CN115805974A - 列车节能运行控制方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种列车节能运行控制方法、装置、电子设备及存储介质，首先预测目标列车惰行通过目标坡道的坡道结束点时的速度，该目标坡道为所述目标列车待经过的坡道；进而基于所预测的速度确定对目标列车进行节能控制的目标运行状态；最后按照目标运行状态向目标列车输出控制指令，以调整目标列车的速度。本发明可以基于线路中的坡道变化，充分利用坡道势能，在保证列车运行时间可接受的前提下，实现列车的节能运行控制。
Description
技术领域
本发明涉及轨道交通技术领域，更具体地说，涉及一种列车节能运行控制方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
列车的牵引能耗在轨道交通运营成本中占有很大的份额，研究列车的节能驾驶策略对降低运营成本、促进低碳经济具有重要的现实意义。
从目前的应用层面来看，现有的节能操纵策略都是以时间富裕为前提，在列车运行的匀速区利用牵引—惰行代替恒牵引的控制策略，以此来减小列车的牵引能耗；而对于无时间富裕的情况下，并未实现节能的控制策略。采用牵引—惰行的控车策略时，只通过列车运行速度对牵引和惰行施加的时机进行判断，会出现列车恰好在下坡道上施加惰行，速度继续增加，进而超出预期速度使得列车施加制动的情况。但是，该情况不仅造成能量浪费和刹车片磨损，而且影响列车运行舒适性。
发明内容
有鉴于此，为解决上述问题，本发明提供一种列车节能运行控制方法、装置、电子设备及存储介质，技术方案如下：
一种列车节能运行控制方法，所述方法包括：
预测目标列车惰行通过目标坡道的坡道结束点时的速度，所述目标坡道为所述目标列车待经过的坡道；
基于所预测的速度确定对所述目标列车进行节能控制的目标运行状态；
按照所述目标运行状态向所述目标列车输出控制指令，以调整所述目标列车的速度。
优选的，所述预测目标列车惰行通过目标坡道的坡道结束点时的速度，包括：
获取所述目标列车的当前速度、当前位置和线路坡道信息，所述线路坡道信息中包含所述目标坡道的坡道结束点和坡道高度差；
根据所述当前速度确定所述目标列车的基本阻力加速度；
依据所述当前速度、所述基本阻力加速度、由所述当前位置到所述目标坡道的坡道结束点的长度、以及所述目标坡道的坡道高度差，确定所述目标列车惰行通过所述目标坡道的坡道结束点时的速度。
优选的，所述基于所预测的速度确定对所述目标列车进行节能控制的目标运行状态，包括：
获取所述目标列车的目标速度、ATP允许速度、计划剩余时间、当前控车阶段、当前位置、当前速度、当前运行状态和目标位置；
根据所述目标速度分别确定非时间富裕节能速度上限、非时间富裕节能速度下限、以及非时间富裕节能进入惰行限制速度，所述非时间富裕节能进入惰行限制速度大于所述非时间富裕节能速度下限；
根据所述非时间富裕节能速度上限和所述ATP允许速度，更新所述非时间富裕节能速度上限；
若所述目标列车当前满足非时间富裕节能条件，检测所述当前运行状态；其中，所述非时间富裕节能条件包括所述计划剩余时间为零或者无效、所述当前控车阶段为自动调速阶段、所述非时间富裕节能速度下限大于预设的最低顶棚限制速度、所述当前速度大于预设的最低顶棚限制速度、所述当前位置不处于分相区、所述目标速度不等于所述ATP允许速度、所述当前位置与所述目标位置的差值大于预设的定位误差值；
若所述当前运行状态为惰行状态、且所述目标列车不满足惰行退出条件，则进入非时间富裕节能的节能控制，确定所述目标运行状态为惰行状态；其中，所述惰行退出条件包括所述当前速度大于所述非时间富裕节能速度上限、或者所述当前速度小于所述非时间富裕节能速度下限；
若所述当前运行状态不为惰行状态、且所述目标列车满足惰行进入条件，则进入非时间富裕节能的节能控制，确定所述目标运行状态为惰行状态；其中，所述惰行进入条件包括所述当前速度大于所述非时间富裕节能进入惰行限制速度、且所述目标坡道满足预设的第一坡道条件，所述第一坡道条件包括所预测的速度与所述当前速度之差大于预设的第一阈值、所述目标坡道为可惰行坡道、所述目标列车由所述当前位置至所述目标坡道的坡道结束点之间的速度均大于所述非时间富裕节能进入惰行限制速度。
优选的，所述基于所预测的速度确定对所述目标列车进行节能控制的目标运行状态，还包括：
若所述当前运行状态为惰行状态、且满足惰行退出条件，则退出非时间富裕节能的节能控制；
若所述当前运行状态不为惰行状态、且不满足惰行进入条件，则退出非时间富裕节能的节能控制。
优选的，所述基于所预测的速度确定对所述目标列车进行节能控制的目标运行状态，包括：
获取所述目标列车的计划剩余时间、剩余路程、目标速度、当前控车阶段、ATP允许速度、当前速度、当前运行状态、当前加速度、当前位置和目标位置；
确定所述计划剩余时间在相应时间波动范围内的减少时间和增加时间；
根据所述计划剩余时间、所述剩余路程和所述减少时间，确定时间富裕节能速度上限；
根据所述计划剩余时间、所述剩余路程和所述增加时间，确定时间富裕节能速度下限；
根据所述目标速度和所述时间富裕节能速度下限，确定进入惰行速度下限；
若所述目标列车当前满足时间富裕节能条件，检测节能超速标记位；其中，所述时间富裕节能条件包括所述计划剩余时间大于零且有效、所述当前控车阶段为自动调速阶段、所述目标速度大于预设的最低顶棚限制速度、所述目标速度小于所述ATP允许速度、所述当前位置不处于分相区、所述目标速度不等于所述ATP允许速度、所述当前位置与所述目标位置的差值大于预设的定位误差值；当所述当前速度大于所述时间富裕节能速度上限、且所预估的所述目标列车以惰行工况通过预设距离的速度大于所述ATP允许速度时，所述节能超速标记位由假置为真；当所述当前速度满足降低趋势且不大于所述目标速度、或者所述当前速度与所述时间富裕节能速度下限的差值小于预设的第二阈值时，所述节能超速标记位由真置为假；
若所述节能超速标记位为真，进入时间富裕节能的节能控制，确定所述目标运行状态为制动状态；
若所述节能超速标记位为假，检测所述当前运行状态是否为惰行状态；
若所述当前运行状态为惰行状态、且满足惰行退出条件，则进入时间富裕节能的节能控制，确定所述目标运行状态为牵引状态；
若所述当前运行状态为惰行状态、且不满足惰行退出条件，则进入时间富裕节能的节能控制，确定所述目标运行状态为惰行状态；
若所述当前运行状态不为惰行状态、且满足惰行进入条件，则进入时间富裕节能的节能控制，确定所述目标运行状态为惰行状态；
若所述当前运行状态不为惰行状态、且不满足惰行进入条件，则进入时间富裕节能的节能控制，确定所述目标运行状态为牵引状态；
其中，所述惰行退出条件包括所述当前速度小于所述进入惰行速度下限；所述惰行进入条件包括所述当前速度大于所述时间富裕节能速度上限、或者根据所述当前速度和所述当前加速度所确定的所述目标列车牵引卸载后的速度大于所述时间富裕节能速度上限、或者所述目标坡道满足预设的第二坡道条件、或者所述计划剩余时间小于预设的可承受最大时间误差且所述当前速度大于所述目标速度，所述第二坡道条件包括所述目标列车由所述当前位置至所述目标坡道的坡道结束点之间的速度均不小于所述进入惰行速度下限、且所预测的速度大于所述时间富裕节能速度上限。
一种列车节能运行控制装置，所述装置包括：
速度预测模块，用于预测目标列车惰行通过目标坡道的坡道结束点时的速度，所述目标坡道为所述目标列车待经过的坡道；
状态确定模块，用于基于所预测的速度确定对所述目标列车进行节能控制的目标运行状态；
指令输出模块，用于按照所述目标运行状态向所述目标列车输出控制指令，以调整所述目标列车的速度。
优选的，所述速度预测模块，具体用于：
获取所述目标列车的当前速度、当前位置和线路坡道信息，所述线路坡道信息中包含所述目标坡道的坡道结束点和坡道高度差；根据所述当前速度确定所述目标列车的基本阻力加速度；依据所述当前速度、所述基本阻力加速度、由所述当前位置到所述目标坡道的坡道结束点的长度、以及所述目标坡道的坡道高度差，确定所述目标列车惰行通过所述目标坡道的坡道结束点时的速度。
优选的，所述状态确定模块，具体用于：
获取所述目标列车的目标速度、ATP允许速度、计划剩余时间、当前控车阶段、当前位置、当前速度、当前运行状态和目标位置；根据所述目标速度分别确定非时间富裕节能速度上限、非时间富裕节能速度下限、以及非时间富裕节能进入惰行限制速度，所述非时间富裕节能进入惰行限制速度大于所述非时间富裕节能速度下限；根据所述非时间富裕节能速度上限和所述ATP允许速度，更新所述非时间富裕节能速度上限；若所述目标列车当前满足非时间富裕节能条件，检测所述当前运行状态；其中，所述非时间富裕节能条件包括所述计划剩余时间为零或者无效、所述当前控车阶段为自动调速阶段、所述非时间富裕节能速度下限大于预设的最低顶棚限制速度、所述当前速度大于预设的最低顶棚限制速度、所述当前位置不处于分相区、所述目标速度不等于所述ATP允许速度、所述当前位置与所述目标位置的差值大于预设的定位误差值；若所述当前运行状态为惰行状态、且所述目标列车不满足惰行退出条件，则进入非时间富裕节能的节能控制，确定所述目标运行状态为惰行状态；其中，所述惰行退出条件包括所述当前速度大于所述非时间富裕节能速度上限、或者所述当前速度小于所述非时间富裕节能速度下限；若所述当前运行状态不为惰行状态、且所述目标列车满足惰行进入条件，则进入非时间富裕节能的节能控制，确定所述目标运行状态为惰行状态；其中，所述惰行进入条件包括所述当前速度大于所述非时间富裕节能进入惰行限制速度、且所述目标坡道满足预设的第一坡道条件，所述第一坡道条件包括所预测的速度与所述当前速度之差大于预设的第一阈值、所述目标坡道为可惰行坡道、所述目标列车由所述当前位置至所述目标坡道的坡道结束点之间的速度均大于所述非时间富裕节能进入惰行限制速度。
一种电子设备，所述电子设备包括：至少一个存储器和至少一个处理器；所述存储器存储有应用程序，所述处理器调用所述存储器存储的应用程序，所述应用程序用于实现所述的列车节能运行控制方法。
一种存储介质，所述存储介质存储有计算机程序代码，所述计算机程序代码执行时实现所述的列车节能运行控制方法。
相较于现有技术，本发明实现的有益效果为：
本发明提供一种列车节能运行控制方法、装置、电子设备及存储介质，首先预测目标列车惰行通过目标坡道的坡道结束点时的速度，该目标坡道为所述目标列车待经过的坡道；进而基于所预测的速度确定对目标列车进行节能控制的目标运行状态；最后按照目标运行状态向目标列车输出控制指令，以调整目标列车的速度。本发明可以基于线路中的坡道变化，充分利用坡道势能，在保证列车运行时间可接受的前提下，实现列车的节能运行控制。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的ASC列车节能控制流示意图；
图2为本发明实施例提供的列车节能运行控制方法的方法流程图；
图3为本发明实施例提供的时间波动范围的增加时间的线性示意图；
图4为本发明实施例提供的时间波动范围的减少时间的线性示意图；
图5为本发明实施例提供的列车节能运行控制装置的结构示意图。
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，所描述的实施例仅仅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，都属于本发明保护的范围。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
轨道交通运输业作为重要的组成部分，对国民经济起着重要的基础性、支撑性和服务性作用，随着轨道交通列车运营密度越来越大，其在发挥着重要作用的同时，也伴随着大量的能量消耗。因此，有必要在保障其安全性、高效性和准点性的基础上，通过研究各种先进的节能技术降低轨道交通运输能耗。
近年来伴随着ATO（Automatic Train Operation，列车自动驾驶）技术的不断发展，可逐步实现轨道交通列车的自动化驾驶，从而解放司机的双手，缓解司机的劳动强度。ASC（Automatic Speed Control，速度自动控制）技术是ATO实现自动驾驶的关键技术，保证列车能够安全、准点、平稳的运行。作为轨道交通列车ATO系统的核心技术，它的完善程度势必会影响我国高速铁路的可持续发展。
列车的牵引能耗在轨道交通运营成本中占有很大的份额，研究列车的节能驾驶策略对降低运营成本、促进低碳经济具有重要的现实意义。从目前的应用层面来看，现有的节能操纵策略都是以时间富裕为前提，在列车运行的匀速区利用牵引—惰行代替恒牵引的控制策略，以此来减小列车的牵引能耗；而对于无时间富裕的情况下，并未实现节能的控制策略。采用牵引—惰行的控车策略时，只通过列车运行速度对牵引和惰行施加的时机进行判断，会出现列车恰好在下坡道上施加惰行，速度继续增加，进而超出预期速度使得列车施加制动的情况。但是，该情况不仅造成能量浪费和刹车片磨损，而且影响列车运行舒适性。
对此，为解决上述问题，本发明基于线路中的坡道变化，充分利用坡道势能，在保证列车运行时间可接受的前提下，实现列车的节能运行控制。在无论时间是否富裕的条件下，本发明都能根据线路的实际情况实现列车的节能控制。
本发明所实现的节能功能可以作为一个独立的模块嵌入到ASC中，对控车过程进行修正。在满足准点的前提下，ASC可以在自动速度控制过程中尽可能减少输出牵引的时机，并且保证列车安全、高效、平稳的运行。此外，本发明所提供的列车节能运行控制方案还可以同时适用地铁、城际和高铁不同控制系统，本发明对此不做限定。
参见图1，图1为本发明实施例提供的ASC列车节能控制流示意图。如图1所示，本发明所实现的节能功能作为ASC中一个独立的控车调节模块，ASC在经过输入数据检查、输入预处理、自动调速之后，若列车符合节能控制条件，则对列车的控车方式进行改变，以此执行本发明的列车节能运行控制方案以实现节能功能，最后执行输出数据检查。当然，如果列车不符合节能控制条件，则无需对列车的控车方式进行改变，维持自动调速的控制方式。
参见图2，图2为本发明实施例提供的列车节能运行控制方法的方法流程图。如图2所示，该列车节能运行控制方法包括如下步骤：
S10，预测目标列车惰行通过目标坡道的坡道结束点时的速度，目标坡道为目标列车待经过的坡道。
本发明实施例中，目标列车即待执行节能功能的列车。通过输入接口与ASC进行数据交互可以读取节能功能所需的参数，包括目标列车的当前速度、当前位置、当前控车阶段、计划剩余时间、剩余路程、线路坡道信息、目标速度、ATP（Automatic TrainProtection，列车自动防护）允许速度、当前运行状态、当前加速度、目标位置等信息。
具体的，根据线路坡道信息可以确定目标列车待经过的下一坡道，即目标坡道的相关信息，进而结合目标列车的当前速度和当前位置来预测目标列车惰行通过该目标坡道的坡道结束点时的速度。
具体实现过程中，步骤S10中“预测目标列车惰行通过目标坡道的坡道结束点时的速度”可以采用如下步骤：
获取目标列车的当前速度、当前位置和线路坡道信息，线路坡道信息中包含目标坡道的坡道结束点和坡道高度差；
根据当前速度确定目标列车的基本阻力加速度；
依据当前速度、基本阻力加速度、由当前位置到目标坡道的坡道结束点的长度、以及目标坡道的坡道高度差，确定目标列车惰行通过目标坡道的坡道结束点时的速度。
本发明实施例中，线路坡道信息中包含目标坡道的坡道结束点的位置、以及目标坡道的坡道高度差的数值。目标列车在目标坡道上惰行时，按照如下公式（1）可以根据基本阻力确定基本阻力加速度
：
其中，
表示当前速度（m/s）；
表示用于计算基本阻力的系数、为已知值；
表示基本阻力（N）；
表示目标列车的质量（kg）、为已知值。
考虑基本阻力和坡道造成的附加阻力做功，结合能量守恒原则可得出如下公式（2）：
其中，
表示基本阻力做功（J）；
表示目标坡道的附加阻力做功（J）；
表示目标列车在目标坡道的坡道结束点的动能（J）；
表示目标列车在开始位置的动能（J）；
表示由当前位置到目标坡道的坡道结束点的长度（m）；
表示目标坡道的坡道高度差（m）；
表示目标列车惰行通过目标坡道的坡道结束点时的速度（m/s）；
表示万有引力系数。
基于上述公式（2），可以得到目标列车惰行通过目标坡道的坡道结束点时的速度
，如以下公式（3）所示：
由此，按照上述公式（3）可以计算得到目标列车惰行通过目标坡道的坡道结束点时的速度。
S20，基于所预测的速度确定对目标列车进行节能控制的目标运行状态。
本发明实施例中，考虑到所预测的速度，可以根据计划剩余时间对目标列车进行节能控制。具体的，计划剩余时间不足或者无效（即运营计划无效）时，可以根据所预测的速度对目标列车进行非时间富裕的节能控制，反之，计划剩余时间充足且有效时，则可以根据所预测的速度对目标列车进行时间富裕的节能控制。
本发明实施例中，非时间富裕的节能控制是利用坡道势能代替牵引使目标列车速度增加，以此来完成目标列车的节能控制。在整个运行过程中，对速度波动范围进行限制，以保证目标列车运行的准时性。当目标列车的速度在规定范围内且前方存在可以让速度增加的坡道时，目标列车开始惰行，利用下坡道完成加速过程。当目标列车的速度低于非时间富裕节能速度下限或速度高于非时间富裕节能速度上限时，目标列车退出惰行，根据列车当前状况进行正常的列车控制命令调节，即目标列车的速度低于非时间富裕节能速度下限时施加牵引、目标列车的速度高于非时间富裕节能速度上限时施加制动。此外，若目标列车在某坡道惰行时，发生退出惰行的情况，则目标列车在该坡道正常控车，不再进入节能控制。
具体实现过程中，为实现非时间富裕的节能控制，步骤S20“基于所预测的速度确定对目标列车进行节能控制的目标运行状态”可以采用如下步骤：
获取目标列车的目标速度、ATP允许速度、计划剩余时间、当前控车阶段、当前位置、当前速度、当前运行状态和目标位置；
根据目标速度分别确定非时间富裕节能速度上限、非时间富裕节能速度下限、以及非时间富裕节能进入惰行限制速度，非时间富裕节能进入惰行限制速度大于非时间富裕节能速度下限；
根据非时间富裕节能速度上限和ATP允许速度，更新非时间富裕节能速度上限；
若目标列车当前满足非时间富裕节能条件，检测当前运行状态；其中，非时间富裕节能条件包括计划剩余时间为零或者无效、当前控车阶段为自动调速阶段、非时间富裕节能速度下限大于预设的最低顶棚限制速度、当前速度大于预设的最低顶棚限制速度、当前位置不处于分相区、目标速度不等于ATP允许速度、当前位置与目标位置的差值大于预设的定位误差值；
若当前运行状态为惰行状态、且目标列车不满足惰行退出条件，则进入非时间富裕节能的节能控制，确定目标运行状态为惰行状态；其中，惰行退出条件包括当前速度大于非时间富裕节能速度上限、或者当前速度小于非时间富裕节能速度下限；
若当前运行状态不为惰行状态、且目标列车满足惰行进入条件，则进入非时间富裕节能的节能控制，确定目标运行状态为惰行状态；其中，惰行进入条件包括当前速度大于非时间富裕节能进入惰行限制速度、且目标坡道满足预设的第一坡道条件，第一坡道条件包括所预测的速度与当前速度之差大于预设的第一阈值、目标坡道为可惰行坡道、目标列车由当前位置至目标坡道的坡道结束点之间的速度均大于非时间富裕节能进入惰行限制速度。
本发明实施例中，实现非时间富裕的节能控制所需的参数包括目标列车的目标速度、ATP允许速度、计划剩余时间、当前控车阶段、当前位置、当前速度、当前运行状态和目标位置。
首先，在计算速度波动范围时，可以采用如下公式（4）计算非时间富裕节能速度上限
：
其中，
表示目标速度（m/s）；
表示速度上限百分比、为配置值、大于1。
可以采用如下公式（5）计算非时间富裕节能速度下限
：
其中，
表示速度下限百分比、为配置值、小于1。
可以采用如下公式（6）计算非时间富裕节能进入惰行限制速度
：
其中，
表示进入惰行速度下限百分比、为配置值、大于
。
如果根据上述公式（4）所计算的非时间富裕节能速度上限与ATP允许速度之差大于预设的速度余量（配置值、大于0），则认为非时间富裕节能速度上限最大只能为ATP允许速度与速度余量的差值，以此更新目标速度。
进一步，本发明实施例还可以设置非时间富裕节能条件，若目标列车满足非时间富裕节能条件，则根据当前运行状态、以及惰行退出条件和惰行进入条件，来进行非时间富裕的节能控制。具体的：
若当前运行状态为惰行状态、且目标列车不满足惰行退出条件，则进入非时间富裕节能的节能控制，施加惰行，确定目标运行状态为惰行状态；若当前运行状态不为惰行状态（比如为牵引状态或者制动状态）、且目标列车满足惰行进入条件，则进入非时间富裕节能的节能控制，施加惰行，确定目标运行状态为惰行状态。
另外，若当前运行状态为惰行状态、且满足惰行退出条件，则退出非时间富裕节能的节能控制；若当前运行状态不为惰行状态、且不满足惰行进入条件，则退出非时间富裕节能的节能控制。
此外，若目标列车不满足非时间富裕节能条件，则退出节能控制。
具体实现过程中，非时间富裕节能条件包括如下内容，需要同时满足以下所有条件目标列车才可进入非时间富裕节能：
1）运营计划无效或计划剩余时间不足，即计划剩余时间为零或者无效；2）目标列车处于自动调速阶段，即当前控车阶段为自动调速阶段；3）非时间富裕节能速度下限高于最低顶棚限制速度，该最低顶棚限制速度为预设值；4）当前速度高于最低顶棚限制速度；5）目标列车不在分相区；6）目标列车无超速风险、无需紧急调节，即目标速度不等于ATP允许速度、当前位置与目标位置的差值大于预设的定位误差值。
惰行退出条件包括如下内容，目标列车退出惰行满足以下任一条件即可：
1）当前速度超过非时间富裕节能速度上限；2）当前速度低于非时间富裕节能速度下限。
惰行进入条件包括如下内容，目标列车进入惰行需要同时满足以下两个条件：
1）当前速度超过非时间富裕节能进入惰行限制速度；2）目标坡道满足以下条件（即第一坡道条件）：
该目标坡道起到速度增加的作用、且增加量大于△v（配置值），即所预测的速度与当前速度之差大于预设的第一阈值；该目标坡道为可惰行坡道（若目标列车在该目标坡道惰行时速度低于非时间富裕节能速度下限，则会被标记为不可惰行坡道，即退出惰行）；从目标列车当前位置到该目标坡道的坡道结束点之间所有位置的速度均超过非时间富裕节能进入惰行限制速度（由于列车在同一坡道上不同位置的速度变化趋势是相同的，因此仅需要比较坡道结束点的速度、即所预测的速度是否超过非时间富裕节能进入惰行限制速度即可；若坡道结束点的速度未超过非时间富裕节能进入惰行限制速度，则全坡道的速度均未超过，反之，若坡道结束点的速度超过非时间富裕节能进入惰行限制速度，则全坡道的速度均超过）。
本发明实施例中，时间富裕的节能控制是结合线路坡道以牵引—惰行的控制方式，让目标列车的速度在规定范围内上下振荡。若线路中存在下坡道，则让目标列车提前开始惰行，利用坡道势能让目标列车的速度增加到时间富裕节能速度上限。当线路中出现连续下坡道使目标列车的速度超过时间富裕节能速度上限时，若前方坡道可以在保证不超速的前提下，让目标列车的速度下降至速度波动范围内，则维持目标列车惰行；否则，施加小制动让目标列车的速度降低，保证目标列车在前方坡道惰行时速度最高达到目标速度。具体的，为实现时间富裕的节能控制，步骤S20“基于所预测的速度确定对目标列车进行节能控制的目标运行状态”可以采用如下步骤：
获取目标列车的计划剩余时间、剩余路程、目标速度、当前控车阶段、ATP允许速度、当前速度、当前运行状态、当前加速度、当前位置和目标位置；
确定计划剩余时间在相应时间波动范围内的减少时间和增加时间；
根据计划剩余时间、剩余路程和减少时间，确定时间富裕节能速度上限；
根据计划剩余时间、剩余路程和增加时间，确定时间富裕节能速度下限；
根据目标速度和时间富裕节能速度下限，确定进入惰行速度下限；
若目标列车当前满足时间富裕节能条件，检测节能超速标记位；其中，时间富裕节能条件包括计划剩余时间大于零且有效、当前控车阶段为自动调速阶段、目标速度大于预设的最低顶棚限制速度、目标速度小于ATP允许速度、当前位置不处于分相区、目标速度不等于ATP允许速度、当前位置与目标位置的差值大于预设的定位误差值；当当前速度大于时间富裕节能速度上限、且所预估的目标列车以惰行工况通过预设距离的速度大于ATP允许速度时，节能超速标记位由假置为真；当当前速度满足降低趋势且不大于目标速度、或者当前速度与时间富裕节能速度下限的差值小于预设的第二阈值时，节能超速标记位由真置为假；
若节能超速标记位为真，进入时间富裕节能的节能控制，确定目标运行状态为制动状态；
若节能超速标记位为假，检测当前运行状态是否为惰行状态；
若当前运行状态为惰行状态、且满足惰行退出条件，则进入时间富裕节能的节能控制，确定目标运行状态为牵引状态；
若当前运行状态为惰行状态、且不满足惰行退出条件，则进入时间富裕节能的节能控制，确定目标运行状态为惰行状态；
若当前运行状态不为惰行状态、且满足惰行进入条件，则进入时间富裕节能的节能控制，确定目标运行状态为惰行状态；
若当前运行状态不为惰行状态、且不满足惰行进入条件，则进入时间富裕节能的节能控制，确定目标运行状态为牵引状态；
其中，惰行退出条件包括当前速度小于进入惰行速度下限；惰行进入条件包括当前速度大于时间富裕节能速度上限、或者根据当前速度和当前加速度所确定的目标列车牵引卸载后的速度大于时间富裕节能速度上限、或者目标坡道满足预设的第二坡道条件、或者计划剩余时间小于预设的可承受最大时间误差且当前速度大于目标速度，第二坡道条件包括目标列车由当前位置至目标坡道的坡道结束点之间的速度均不小于进入惰行速度下限、且所预测的速度大于时间富裕节能速度上限。
本发明实施例中，实现时间富裕的节能控制所需的参数包括目标列车的计划剩余时间、剩余路程、目标速度、当前控车阶段、ATP允许速度、当前速度、当前运行状态、当前加速度、当前位置和目标位置。
在时间富裕节能控制下，速度波动范围是根据计划剩余时间
确定的。首先确定时间波动范围
，其中，
表示减少时间、
表示增加时间。
参见图3，图3为本发明实施例提供的时间波动范围的增加时间的线性示意图。参见图4，图4为本发明实施例提供的时间波动范围的减少时间的线性示意图。采用如下公式（7）计算增加时间
、采用如下公式（8）计算减少时间
：
其中，
表示时间波动百分比、为配置值；
表示可承受最大时间误差（s）、为配置值。
基于此，可以采用如下公式（9）计算时间富裕节能速度上限
：
其中，
表示剩余路程。
可以采用如下公式（10）计算时间富裕节能速度下限
：
可以采用如下公式（11）计算进入惰行速度下限 
：
其中，
表示速度波动百分比、为配置值。
进一步，本发明实施例还可以设置时间富裕节能条件，若目标列车满足时间富裕节能条件，则根据节能超速标记位、当前运行状态、惰行退出条件和惰行进入条件，来进行时间富裕的节能控制。具体的：
若节能超速标记位为真，进入时间富裕节能的节能控制，施加制动，确定目标运行状态为制动状态；若节能超速标记位为假、当前运行状态为惰行状态、且满足惰行退出条件，则进入时间富裕节能的节能控制，施加牵引，确定目标运行状态为牵引状态；若节能超速标记位为假、当前运行状态为惰行状态、且不满足惰行退出条件，则进入时间富裕节能的节能控制，施加惰行，确定目标运行状态为惰行状态；若节能超速标记位为假、当前运行状态不为惰行状态、且满足惰行进入条件，则进入时间富裕节能的节能控制，施加惰行，确定目标运行状态为惰行状态；若节能超速标记位为假、当前运行状态不为惰行状态、且不满足惰行进入条件，则进入时间富裕节能的节能控制，施加牵引，确定目标运行状态为牵引状态。
另外，若目标列车不满足时间富裕节能条件，则退出节能控制。
具体实现过程中，时间富裕节能条件包括如下内容，需要同时满足以下所有条件目标列车才可进入时间富裕节能：
1）运营计划有效且有富裕时间，即计划剩余时间大于零且有效；2）目标列车处于自动调速阶段，即当前控车阶段为自动调速阶段；3）目标速度高于最低顶棚限制速度，该最低顶棚限制速度为预设值；4）目标速度低于ATP允许速度；5）列车不在分相区；6）目标列车无超速风险、无需紧急调节，即目标速度不等于ATP允许速度、当前位置与目标位置的差值大于预设的定位误差值。
另外，判定目标列车超速的方案为：当前速度大于时间富裕节能速度上限、且预估目标列车以惰行工况通过未来一段距离
后的速度会超过ATP允许速度，其中，
可以采用如下公式（12）计算：
其中，
表示预估目标列车是否超速限制时间（s）、为配置值。
节能超速标记位由真置为假的条件，满足如下任一条件即可：
1）保证目标列车在前方
范围内的坡道惰行时，速度最高不超过目标速度；
2）当前速度与时间富裕节能速度下限的差值小于
（配置值）。
也就是说，当当前速度大于时间富裕节能速度上限、且所预估的目标列车以惰行工况通过预设距离的速度大于ATP允许速度时，节能超速标记位由假置为真；当当前速度满足降低趋势且不大于目标速度、或者当前速度与时间富裕节能速度下限的差值小于预设的第二阈值时，节能超速标记位由真置为假。
惰行退出条件包括如下内容，目标列车退出惰行满足如下一个条件即可：
1）当前速度低于进入惰行速度下限。
惰行进入条件包括如下内容，目标列车进入惰行需要同时满足以下任一条件：
1）当前速度超过时间富裕节能速度上限；2）目标列车完全卸载牵引（考虑卸载牵引指令延时和列车动作过程）之后的速度
超过时间富裕节能速度上限，即目标列车牵引卸载后的速度
大于时间富裕节能速度上限，其中，时间富裕节能速度上限
可以采用如下公式（13）计算；3）目标坡道满足以下条件（即第二坡道条件）；4）计划剩余时间小于预设的可承受最大时间误差
、且当前速度大于目标速度。
其中，
表示当前加速、
表示列车缓解时间（s）、为配置值。
第二坡道条件包括：
目标列车从当前位置开始惰行，从当前位置到目标坡道的坡道结束点之间所有位置的速度均不低于进入惰行速度下限（由于列车在同一坡道上不同位置的速度变化趋势是相同的，因此仅需要比较坡道结束点的速度、即所预测的速度是否低于进入惰行速度下限即可；若坡道结束点的速度不低于进入惰行速度下限，则全坡道的速度均不低于，反之，若坡道结束点的速度低于进入惰行速度下限，则全坡道的速度均低于）、且目标列车惰行通过目标坡道的坡道结束点时的速度（即所预测的速度）大于时间富裕节能速度上限。
S30，按照目标运行状态向目标列车输出控制指令，以调整目标列车的速度。
本发明实施例中，通过输出接口与ASC进行数据交互来输出控制指令，该控制指令用于指示输出牵引力/制动力，根据输出的牵引力和制动力的状况将目标列车的运行状态分为三种情况，牵引、制动、惰行。当输出牵引力时，目标列车为牵引状态；当输出制动力时，目标列车为制动状态；既不输出牵引力也不输出制动力时，目标列车为惰行状态。
具体的，若目标列车进入非时间富裕/时间富裕的节能控制，则按照节能模式下的控制指令对目标列车进行控制，否则不改变目标列车的控制指令。对目标列车的速度调节分施加牵引、制动、惰行，对于不同情况的处理如下：
当对目标列车施加牵引时，限制目标列车的最大牵引施加程度（配置值），根据目标列车不同的当前运行状态进行调节：
1）当前运行状态为牵引或惰行状态：以固定速率（配置值）施加牵引。
2）当前运行状态为制动状态：以固定速率（配置值）卸载制动。
当对目标列车施加制动时，限制目标列车的最大制动施加程度（配置值），根据目标列车不同的当前运行状态进行调节：
1）当前运行状态为牵引状态：以固定速率（配置值）卸载牵引。
2）当前运行状态为制动或惰行状态：以固定速率（配置值）施加制动。
当对目标列车施加惰行时，根据目标列车不同的当前运行状态进行调节：
1）当前运行状态为牵引状态：以固定速率（配置值）卸载牵引。
2）当前运行状态为制动状态：以固定速率（配置值）卸载制动。
3）当前运行状态为惰行状态：维持惰行。
基于以上描述，本发明实施例提供的列车节能运行控制方法，一方面可以在无时间富裕的情况下，可以实现列车的节能运行；另一方面还可以在有时间富裕的情况下，利用坡道势能对列车的速度进行调节，延长了列车惰行时间，通过提前计算坡道对列车速度的影响，动态调整列车施加牵引和惰行的位置，保证列车利用下坡道加速度，上坡道减速度，避免由下坡道导致的不必要制动的施加，降低了列车能耗，减轻了刹车片磨损；再一方面，还可以作为独立的控制模块，可以嵌入到不同的自动调速算法中，供ATO系统使用。
基于上述实施例提供的列车节能运行控制方法，本发明实施例还对应提供一种执行该列车节能运行控制方法的装置，该装置的结构示意图如图5所示：
速度预测模块10，用于预测目标列车惰行通过目标坡道的坡道结束点时的速度，目标坡道为目标列车待经过的坡道；
状态确定模块20，用于基于所预测的速度确定对目标列车进行节能控制的目标运行状态；
指令输出模块30，用于按照目标运行状态向目标列车输出控制指令，以调整目标列车的速度。
可选的，速度预测模块10，具体用于：
获取目标列车的当前速度、当前位置和线路坡道信息，线路坡道信息中包含目标坡道的坡道结束点和坡道高度差；根据当前速度确定目标列车的基本阻力加速度；依据当前速度、基本阻力加速度、由当前位置到目标坡道的坡道结束点的长度、以及目标坡道的坡道高度差，确定目标列车惰行通过目标坡道的坡道结束点时的速度。
可选的，状态确定模块20，具体用于：
获取目标列车的目标速度、ATP允许速度、计划剩余时间、当前控车阶段、当前位置、当前速度、当前运行状态和目标位置；根据目标速度分别确定非时间富裕节能速度上限、非时间富裕节能速度下限、以及非时间富裕节能进入惰行限制速度，非时间富裕节能进入惰行限制速度大于非时间富裕节能速度下限；根据非时间富裕节能速度上限和ATP允许速度，更新非时间富裕节能速度上限；若目标列车当前满足非时间富裕节能条件，检测当前运行状态；其中，非时间富裕节能条件包括计划剩余时间为零或者无效、当前控车阶段为自动调速阶段、非时间富裕节能速度下限大于预设的最低顶棚限制速度、当前速度大于预设的最低顶棚限制速度、当前位置不处于分相区、目标速度不等于ATP允许速度、当前位置与目标位置的差值大于预设的定位误差值；若当前运行状态为惰行状态、且目标列车不满足惰行退出条件，则进入非时间富裕节能的节能控制，确定目标运行状态为惰行状态；其中，惰行退出条件包括当前速度大于非时间富裕节能速度上限、或者当前速度小于非时间富裕节能速度下限；若当前运行状态不为惰行状态、且目标列车满足惰行进入条件，则进入非时间富裕节能的节能控制，确定目标运行状态为惰行状态；其中，惰行进入条件包括当前速度大于非时间富裕节能进入惰行限制速度、且目标坡道满足预设的第一坡道条件，第一坡道条件包括所预测的速度与当前速度之差大于预设的第一阈值、目标坡道为可惰行坡道、目标列车由当前位置至目标坡道的坡道结束点之间的速度均大于非时间富裕节能进入惰行限制速度。
可选的，状态确定模块20，还用于：
若当前运行状态为惰行状态、且满足惰行退出条件，则退出非时间富裕节能的节能控制；若当前运行状态不为惰行状态、且不满足惰行进入条件，则退出非时间富裕节能的节能控制。
可选的，状态确定模块20，具体用于：
获取目标列车的计划剩余时间、剩余路程、目标速度、当前控车阶段、ATP允许速度、当前速度、当前运行状态、当前加速度、当前位置和目标位置；确定计划剩余时间在相应时间波动范围内的减少时间和增加时间；根据计划剩余时间、剩余路程和减少时间，确定时间富裕节能速度上限；根据计划剩余时间、剩余路程和增加时间，确定时间富裕节能速度下限；根据目标速度和时间富裕节能速度下限，确定进入惰行速度下限；若目标列车当前满足时间富裕节能条件，检测节能超速标记位；其中，时间富裕节能条件包括计划剩余时间大于零且有效、当前控车阶段为自动调速阶段、目标速度大于预设的最低顶棚限制速度、目标速度小于ATP允许速度、当前位置不处于分相区、目标速度不等于ATP允许速度、当前位置与目标位置的差值大于预设的定位误差值；当当前速度大于时间富裕节能速度上限、且所预估的目标列车以惰行工况通过预设距离的速度大于ATP允许速度时，节能超速标记位由假置为真；当当前速度满足降低趋势且不大于目标速度、或者当前速度与时间富裕节能速度下限的差值小于预设的第二阈值时，节能超速标记位由真置为假；若节能超速标记位为真，进入时间富裕节能的节能控制，确定目标运行状态为制动状态；若节能超速标记位为假，检测当前运行状态是否为惰行状态；若当前运行状态为惰行状态、且满足惰行退出条件，则进入时间富裕节能的节能控制，确定目标运行状态为牵引状态；若当前运行状态为惰行状态、且不满足惰行退出条件，则进入时间富裕节能的节能控制，确定目标运行状态为惰行状态；若当前运行状态不为惰行状态、且满足惰行进入条件，则进入时间富裕节能的节能控制，确定目标运行状态为惰行状态；若当前运行状态不为惰行状态、且不满足惰行进入条件，则进入时间富裕节能的节能控制，确定目标运行状态为牵引状态；其中，惰行退出条件包括当前速度小于进入惰行速度下限；惰行进入条件包括当前速度大于时间富裕节能速度上限、或者根据当前速度和当前加速度所确定的目标列车牵引卸载后的速度大于时间富裕节能速度上限、或者目标坡道满足预设的第二坡道条件、或者计划剩余时间小于预设的可承受最大时间误差且当前速度大于目标速度，第二坡道条件包括目标列车由当前位置至目标坡道的坡道结束点之间的速度均不小于进入惰行速度下限、且所预测的速度大于时间富裕节能速度上限。
需要说明的是，本发明实施例中各模块的细化功能可以参见上述列车节能运行控制方法实施例对应公开部分，在此不再赘述。
基于上述实施例提供的列车节能运行控制方法，本发明实施例还提供一种电子设备，该电子设备包括：至少一个存储器和至少一个处理器；存储器存储有应用程序，处理器调用存储器存储的应用程序，应用程序用于实现列车节能运行控制方法。
基于上述实施例提供的列车节能运行控制方法，本发明实施例还提供一种存储介质，该存储介质存储有计算机程序代码，计算机程序代码执行时实现列车节能运行控制方法。
以上对本发明所提供的一种列车节能运行控制方法、装置、电子设备及存储介质进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明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发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
需要说明的是，本说明书中的各个实施例均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的部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，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。
还需要说明的是，在本文中，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、物品或者设备所固有的要素，或者是还包括为这些过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种列车节能运行控制方法，其特征在于，所述方法包括：
预测目标列车惰行通过目标坡道的坡道结束点时的速度，所述目标坡道为所述目标列车待经过的坡道；
基于所预测的速度确定对所述目标列车进行节能控制的目标运行状态；
按照所述目标运行状态向所述目标列车输出控制指令，以调整所述目标列车的速度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预测目标列车惰行通过目标坡道的坡道结束点时的速度，包括：
获取所述目标列车的当前速度、当前位置和线路坡道信息，所述线路坡道信息中包含所述目标坡道的坡道结束点和坡道高度差；
根据所述当前速度确定所述目标列车的基本阻力加速度；
依据所述当前速度、所述基本阻力加速度、由所述当前位置到所述目标坡道的坡道结束点的长度、以及所述目标坡道的坡道高度差，确定所述目标列车惰行通过所述目标坡道的坡道结束点时的速度。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所预测的速度确定对所述目标列车进行节能控制的目标运行状态，包括：
获取所述目标列车的目标速度、ATP允许速度、计划剩余时间、当前控车阶段、当前位置、当前速度、当前运行状态和目标位置；
根据所述目标速度分别确定非时间富裕节能速度上限、非时间富裕节能速度下限、以及非时间富裕节能进入惰行限制速度，所述非时间富裕节能进入惰行限制速度大于所述非时间富裕节能速度下限；
根据所述非时间富裕节能速度上限和所述ATP允许速度，更新所述非时间富裕节能速度上限；
若所述目标列车当前满足非时间富裕节能条件，检测所述当前运行状态；其中，所述非时间富裕节能条件包括所述计划剩余时间为零或者无效、所述当前控车阶段为自动调速阶段、所述非时间富裕节能速度下限大于预设的最低顶棚限制速度、所述当前速度大于预设的最低顶棚限制速度、所述当前位置不处于分相区、所述目标速度不等于所述ATP允许速度、所述当前位置与所述目标位置的差值大于预设的定位误差值；
若所述当前运行状态为惰行状态、且所述目标列车不满足惰行退出条件，则进入非时间富裕节能的节能控制，确定所述目标运行状态为惰行状态；其中，所述惰行退出条件包括所述当前速度大于所述非时间富裕节能速度上限、或者所述当前速度小于所述非时间富裕节能速度下限；
若所述当前运行状态不为惰行状态、且所述目标列车满足惰行进入条件，则进入非时间富裕节能的节能控制，确定所述目标运行状态为惰行状态；其中，所述惰行进入条件包括所述当前速度大于所述非时间富裕节能进入惰行限制速度、且所述目标坡道满足预设的第一坡道条件，所述第一坡道条件包括所预测的速度与所述当前速度之差大于预设的第一阈值、所述目标坡道为可惰行坡道、所述目标列车由所述当前位置至所述目标坡道的坡道结束点之间的速度均大于所述非时间富裕节能进入惰行限制速度。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所预测的速度确定对所述目标列车进行节能控制的目标运行状态，还包括：
若所述当前运行状态为惰行状态、且满足惰行退出条件，则退出非时间富裕节能的节能控制；
若所述当前运行状态不为惰行状态、且不满足惰行进入条件，则退出非时间富裕节能的节能控制。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所预测的速度确定对所述目标列车进行节能控制的目标运行状态，包括：
获取所述目标列车的计划剩余时间、剩余路程、目标速度、当前控车阶段、ATP允许速度、当前速度、当前运行状态、当前加速度、当前位置和目标位置；
确定所述计划剩余时间在相应时间波动范围内的减少时间和增加时间；
根据所述计划剩余时间、所述剩余路程和所述减少时间，确定时间富裕节能速度上限；
根据所述计划剩余时间、所述剩余路程和所述增加时间，确定时间富裕节能速度下限；
根据所述目标速度和所述时间富裕节能速度下限，确定进入惰行速度下限；
若所述目标列车当前满足时间富裕节能条件，检测节能超速标记位；其中，所述时间富裕节能条件包括所述计划剩余时间大于零且有效、所述当前控车阶段为自动调速阶段、所述目标速度大于预设的最低顶棚限制速度、所述目标速度小于所述ATP允许速度、所述当前位置不处于分相区、所述目标速度不等于所述ATP允许速度、所述当前位置与所述目标位置的差值大于预设的定位误差值；当所述当前速度大于所述时间富裕节能速度上限、且所预估的所述目标列车以惰行工况通过预设距离的速度大于所述ATP允许速度时，所述节能超速标记位由假置为真；当所述当前速度满足降低趋势且不大于所述目标速度、或者所述当前速度与所述时间富裕节能速度下限的差值小于预设的第二阈值时，所述节能超速标记位由真置为假；
若所述节能超速标记位为真，进入时间富裕节能的节能控制，确定所述目标运行状态为制动状态；
若所述节能超速标记位为假，检测所述当前运行状态是否为惰行状态；
若所述当前运行状态为惰行状态、且满足惰行退出条件，则进入时间富裕节能的节能控制，确定所述目标运行状态为牵引状态；
若所述当前运行状态为惰行状态、且不满足惰行退出条件，则进入时间富裕节能的节能控制，确定所述目标运行状态为惰行状态；
若所述当前运行状态不为惰行状态、且满足惰行进入条件，则进入时间富裕节能的节能控制，确定所述目标运行状态为惰行状态；
若所述当前运行状态不为惰行状态、且不满足惰行进入条件，则进入时间富裕节能的节能控制，确定所述目标运行状态为牵引状态；
其中，所述惰行退出条件包括所述当前速度小于所述进入惰行速度下限；所述惰行进入条件包括所述当前速度大于所述时间富裕节能速度上限、或者根据所述当前速度和所述当前加速度所确定的所述目标列车牵引卸载后的速度大于所述时间富裕节能速度上限、或者所述目标坡道满足预设的第二坡道条件、或者所述计划剩余时间小于预设的可承受最大时间误差且所述当前速度大于所述目标速度，所述第二坡道条件包括所述目标列车由所述当前位置至所述目标坡道的坡道结束点之间的速度均不小于所述进入惰行速度下限、且所预测的速度大于所述时间富裕节能速度上限。
6.一种列车节能运行控制装置，其特征在于，所述装置包括：
速度预测模块，用于预测目标列车惰行通过目标坡道的坡道结束点时的速度，所述目标坡道为所述目标列车待经过的坡道；
状态确定模块，用于基于所预测的速度确定对所述目标列车进行节能控制的目标运行状态；
指令输出模块，用于按照所述目标运行状态向所述目标列车输出控制指令，以调整所述目标列车的速度。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述速度预测模块，具体用于：
获取所述目标列车的当前速度、当前位置和线路坡道信息，所述线路坡道信息中包含所述目标坡道的坡道结束点和坡道高度差；根据所述当前速度确定所述目标列车的基本阻力加速度；依据所述当前速度、所述基本阻力加速度、由所述当前位置到所述目标坡道的坡道结束点的长度、以及所述目标坡道的坡道高度差，确定所述目标列车惰行通过所述目标坡道的坡道结束点时的速度。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述状态确定模块，具体用于：
获取所述目标列车的目标速度、ATP允许速度、计划剩余时间、当前控车阶段、当前位置、当前速度、当前运行状态和目标位置；根据所述目标速度分别确定非时间富裕节能速度上限、非时间富裕节能速度下限、以及非时间富裕节能进入惰行限制速度，所述非时间富裕节能进入惰行限制速度大于所述非时间富裕节能速度下限；根据所述非时间富裕节能速度上限和所述ATP允许速度，更新所述非时间富裕节能速度上限；若所述目标列车当前满足非时间富裕节能条件，检测所述当前运行状态；其中，所述非时间富裕节能条件包括所述计划剩余时间为零或者无效、所述当前控车阶段为自动调速阶段、所述非时间富裕节能速度下限大于预设的最低顶棚限制速度、所述当前速度大于预设的最低顶棚限制速度、所述当前位置不处于分相区、所述目标速度不等于所述ATP允许速度、所述当前位置与所述目标位置的差值大于预设的定位误差值；若所述当前运行状态为惰行状态、且所述目标列车不满足惰行退出条件，则进入非时间富裕节能的节能控制，确定所述目标运行状态为惰行状态；其中，所述惰行退出条件包括所述当前速度大于所述非时间富裕节能速度上限、或者所述当前速度小于所述非时间富裕节能速度下限；若所述当前运行状态不为惰行状态、且所述目标列车满足惰行进入条件，则进入非时间富裕节能的节能控制，确定所述目标运行状态为惰行状态；其中，所述惰行进入条件包括所述当前速度大于所述非时间富裕节能进入惰行限制速度、且所述目标坡道满足预设的第一坡道条件，所述第一坡道条件包括所预测的速度与所述当前速度之差大于预设的第一阈值、所述目标坡道为可惰行坡道、所述目标列车由所述当前位置至所述目标坡道的坡道结束点之间的速度均大于所述非时间富裕节能进入惰行限制速度。
9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：至少一个存储器和至少一个处理器；所述存储器存储有应用程序，所述处理器调用所述存储器存储的应用程序，所述应用程序用于实现权利要求1-5任意一项所述的列车节能运行控制方法。
10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有计算机程序代码，所述计算机程序代码执行时实现权利要求1-5任意一项所述的列车节能运行控制方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310103661.6A CN115805974B (zh) | 2023-02-13 | 2023-02-13 | 列车节能运行控制方法、装置、电子设备及存储介质 |
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|---|---|---|---|---|
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10167070A (ja) * | 1996-12-12 | 1998-06-23 | Hitachi Ltd | 列車情報伝送方法、列車速度制御方法および列車制御システム |
| US20040069909A1 (en) * | 2002-10-10 | 2004-04-15 | Kane Mark Edward | Method and system for checking track integrity |
| EP1719687A2 (de) * | 2005-05-02 | 2006-11-08 | DB Systems GmbH | Exacte Ermittlung der Fahrzeit von Schienenfahrzeugen |
| CN113361061A (zh) * | 2020-03-06 | 2021-09-07 | 中移智行网络科技有限公司 | 列车操纵策略优化方法、装置、存储介质和计算机设备 |
| CN113401173A (zh) * | 2021-06-28 | 2021-09-17 | 通号城市轨道交通技术有限公司 | 列车运行控制方法、装置、电子设备及存储介质 |
| CN114692266A (zh) * | 2022-03-03 | 2022-07-01 | 北京市市政工程设计研究总院有限公司 | 一种基于高斯伪谱法的节能坡优化方法 |
-
2023
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10167070A (ja) * | 1996-12-12 | 1998-06-23 | Hitachi Ltd | 列車情報伝送方法、列車速度制御方法および列車制御システム |
| US20040069909A1 (en) * | 2002-10-10 | 2004-04-15 | Kane Mark Edward | Method and system for checking track integrity |
| EP1719687A2 (de) * | 2005-05-02 | 2006-11-08 | DB Systems GmbH | Exacte Ermittlung der Fahrzeit von Schienenfahrzeugen |
| CN113361061A (zh) * | 2020-03-06 | 2021-09-07 | 中移智行网络科技有限公司 | 列车操纵策略优化方法、装置、存储介质和计算机设备 |
| CN113401173A (zh) * | 2021-06-28 | 2021-09-17 | 通号城市轨道交通技术有限公司 | 列车运行控制方法、装置、电子设备及存储介质 |
| CN114692266A (zh) * | 2022-03-03 | 2022-07-01 | 北京市市政工程设计研究总院有限公司 | 一种基于高斯伪谱法的节能坡优化方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115973206A (zh) * | 2023-03-21 | 2023-04-18 | 北京全路通信信号研究设计院集团有限公司 | 一种列车长大上坡运行控制的方法及装置 |
| CN115973206B (zh) * | 2023-03-21 | 2023-09-01 | 北京全路通信信号研究设计院集团有限公司 | 一种列车长大上坡运行控制的方法及装置 |
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