相关装置 - Google Patents

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CN115648960A CN202211325437.3A CN202211325437A CN115648960A CN 115648960 A CN115648960 A CN 115648960A CN 202211325437 A CN202211325437 A CN 202211325437A CN 115648960 A CN115648960 A CN 115648960A
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张文跃
朱跃欧
廖看秋
佟来生
罗华军
汤彪
陈启发
蒋毅
乔若辉
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Abstract

本申请公开了一种磁浮列车的控制方法，涉及列车控制技术领域，包括：创建轨道标定信息；所述轨道标定信息包括轨缝编号、所述轨缝编号对应的位置坐标以及间隙值；定位磁浮列车的实时坐标；当所述轨道标定信息中存在与所述磁浮列车的实时坐标一致的所述位置坐标时，识别所述位置坐标对应的所述轨缝编号；以所述轨缝编号对应的所述间隙值作为额定间隙值进行调参。该方法能够有效维持磁浮列车平稳悬浮，保障磁浮列车的舒适性与安全性。本申请还公开了一种磁浮列车的控制装置、设备以及计算机可读存储介质，均具有上述技术效果。

Description

一种磁浮列车的控制方法及相关装置
技术领域
本申请涉及列车控制技术领域，特别涉及一种磁浮列车的控制方法；还涉及一种磁浮列车的控制装置、设备以及计算机可读存储介质。
背景技术
磁浮列车是一种非接触式地面轨道交通运输工具，其最大的特点是取消了传统车辆赖以传动的轮子，采用电磁力实现悬浮与导向，并配置直线电机实现驱动。磁浮列车与轨道间无机械接触，因此具有运行噪声小、振动低、起动及制动速度快、转弯半径小、爬坡能力强、安全舒适及维护费用少等优点。
由于磁浮列车运行线路轨道的单根轨道最长为12.5m，最短为0.7m，因此在安装过程中轨道对接处不可避免地会出现轨缝。目前在悬浮控制算法中，以ΔS＝S-S0作为影响磁浮列车控制电流、悬浮力以及车辆平稳性的重要因素。轨缝的存在导致间隙传感器测量的间隙值S波动变大，在额定间隙值S0不变的情况下，△S随之变大，磁浮列车悬浮控制系统中的控制电流与悬浮力也随之波动，导致磁浮列车在行驶过程中出现不平稳的情况，严重时容易出现掉点、砸轨以及悬浮失稳等情况。
有鉴于此，如何维持磁浮列车平稳悬浮，保障磁浮列车的舒适性与安全性已成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本申请的目的是提供一种磁浮列车的控制方法，能够有效维持磁浮列车平稳悬浮，保障磁浮列车的舒适性与安全性。本申请的另一个目的是提供一种磁浮列车的控制装置、设备以及计算机可读存储介质，均具有上述技术效果。
为解决上述技术问题，本申请提供了一种磁浮列车的控制方法，包括：
创建轨道标定信息；所述轨道标定信息包括轨缝编号、所述轨缝编号对应的位置坐标以及间隙值；
定位磁浮列车的实时坐标；
当所述轨道标定信息中存在与所述磁浮列车的实时坐标一致的所述位置坐标时，识别所述位置坐标对应的所述轨缝编号；
以所述轨缝编号对应的所述间隙值作为额定间隙值进行调参。
可选的，所述创建轨道标定信息包括：
根据磁浮列车运行线路的间隙数据识别轨缝，并对所述轨缝编号；
根据所述轨缝处的所述间隙数据，计算得到所述轨缝编号对应的所述间隙值；
定位所述磁浮列车的所述位置坐标，并将所述位置坐标与所述轨缝编号相对应。
可选的，所述根据磁浮列车运行线路的间隙数据识别轨缝包括：
若预设时长内悬浮传感器各探头测量的间隙数据均超出预设值，则确定所述悬浮传感器所在位置处为轨缝。
可选的，所述根据所述轨缝处的所述间隙数据，计算得到所述轨缝编号对应的所述间隙值包括：
综合分析悬浮传感器的各个探头测量的间隙数据，得到所述轨缝编号对应的间隙值。
可选的，所述综合分析悬浮传感器的各个探头测量的间隙数据，得到所述轨缝编号对应的间隙值包括：
将各所述探头测量的所述间隙数据分为两组，并选取每组中的最小值；
计算选取的所述最小值的均值，得到所述轨缝编号对应的所述间隙值。
可选的，还包括：
根据所述轨缝编号、所述间隙值以及所述位置坐标，绘制轨道标定图。
可选的，还包括：
当所述轨道标定信息中不存在与所述磁浮列车的实时坐标一致的所述位置坐标时，以悬浮传感器采集的实时间隙值作为所述额定间隙值进行调参。
为解决上述技术问题，本申请还提供了一种磁浮列车的控制装置，包括：
创建模块，用于创建轨道标定信息；所述轨道标定信息包括轨缝编号、所述轨缝编号对应的位置坐标以及间隙值；
定位模块，用于定位磁浮列车的实时坐标；
识别模块，用于当所述轨道标定信息中存在与所述磁浮列车的实时坐标一致的所述位置坐标时，识别所述位置坐标对应的所述轨缝编号；
调参模块，用于以所述轨缝编号对应的所述间隙值作为额定间隙值进行调参。
为解决上述技术问题，本申请还提供了一种磁浮列车的控制设备，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上任一项所述的磁浮列车的控制方法的步骤。
为解决上述技术问题，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上任一项所述的磁浮列车的控制方法的步骤。
本申请所提供的磁浮列车的控制方法，包括：创建轨道标定信息；所述轨道标定信息包括轨缝编号、所述轨缝编号对应的位置坐标以及间隙值；定位磁浮列车的实时坐标；当所述轨道标定信息中存在与所述磁浮列车的实时坐标一致的所述位置坐标时，识别所述位置坐标对应的所述轨缝编号；以所述轨缝编号对应的所述间隙值作为额定间隙值进行调参。
可见，本申请所提供的磁浮列车的控制方法，预先创建了磁浮列车运行线路的轨道标定信息，在磁浮列车实际运行过程中，通过定位磁浮列车的实时位置，并从轨道标定信息中选取间隙值作为额定间隙值进行参数调节，如此能够有效解决磁浮列车过轨缝时由于悬浮传感器探头测量的间隙值波动导致列车掉点、砸轨以及悬浮失稳的问题，维持磁浮列车平稳悬浮，保障磁浮列车的舒适性与安全性。
本申请所提供的磁浮列车的控制装置、设备以及计算机可读存储介质均具有上述技术效果。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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为本申请实施例所提供的一种磁浮列车的控制方法的流程示意图；
图2为本申请实施例所提供的一种轨缝识别的示意图；
图3为本申请实施例所提供的一种悬浮传感器探头检测示意图；
图4为本申请实施例所提供的一种轨道标定示意图；
图5为本申请实施例所提供的一种磁浮列车的控制装置的示意图；
图6为本申请实施例所提供的一种磁浮列车的控制设备的示意图。
具体实施方式
本申请的核心是提供一种磁浮列车的控制方法，能够有效维持磁浮列车平稳悬浮，保障磁浮列车的舒适性与安全性。本申请的另一个核心是提供一种磁浮列车的控制装置、设备以及计算机可读存储介质，均具有上述技术效果。
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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他实施例，都属于本申请保护的范围。
请参考图1，图1为本申请实施例所提供的一种磁浮列车的控制方法的流程示意图，参考图1所示，该方法包括：
S101：创建轨道标定信息；所述轨道标定信息包括轨缝编号、所述轨缝编号对应的位置坐标以及间隙值；
本步骤旨在创建磁浮列车运行轨道的轨道标定信息，以便在磁浮列车实际运行过程中从中选取间隙值作为额定间隙值进行参数调节。由于创建轨道标定信息是为了磁浮列车实际运行过程中选择间隙值，因此，创建轨道标定信息的步骤可以只执行一次，创建完成后，对轨道标定信息进行存储，供后续使用。也可以定期进行轨道标定信息的更新。例如，每个月更新一次轨道标定信息。
在一些实施例中，所述创建轨道标定信息包括：
根据磁浮列车运行线路的间隙数据识别轨缝，并对所述轨缝编号；
根据所述轨缝处的所述间隙数据，计算得到所述轨缝编号对应的所述间隙值；
定位所述磁浮列车的所述位置坐标，并将所述位置坐标与所述轨缝编号相对应。
具体而言，可以选择磁浮列车行驶方向头部车厢最前方的悬浮传感器，在该悬浮传感器上安装无线采集装置用于采集悬浮传感器的探头探测到的间隙数据。间隙是指悬浮传感器与轨道之间的间隙。基于采集到的间隙数据，识别轨缝，并对轨缝进行编号，以及根据间隙数据计算得到轨缝编号对应的间隙值。可以在磁浮列车的车厢安装卫星定位模块，采用USB接口与计算机连接，采集磁浮列车的位置坐标，并将间隙数据与位置坐标进行匹配。在基于间隙数据识别出轨缝并进行编号的基础上，将位置坐标与轨缝编号相对应。磁浮列车的位置作为可以为GPS坐标。
其中，磁浮列车的运行线路包括上行线路与下行线路，因此，在上行线路与下行线路上，分别低速运行磁浮列车，并以预设采样频率采集间隙数据与位置坐标。例如，在上行线路与下行线路上，分别以不高于5km/h的速度运行磁浮列车，并以1kHz的采样频率采集间隙数据与位置坐标。
上行线路上的轨缝进行编号的规则可以为：起点的第1个轨缝记为S_1号轨缝，根据上行线路运行方向依次编号为S_2、S_3........S_N号轨缝，其中S_N号对应终点的最后一个轨缝。
上行线路上的轨缝进行编号的规则可以为：起点的第1个轨缝记为X_1号轨缝，根据下行线路运行方向依次编号为X_2、X_3........X_M号轨缝，其中X_M号对应终点的最后一个轨缝。
在一些实施例中，所述根据磁浮列车运行线路的间隙数据识别轨缝包括：
若预设时长内悬浮传感器各探头测量的间隙数据均超出预设值，则确定所述悬浮传感器所在位置处为轨缝。
本实施例中判定为轨缝的标准是预设时长内，悬浮传感器的各个探头所采集的间隙数据均超出预设值。例如，参考图2所示，2s内悬浮传感器的四个探头测量的间隙数据S1、S2、S3以及S4均超出14mm，则判定此处为轨缝。如果2s内悬浮传感器的四个探头测量的间隙数据S1、S2、S3以及S4不都超出14mm，则判定此处为正常路况。
需要说明的是，对于预设时长以及预设值的具体数值，本申请不做唯一限定，可以根据实际应用需要进行差异性设置。
在一些实施例中，所述根据所述轨缝处的所述间隙数据，计算得到所述轨缝编号对应的所述间隙值包括：
综合分析悬浮传感器的各个探头测量的间隙数据，得到所述轨缝编号对应的间隙值。
本实施例综合悬浮传感器的各个探头测量的间隙数据得到轨缝对应的间隙值，可以确保得到更加合理可靠的间隙值。
其中，综合分析悬浮传感器的各个探头测量的间隙数据，得到所述轨缝编号对应的间隙值可以包括：
将各所述探头测量的所述间隙数据分为两组，并选取每组中的最小值；
计算选取的所述最小值的均值，得到所述轨缝编号对应的所述间隙值。
例如，参考图3所示，悬浮传感器包括4路探头，分别为探头1、探头2、探头3以及探头4。探头1采集的间隙数据为S1，探头2采集的间隙数据为S2，探头3采集的间隙数据为S3，探头4采集的间隙数据为S4。可以将S1与S2分为1组，S3与S4分为一组。取S1与S2中的最小值，取S3与S4中的最小值，然后计算两个最小值的均值。
即，
Figure BDA0003912213010000061
S0表示轨缝对应的间隙值。
S102：定位磁浮列车的实时坐标；
S103：当所述轨道标定信息中存在与所述磁浮列车的实时坐标一致的所述位置坐标时，识别所述位置坐标对应的所述轨缝编号；
S104：以所述轨缝编号对应的所述间隙值作为额定间隙值进行调参。
磁浮列车实际运行过程中，可通过GPS定位其实时坐标，然后判断轨道标定信息中是否存在于磁浮列车的实时坐标一致的位置坐标，如果有识别该位置坐标对应的轨缝编号，根据该轨缝编号确定对应的间隙值，并以该间隙值作为额定间隙值进行参数调节。
对于所述轨道标定信息中不存在与所述磁浮列车的实时坐标一致的所述位置坐标的情况，在一些实施例中，当所述轨道标定信息中不存在与所述磁浮列车的实时坐标一致的所述位置坐标时，以悬浮传感器采集的实时间隙值作为所述额定间隙值进行调参。其中，可以综合悬浮传感器的各个探头测量的实时间隙值得到用于参数调节的额定间隙值。综合悬浮传感器的各个探头测量的实时间隙值的方式，可以参照上述实施例的描述，在此不再赘述。
进一步，在一些实施例中，还包括：
根据所述轨缝编号、所述间隙值以及所述位置坐标，绘制轨道标定图。
参考图4所示的轨道标定图，通过绘制轨道标定图，可以更加直观的展示磁浮列车运行轨道的轨缝、位置坐标等情况。
综上所述，本申请所提供的磁浮列车的控制方法，包括：创建轨道标定信息；所述轨道标定信息包括轨缝编号、所述轨缝编号对应的位置坐标以及间隙值；定位磁浮列车的实时坐标；当所述轨道标定信息中存在与所述磁浮列车的实时坐标一致的所述位置坐标时，识别所述位置坐标对应的所述轨缝编号；以所述轨缝编号对应的所述间隙值作为额定间隙值进行调参。该控制方法，预先创建了磁浮列车运行线路的轨道标定信息，在磁浮列车实际运行过程中，通过定位磁浮列车的实时位置，并从轨道标定信息中选取间隙值作为额定间隙值进行参数调节，如此用于调参的额定间隙值不再是固定不变的，能够有效维持磁浮列车平稳悬浮，保障磁浮列车的舒适性与安全性。
本申请还提供了一种磁浮列车的控制装置，下文描述的该装置可以与上文描述的方法相互对应参照。请参考图5，图5为本申请实施例所提供的一种磁浮列车的控制装置的示意图，结合图5所示，该装置包括：
创建模块10，用于创建轨道标定信息；所述轨道标定信息包括轨缝编号、所述轨缝编号对应的位置坐标以及间隙值；
定位模块20，用于定位磁浮列车的实时坐标；
识别模块30，用于当所述轨道标定信息中存在与所述磁浮列车的实时坐标一致的所述位置坐标时，识别所述位置坐标对应的所述轨缝编号；
调参模块40，用于以所述轨缝编号对应的所述间隙值作为额定间隙值进行调参。
在上述实施例的基础上，作为一种具体的实施方式，创建模块10包括：
识别单元，用于根据磁浮列车运行线路的间隙数据识别轨缝，并对所述轨缝编号；
计算单元，用于根据所述轨缝处的所述间隙数据，计算得到所述轨缝编号对应的所述间隙值；
匹配单元，用于定位所述磁浮列车的所述位置坐标，并将所述位置坐标与所述轨缝编号相对应。
在上述实施例的基础上，作为一种具体的实施方式，所述识别单元具体用于：
若预设时长内悬浮传感器各探头测量的间隙数据均超出预设值，则确定所述悬浮传感器所在位置处为轨缝。
在上述实施例的基础上，作为一种具体的实施方式，所述计算单元具体用于：
综合分析悬浮传感器的各个探头测量的间隙数据，得到所述轨缝编号对应的间隙值。
在上述实施例的基础上，作为一种具体的实施方式，所述计算单元包括：
最小值选取子单元，用于将各所述探头测量的所述间隙数据分为两组，并选取每组中的最小值；
均值计算子单元，用于计算选取的所述最小值的均值，得到所述轨缝编号对应的所述间隙值。
在上述实施例的基础上，作为一种具体的实施方式，还包括：
绘制模块，用于根据所述轨缝编号、所述间隙值以及所述位置坐标，绘制轨道标定图。
在上述实施例的基础上，作为一种具体的实施方式，还包括：
第二调参模块，用于当所述轨道标定信息中不存在与所述磁浮列车的实时坐标一致的所述位置坐标时，以悬浮传感器采集的实时间隙值作为所述额定间隙值进行调参。
本申请所提供的磁浮列车的控制装置，预先创建了磁浮列车运行线路的轨道标定信息，在磁浮列车实际运行过程中，通过定位磁浮列车的实时位置，并从轨道标定信息中选取间隙值作为额定间隙值进行参数调节，如此能够有效解决磁浮列车过轨缝时由于悬浮传感器探头测量的间隙值波动导致列车掉点、砸轨以及悬浮失稳的问题，维持磁浮列车平稳悬浮，保障磁浮列车的舒适性与安全性。
本申请还提供了一种磁浮列车的控制设备，参考图6所示，该设备包括存储器1和处理器2。
存储器1，用于存储计算机程序；
处理器2，用于执行计算机程序实现如下的步骤：
创建轨道标定信息；所述轨道标定信息包括轨缝编号、所述轨缝编号对应的位置坐标以及间隙值；定位磁浮列车的实时坐标；当所述轨道标定信息中存在与所述磁浮列车的实时坐标一致的所述位置坐标时，识别所述位置坐标对应的所述轨缝编号；以所述轨缝编号对应的所述间隙值作为额定间隙值进行调参。
对于本申请所提供的设备的介绍请参照上述方法实施例，本申请在此不做赘述。
本申请还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时可实现如下的步骤：
创建轨道标定信息；所述轨道标定信息包括轨缝编号、所述轨缝编号对应的位置坐标以及间隙值；定位磁浮列车的实时坐标；当所述轨道标定信息中存在与所述磁浮列车的实时坐标一致的所述位置坐标时，识别所述位置坐标对应的所述轨缝编号；以所述轨缝编号对应的所述间隙值作为额定间隙值进行调参。
该计算机可读存储介质可以包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
对于本申请所提供的计算机可读存储介质的介绍请参照上述方法实施例，本申请在此不做赘述。
说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置、设备以及计算机可读存储介质而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
专业人员还可以进一步意识到，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、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。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申请的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
以上对本申请所提供的磁浮列车的控制方法、装置、设备以及计算机可读存储介质进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种磁浮列车的控制方法，其特征在于，包括：
创建轨道标定信息；所述轨道标定信息包括轨缝编号、所述轨缝编号对应的位置坐标以及间隙值；
定位磁浮列车的实时坐标；
当所述轨道标定信息中存在与所述磁浮列车的实时坐标一致的所述位置坐标时，识别所述位置坐标对应的所述轨缝编号；
以所述轨缝编号对应的所述间隙值作为额定间隙值进行调参。
2.根据权利要求1所述的磁浮列车的控制方法，其特征在于，所述创建轨道标定信息包括：
根据磁浮列车运行线路的间隙数据识别轨缝，并对所述轨缝编号；
根据所述轨缝处的所述间隙数据，计算得到所述轨缝编号对应的所述间隙值；
定位所述磁浮列车的所述位置坐标，并将所述位置坐标与所述轨缝编号相对应。
3.根据权利要求2所述的磁浮列车的控制方法，其特征在于，所述根据磁浮列车运行线路的间隙数据识别轨缝包括：
若预设时长内悬浮传感器各探头测量的间隙数据均超出预设值，则确定所述悬浮传感器所在位置处为轨缝。
4.根据权利要求2所述的磁浮列车的控制方法，其特征在于，所述根据所述轨缝处的所述间隙数据，计算得到所述轨缝编号对应的所述间隙值包括：
综合分析悬浮传感器的各个探头测量的间隙数据，得到所述轨缝编号对应的间隙值。
5.根据权利要求4所述的磁浮列车的控制方法，其特征在于，所述综合分析悬浮传感器的各个探头测量的间隙数据，得到所述轨缝编号对应的间隙值包括：
将各所述探头测量的所述间隙数据分为两组，并选取每组中的最小值；
计算选取的所述最小值的均值，得到所述轨缝编号对应的所述间隙值。
6.根据权利要求1所述的磁浮列车的控制方法，其特征在于，还包括：
根据所述轨缝编号、所述间隙值以及所述位置坐标，绘制轨道标定图。
7.根据权利要求1所述的磁浮列车的控制方法，其特征在于，还包括：
当所述轨道标定信息中不存在与所述磁浮列车的实时坐标一致的所述位置坐标时，以悬浮传感器采集的实时间隙值作为所述额定间隙值进行调参。
8.一种磁浮列车的控制装置，其特征在于，包括：
创建模块，用于创建轨道标定信息；所述轨道标定信息包括轨缝编号、所述轨缝编号对应的位置坐标以及间隙值；
定位模块，用于定位磁浮列车的实时坐标；
识别模块，用于当所述轨道标定信息中存在与所述磁浮列车的实时坐标一致的所述位置坐标时，识别所述位置坐标对应的所述轨缝编号；
调参模块，用于以所述轨缝编号对应的所述间隙值作为额定间隙值进行调参。
9.一种磁浮列车的控制设备，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述的磁浮列车的控制方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的磁浮列车的控制方法的步骤。
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