CN116080617B

CN116080617B - 一种列车制动方法、装置、电子设备及存储介质

Info

Publication number: CN116080617B
Application number: CN202310200953.1A
Authority: CN
Inventors: 唐昭; 陈志强; 李莹莹; 刘栋青; 孙野; 张晨
Original assignee: CRSC Research and Design Institute Group Co Ltd
Current assignee: CRSC Research and Design Institute Group Co Ltd
Priority date: 2023-03-06
Filing date: 2023-03-06
Publication date: 2023-08-11
Anticipated expiration: 2043-03-06
Also published as: CN116080617A

Abstract

本发明实施例公开了一种列车制动方法、装置、电子设备及存储介质。涉及列车控制技术领域，该方法包括：获取列车的制动模式和停车指令；根据列车的制动模式和停车指令对应的目标停车位置，确定制动曲线，制动曲线包括：最不利制动曲线和至少一个备选制动曲线，制动曲线为列车位置与列车速度之间的关系曲线，备选制动曲线的数量与制动模式的数量相同；根据各制动曲线，控制列车制动停车。本方案可以针对列车在制动过程中不同状况，实时调整列车制动模式，提高制动调整的灵活性，提高了列车制动过程的可预测性，从而实现制动可控，进而提高了列车制动的安全性。

Description

一种列车制动方法、装置、电子设备及存储介质

技术领域

本发明涉及列车控制技术领域，尤其涉及一种列车制动方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术

在列车运行过程中，列车的安全制动尤为重要。

目前列车制动主要依赖于列车运控系统的指令控制，通过列车运控系统向列车发送停车点，列车接收到停车点指令后制动停车。

但是列车制动过程中的安全性无法提前预测，无法提前预测列车安全制动过程，因此，如何提前预测和控制列车制动亟待解决。

发明内容

本发明提供了一种列车制动方法、装置、电子设备及存储介质，提高了列车制动过程的安全性。

根据本发明的一方面，提供了一种列车制动方法，包括：

获取列车的制动模式和停车指令。

根据列车的制动模式和停车指令对应的目标停车位置，确定制动曲线，制动曲线包括：最不利制动曲线和至少一个备选制动曲线，制动曲线为列车位置与列车速度之间的关系曲线，备选制动曲线的数量与制动模式的数量相同。

根据各制动曲线，控制列车制动停车。

根据本发明的另一方面，提供了一种列车制动装置，包括：

停车指令获取模块，用于获取列车的制动模式和停车指令。

制动曲线确定模块，用于根据列车的制动模式和停车指令对应的目标停车位置，确定制动曲线，制动曲线包括：最不利制动曲线和至少一个备选制动曲线，制动曲线为列车位置与列车速度之间的关系曲线，备选制动曲线的数量与制动模式的数量相同。

列车制动控制模块，用于根据各制动曲线，控制列车制动停车。

根据本发明的另一方面，提供了一种电子设备，电子设备包括：

至少一个处理器；以及

与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，计算机程序被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行本发明任一实施例的列车制动方法。

根据本发明的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机指令，计算机指令用于使处理器执行时实现本发明任一实施例的列车制动方法。

本发明实施例的技术方案通过获取列车的制动模式和停车指令；根据列车的制动模式和停车指令对应的目标停车位置，确定制动曲线，制动曲线包括：最不利制动曲线和至少一个备选制动曲线，制动曲线为列车位置与列车速度之间的关系曲线，所述备选制动曲线的数量与所述制动模式的数量相同；根据各制动曲线，控制列车制动停车；通过预测列车的制动曲线，并依据所得到的制动曲线控制列车的制动过程，可以针对列车在制动过程中不同状况，实时调整列车制动模式，提高制动调整的灵活性，提高了列车制动过程的可预测性，从而实现制动可控，进而提高了列车制动的安全性。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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为本发明实施例一提供的一种列车制动方法的流程图；

图2为本发明实施例二提供的一种列车制动方法的流程图；

图3为本发明实施例三提供的一种列车制动方法的流程图；

图4为本发明实施例四提供的一种列车制动方法的流程图；

图5a为本发明实施例五提供的一种列车制动方法的流程图；

图5b为本发明实施例五提供的检查目标停车位置的合理性的原理图；

图5c为本发明实施例五提供的列车的最具限制速度曲线；

图5d为本发明实施例五提供的列车各制动曲线之间的关系图；

图5e为本发明实施例五提供的倒推最不利制动曲线的流程图；

图5f为本发明实施例五提供的倒推最不利制动触发曲线的流程图；

图6为本发明实施例六提供的一种列车制动装置的结构示意图；

图7为可以应用本发明实施例的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“原始”、“目标”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种列车制动方法的流程图。本实施例可适用于列车超速时对列车进行制动的情况，该方法可以由列车制动装置来执行，该列车制动装置可以采用硬件和/或软件的形式实现，该列车制动装置可配置于电子设备中。如图1所示，该方法包括：

S101、获取列车的制动模式和停车指令。

其中，制动模式可以是列车在停车过程中制止列车运动的模式。可选的，不同类型的列车具有不同的制动模式。示例性的，若列车为普速列车和高速列车，列车的制动模式可以包括：常用制动和紧急制动。其中，常用制动是指列车在正常行驶的情况下调节或控制列车速度所施行的制动模式。紧急制动是指在紧急情况下为使列车尽快停车所施行的制动模式。具体的，列车正常行驶过程中，采取常用制动的模式停车；若常用制动的模式无法正常停车，列车施加紧急制动的模式进行停车。

停车指令可以是列车运控系统下达的控制列车停车的指令。停车指令中包含列车的期望停车位置。其中，期望停车位置可以是列车的停车指令中期望的列车停车点的位置。

具体的，当列车收到停车指令时，获取停车指令中包含的期望停车位置，以及获取列车自身类型，并确定列车自身所对应的制动模式。

在本发明的一个可选实施例中，列车可以为低真空高速磁浮列车，列车的制动模式可以包括：有动力电制动模式、电制动失败切除牵引力模式和牵引力切除无动力制动模式。

其中，有动力电制动模式可以是不切除牵引力为列车施加电制动的制动模式。当列车正常行驶过程中发生超速时，首先启动电制动的对列车进行制动。在电制动的过程中，不进行切除牵引力的操作。

电制动失败切除牵引力模式可以是电制动失败后列车进行切除牵引力操作的制动模式。在列车超速过程中，当列车电制动失败后，列车会进行切除牵引力的操作。

牵引力切除无动力制动模式可以是列车切除牵引力之后采取的安全制动的制动模式。在列车超速过程中，已经完成了切除牵引力的过程，但是列车还没有停下来，需要对列车施加安全制动，使列车完成制动停车。

低真空高速磁浮列车在制动过程中依次采取有动力电制动模式、电制动失败切除牵引力模式和牵引力切除无动力制动模式。

本方案将列车具体示例为低真空高速磁浮列车，通过低真空高速磁浮列车的制动模式确定低真空高速磁浮列车的制动曲线，并依据制动曲线实现了对低真空高速磁浮列车的制动控制，解决了低真空高速磁浮列车的制动模式与其他高速列车制动模式的差异的问题，提高了低真空高度磁浮列车制动的灵活性，保障了低真空高速磁浮列车的制动安全性。

S102、根据列车的制动模式和停车指令对应的目标停车位置，确定制动曲线。

其中，制动曲线为列车位置与列车速度之间的关系曲线。制动曲线包括：最不利制动曲线和至少一个备选制动曲线。备选制动曲线的数量与制动模式的数量相同。

最不利制动曲线可以为列车在紧急制动模式或牵引力切除无动力制动模式制动成功的情况下得到的列车的制动曲线。

备选制动曲线可以为与除最不利制动曲线外列车制动模式对应的其他临界曲线。可选的，备选制动曲线可以与最不利制动曲线在同一制动模式，备选制动曲线也可以与最不利制动曲线在不同制动模式。

示例性的，若列车为低真空高速磁浮列车，列车的制动模式为有动力电制动模式、电制动失败切除牵引力模式和牵引力切除无动力制动模式，则列车的备选制动曲线的数量为3个。其中，有动力电制动模式对应的备选制动曲线分别为最大安全触发曲线（TBI）和牵引切除触发曲线（TCD），电制动失败切除牵引力模式对应的备选制动曲线分别为牵引切除触发曲线（TCD）和最不利制动触发曲线（EBI），牵引力切除无动力制动模式对应的制动曲线为最不利制动触发曲线（EBI）和最不利制动曲线（EBD）。因为低真空高速磁浮列车在制动过程中依次采取有动力电制动模式、电制动失败切除牵引力模式和牵引力切除无动力制动模式，所以，低真空高速磁浮列车的制动曲线由内至外分别为最大安全触发曲线（TBI）、牵引切除触发曲线（TCD）、最不利制动触发曲线（EBI）和最不利制动曲线（EBD）。其中，最大安全触发曲线（TBI）可以是列车在超速行驶情况下进行制动的触发速度的曲线。若列车制动时速度超过最大安全触发曲线（TBI），则列车开始启动电制动。牵引切除触发曲线（TCD）为列车电制动失败后列车切除牵引的触发速度的曲线。若列车制动时速度超过牵引切除触发曲线（TCD），则列车开始进行牵引力切除。最不利制动触发曲线（EBI）为列车牵引力切除后施加安全制动的触发速度的曲线。若列车制动时速度超过最不利制动触发曲线（EBI），则开始启动安全制动。

目标停车位置可以是在期望停车位置上补偿安全余量得到的停车位置。其中，安全余量可以是在正常行驶过程中列车的期望停车位置的向前行驶的误差值。安全余量可以根据技术人员的经验值或实验数据进行设定和调整。

具体的，可以确定目标停车位置所在的备选制动曲线对应的制动模式和最不利制动曲线对应的制动模式，确定从目标停车位置所在的备选制动曲线变化到最不利制动曲线的模式加速度和持续时长，确定目标停车位置在最不利制动曲线上的对应点，基于目标停车位置在最不利制动曲线上的对应点以及最不利制动曲线的列车减速度，确定最不利制动曲线速度为零的点。从最不利制动曲线度为零的点开始倒推，结合最不利制动曲线的列车减速度，生成最不利制动曲线。基于最不利制动曲线上的目标停车位置在最不利制动曲线上的对应点、制动曲线之间的模式加速度和制动曲线之间的持续时长，由外向内倒推最不利制动曲线相邻的备选制动曲线。基于与最不利制动曲线相邻的备选制动曲线上的目标停车位置在备选制动曲线上的对应点、备选制动曲线之间的模式加速度和制动曲线之间的持续时长，由外向内倒推各备选制动曲线，直至生成最内侧的备选制动曲线。

S103、根据各制动曲线，控制列车制动停车。

具体的，获取列车的当前位置和当前速度。根据当前位置，检测当前制动模式对应的制动曲线上的映射速度。根据检测当前速度是否小于映射速度，若是，继续以当前制动模式刹车；若否，确定当前速度小于的且最接近的映射速度，并将对应的制动模式，作为当前制动模式，控制列车刹车。

其中，当前位置为列车在当前时刻的位置；当前速度为列车在当前时刻当前位置对应的速度。当前制动模式为当前时刻列车的制动方式对应的制动模式。例如，当前时刻列车正在进行电制动，当前制动模式为有动力电制动模式。当前制动模式对应的制动曲线为最大安全触发曲线（TBI）和牵引切除触发曲线（TCD）。映射速度为当前制动模式对应的外侧制动曲线上当前位置对应的速度。

示例性的，若列车为低真空高速磁浮列车，列车的当前制动模式为电制动失败切除牵引力模式，电制动失败切除牵引力模式对应的外侧制动曲线为最不利制动触发曲线（EBI）。获取列车的当前位置S₁和当前速度V₁，根据当前位置S₁判断最不利制动触发曲线（EBI）上的映射速度V₂。判断当前速度V₁是否小于映射速度V₂，若V₁＜V₂，则继续以电制动失败切除牵引力模式（即切除牵引力的方式）进行制动刹车；若V₁≥V₂，则判断当前速度V₁小于的且最接近的映射速度V₃，将V₃对应的制动模式（例如牵引力切除无动力制动模式）作为当前制动模式，根据牵引力切除无动力制动模式对列车施加制动，控制列车制动刹车。

实施例二

图2为本发明实施例二提供的一种列车制动方法的流程图，本实施例在上述实施例的基础上，将根据列车的制动模式和停车指令对应的目标停车位置，确定制动曲线进一步细化。如图2所示，该方法包括：

S201、获取列车的制动模式和停车指令。

S202、根据列车的制动模式，确定制动模式对应的持续时长和模式加速度。

其中，持续时长可以是制动模式启动的时长。可选的，持续时长可以是制动模式从开始启动到结束启动过程中的时长。持续时长可以用于判定对应的制动模式是否成功启动。持续时长可以根据技术人员对相应类型列车进行测试所得到的实验数据进行设定和调整。

模式加速度可以是影响制动曲线之间速度变化的加速度。可选的，模式加速度可以是影响列车从备选制动曲线变化到最不利制动曲线的加速度；也可以是影响列车从备选制动曲线之间变化的加速度。

具体的，可以根据列车的制动模式，确定各个制动模式从开始启动到结束启动过程中的持续时长。并根据列车的制动模式，确定影响各个制动模式之间发生变化的模式加速度。

S203、根据各制动模式对应的持续时长、各制动模式对应的模式加速度和停车指令对应的目标停车位置，确定第一标准点和第二标准点。

其中，第一标准点为在目标停车位置对应的目标停车点，即列车以最大牵引力加速度运行各持续时长之和的位置点。第一标准点为目标停车位置在最不利制动曲线上的对应点。

第二标准点为在第一标准点以牵引力切除无动力制动模式施加制动之后，列车速度降至零的位置点。第二标准点为最不利制动曲线上速度为零的点。

具体的，根据各制动模式对应的持续时长和模式加速度，计算各制动模式对应的模式行驶距离，以及第一标准点的速度；其中，各制动模式对应的模式行驶距离，可以作为各制动模式对应的制动曲线之间的距离。可以将目标停车位置的速度作为初始速度，计算依次经过各制动模式的持续时长，受到各制动模式的模式加速度的影响后的更新速度，将经过最不利制动曲线对应的制动模式后的更新速度作为第一标准点的速度。将以目标停车位置为起始点，依次经过各制动模式对应的模式行驶距离后的得到的位置点，确定第一标准点的位置。将实时坡度减速度和实时制动减速度求和得到的减速度值作为最不利制动曲线的列车减速度，根据第一标准点的速度、第一标准点的位置、第二标准点的速度（即0）和求得的列车减速度，确定第二标准点的位置。其中，模式行驶距离可以是以各制动模式的模式加速度行驶对应持续时长得到的行驶距离。各制动模式均有对应的模式行驶距离。实时坡度可以是线路上各个位置的坡度值。实时坡度对应有实时坡度减速度。示例性的，若实时坡度为3/1000，实时坡度减速度的绝对值可以为3cm/s。实时制动减速度可以是不同分段速度下对应的列车实时制动的减速度。

示例性的，若列车为低真空高速磁浮列车，假定目标停车位置为P点，第一标准点为K点，第二标准点为M点，第一标准点的速度与持续时长和模式加速度的关系如公式1所示：

（公式1）

其中，V_k为第一标准点的速度，a₂为最大牵引加速度，a₁为实时坡度减速度绝对值，a₂-a₁为有动力电制动模式和电制动失败切除牵引力模式的模式加速度，-a₁为牵引力切除无动力制动模式的模式加速度，t₃为有动力电制动模式的持续时长，t₂为电制动失败切除牵引力模式的持续时长，t₁为牵引力切除无动力制动模式的持续时长。

各制动模式对应的模式行驶距离与持续时长和模式加速度的关系如公式2至公式4所示：

（公式2）

（公式3）

（公式4）

其中，d₃为有动力电制动模式的模式行驶距离，d₃的初始速度为0（即目标停车位置的速度），a₂-a₁为有动力电制动模式的模式加速度，t₃为有动力电制动模式的持续时长；d₂为电制动失败切除牵引力模式的模式行驶距离，(a₂-a₁)*t₃为d₂的初始速度，a₂-a₁为电制动失败切除牵引力模式的模式加速度，t₂为电制动失败切除牵引力模式的持续时长；d₁为牵引力切除无动力制动模式的模式行驶距离，(a₂-a₁)*(t₃+t₂)为d₁的初始速度，-a₁为牵引力切除无动力制动模式的模式加速度，t₁为牵引力切除无动力制动模式的持续时长。

第一标准点的位置与各模式行驶距离和目标停车位置的关系如公式5所示：

（公式5）

其中，d_k为第一标准点的位置，d_p为目标停车位置，d₃为有动力电制动模式的模式行驶距离，d₂为电制动失败切除牵引力模式的模式行驶距离，d₁为牵引力切除无动力制动模式的模式行驶距离。

第二标准点的位置与第一标准点的速度、第一标准点的位置、实时坡度减速度和实时制动减速度的关系如公式6所示：

（公式6）

其中，d_m为第二标准点的位置，d_k为第一标准点的位置，v_k为第一标准点的速度；v_i、v_i-1…v₁为不同的分段速度共计i-1段，b_i、b_i-1…b₁为不同的分段速度对应的列车的实时制动减速度；a₁为实时坡度减速度，计算过程中该值为非固定值，需要根据推算位置实时更新；从第一标准点行驶至第二标准点的过程中，列车的减速度为实时制动减速度和实时坡度减速度之和。

S204、根据第二标准点、列车行驶的路段对应的限制点集合，确定最不利制动点，并生成最不利制动曲线。

其中，限制点集合包括限速位置点和变坡点。限速位置点可以是当前线路对应的最具限制速度曲线上的速度变化点。可选的，可以为最具限制速度曲线上限速区段的起点。最具限制速度曲线为线路中限速和位置的关系曲线。最具限制速度曲线上的各个位置的限速可以是线路固定限速、线路临时限速和车辆自身限速的最小限速值。最具限制速度曲线还需考虑车尾限速保持，即若限速值升高，则先保持限速前的低限速值行驶列车长度的距离之后，再进行限速值升高。

变坡点可以是实时坡度减速度发生变化的点。

最不利制动点为构成最不利制动曲线的点。

具体的，可以从第二标准点开始遍历限制点集合中的点，找到最不利制动曲线上的满足最具限制速度曲线的点，以及最不利制动曲线和最具限制限制速度曲线的交点，作为最不利制动点。将最不利制动点依次连接，生成最不利制动曲线。还可以对最不利制动点进行距离步长优化，即从第二标准点向前按照预设距离进行插值，根据当前点的位置，向前延伸预设距离的位置确定正在插值点。依据当前点的位置、当前点的速度和正在插值点的位置，确定正在插值点的速度。将正在插值点，确定为当前点，依次向前插值，直至列车的最小安全后端为止。距离步长优化可以使最不利制动曲线上的点更加丰富，从而使得最不利制动曲线与实际情况更为接近。其中，预设距离可以根据技术人员的经验值进行设定和调整。示例性的，预设距离可以为5m。

S205、根据第一标准点、各最不利制动点、各变坡点和各制动模式对应的持续时长，确定备选制动点，并生成备选制动曲线。

其中，备选制动点为构成备选制动曲线上的点。

具体的，可以根据第一标准点的位置、第一标准点的速度、第一标准点对应的实时坡度减速度、第一标准点对应的模式加速度和最不利制动曲线对应的制动模式的持续时长，确定备选筛选点。判断第一标准点和备选筛选点之间是否存在变坡点，若是，则根据列车的坡度信息确定变坡点的位置以及到达变坡点所需要的时长，并更新持续时长为原持续时长与到达变坡点所需要的时长的差值。返回判断从变坡点开始运行持续时长确定变坡点和备选筛选点之间是否存在变坡点，直至得到持续时长对应的列车行驶的位移和速度。若否，则计算持续时长对应的列车行驶的位移和速度。根据计算得到的位移和第一标准点的位置，确定备选制动点的位置，将计算得到的速度，确定为备选制动点的速度。

根据各最不利制动点，确定对应的备选制动点的过程与根据第一标准点确定对应的备选制动点的过程类似，在此不做赘述。依次遍历各最不利制动点，直至遍历结束或所得到的备选制动点的位置越过列车的最小安全后端，连接各备选制动点，生成最不利制动曲线相邻的备选制动曲线。

由相邻的备选制动曲线倒推下一备选制动曲线的过程与从最不利制动曲线倒推相邻备选制动曲线的过程类似，在此不做赘述。

各变坡点是列车的坡度减速度发生变化的点。列车在各制动曲线之间变化的模式行驶距离主要由持续时长和模式加速度决定。模式加速度主要由最大牵引加速度与坡度减速度之和或坡度减速度决定。列车的最大牵引加速度可以视为常量。坡度减速度是倒推各制动曲线过程中主要需要考虑的变化量。故需要对各变坡点进行确定，保证列车的模式加速度的准确性，进而保障备选制动点确定的准确性。

S206、根据各制动曲线，控制列车制动停车。

在本发明的一个可选实施例中，在确定第二标准点之后，还包括：在第二标准点的位置与列车的位置处于不同进路路段的情况下，不控制列车发车和制动。

可选的，进路路段可以是列车获取移动授权的路段。

具体的，若第二标准点的位置与列车的位置处于不同进路，则第二标准点的位置已经超过了列车所在进路的轨道末端位置。表明若列车在目标停车位置没有制动成功，即使在最不利的情况下以紧急制动模式或牵引力切除无动力制动模式将列车制动成功，列车的停车位置也会超出列车允许进路的轨道。列车超出允许进路的轨道，列车可能会发生危险。故认为在计算得到第二标准点的位置与列车的位置处于不同进路路段的情况下判定目标停车位置并不合理，不控制列车在该位置制动停车。此时可以提示列车运行控制中心进行处理。

本方案通过对第二标准点的位置进行预先判断，判断了停车指令对应的目标停车位置的合理性，在目标停车位置不合理的情况下不控制列车制动停车，提高了列车制动的灵活性和运营效率，保障了列车制动的安全性。

本发明实施例的技术方案通过获取列车的制动模式和停车指令；根据列车的制动模式，确定制动模式对应的持续时长和模式加速度；根据各制动模式对应的持续时长、各制动模式对应的模式加速度和停车指令对应的目标停车位置，确定第一标准点和第二标准点；根据第二标准点、列车行驶的路段对应的限制点集合，确定最不利制动点，并生成最不利制动曲线；根据第一标准点、各最不利制动点、各变坡点和各制动模式对应的持续时长，确定备选制动点，并生成备选制动曲线；根据各制动曲线，控制列车制动停车；通过确定制动模式对应的持续时长和模式加速度，确定了各制动曲线之间的对应关系；根据目标停车位置计算第一标准点和第二标准点，将第二标准点作为最不利制动曲线的起始点，将第一标准点作为由最不利制动曲线倒推各备选制动曲线的已知点，为生成最不利制动曲线和备选制动曲线提供了基础；通过对限制点集合中实时坡度减速度和速度发生变化的点进行筛选，保证了在最不利制动曲线生成的过程中，最小计算单元内（限制点集合中相邻的点）列车的减速度值的一致性，保证了最不利制动曲线的准确性，提高了最不利制动曲线生成的效率。在由最不利制动曲线倒推各备选制动曲线的过程中考虑各变坡点，保证了各制动曲线之间的模式加速度的准确性，进而保证了各备选制动曲线的准确性。

实施例三

图3为本发明实施例三提供的一种列车制动方法的流程图。本实施例在上述实施例的基础上，将根据第二标准点、列车的进路路段对应的限制点集合，确定最不利制动点进一步细化。如图3所示，该方法包括：

S301、获取列车的制动模式和停车指令。

S302、根据列车的制动模式，确定制动模式对应的持续时长和模式加速度。

S303、根据各制动模式对应的持续时长、各制动模式对应的模式加速度和停车指令对应的目标停车位置，确定第一标准点和第二标准点。

其中，第一标准点为在目标停车位置对应的目标停车点，列车以最大牵引力加速度运行各持续时长之和的位置点，第二标准点为在第一标准点以无动力制动模式施加制动之后，列车速度降至零的位置点。

S304、根据第二标准点和限制点集合中包括的点，获取属于同一速度区间的相邻两个点，并确定为最不利筛选点。

对于第二标准点和限制点集合中包括的点，若相邻两点限速沿列车行驶方向为不变或上升情况，直接将这两个点确定为最不利筛选点；若相邻两点限速沿列车方向为下降情况，获取属于同一速度区间的相邻两个点，并确定为最不利筛选点。

其中，同一速度区间的点对应的实时制动减速度相同。若相邻的两个点属于同一速度区间，则相邻的两个点的实时制动减速度相同。列车的减速度由实时制动减速度和实时坡度减速度决定，保证相邻的两个点属于同一速度区间，是为了保证相邻的两个点的制动减速度的值相同，进而保证了最不利制动曲线计算出的各个点的准确性。

最不利筛选点可以是为筛选最不利制动点而选取的点。最不利制动点在最不利筛选点中筛选得到。最不利筛选点中可以包含最不利制动点，也可以不包含最不利制动点。

具体的，可以从第二标准点开始，依次判断限制点集合中相邻两个点是否在同一速度区间，若相邻点在同一速度区间，则将这两个点确定为最不利筛选点。示例性的，设定限制集合中包含两个相邻的点1和2。若V₁和V₂属于同一速度区间，则将限制点1和限制点2作为最不利筛选点。

S305、针对不属于同一速度区间的相邻两个点，将位置在后的点和两个所属速度区间的交点，确定为最不利筛选点。

对于第二标准点和限制点集合中包括的点，若相邻两点限速沿列车行驶方向为不变或上升情况，直接将这两个点确定为最不利筛选点；若相邻两点限速沿列车方向为下降情况，针对不属于同一速度区间的相邻两个点，将位置在后的点和两个所属速度区间的交点，确定为最不利筛选点。

具体的，若限制点集合中相邻两个点不属于同一速度区间，则将位置在后的点和相邻两个点所属的速度区间的交点作为最不筛选点。示例性的，设定限制集合中包含两个相邻的点1和2。限制点1的位置在前，限制点2的位置在后。限制点1的速度为V₁，限制点2的速度为V₂。若V₁和V₂不属于同一速度区间，例如0≤V₁≤V₀₁,V₀₁≤V₂≤V₀₂，则将限制点2和速度V₀₁对应的点作为最不利筛选点。通过将位置在后的点和两个所属速度区间的交点作为最不利筛选点，保证了相邻的最不利筛选点的列车减速度值的一致性，进而保证了最不利制动点计算准确性。

S306、在各最不利筛选点中，获取不满足对应的限速信息的冗余点，以及与冗余点位置相邻且位置在前的关联点。

其中，冗余点可以是最不利筛选点中不满足限速信息的点。限速信息可以是最不利筛选点在最具限制速度曲线上的限速值。列车在行驶过程中需要满足限速信息，列车不满足限速信息行驶是危险场景，不能实现。

关联点可以是与冗余点前方相邻的最不利筛选点。

具体的，判断最不利筛选点是否满足最值限制速度曲线该位置点对应的限速信息，若不满足限速信息，则将不满足该点作为冗余点，并获取冗余点和与冗余点位置相邻且位置在前的关联点。示例性的，设定最不利筛选点从前至后依次为1、2和3，根据最具限制速度曲线获取限制点1、限制点2和限制点3的对应位置的限速信息，判断限制点1、限制点2和限制点3的速度是否超过对应的限速信息，若超过，则该点为冗余点。假定限制点2的速度不满足限速信息，即限制点2为冗余点，则关联点为限制点1。

S307、根据各冗余点与关联点，确定冗余点对应的满足限速信息的点，并确定为最不利筛选点。

具体的，可以根据各冗余点和关联点，确定各冗余点与关联点相连的线与最具限制速度曲线的交点，将该交点确定为冗余点对应的满足限速信息的点，并将该交点作为最不利筛选点。通过确定冗余点对应的满足限速信息的点，保证了最不利制动曲线上的点均满足限速信息，保证了列车行驶的安全性。

示例性的，若冗余点为限制点2，关联点为限制点1，则连接限制点1和限制点2，找到限制点1和限制点2相连的线与最具限制速度曲线的交点4，将交点4确定为最不利筛选点。

S308、在各最不利筛选点中剔除不满足对应的限速信息的点，并将剩余的最不利筛选点确定为最不利制动点，并生成最不利制动曲线。

具体的，将最不利筛选点中不满足限速信息的点剔除，将剩余的点全部作为最不利制动点，连接最不利制动点，生成最不利制动曲线。通过剔除不满足限速信息的点，保证了最不利制动曲线上的点均满足限速信息，保证了列车行驶的安全性。

S309、根据第一标准点、各最不利制动点、各变坡点和各制动模式对应的持续时长，确定备选制动点，并生成备选制动曲线。

S310、根据各制动曲线，控制列车制动停车。

本发明实施例的技术方案通过获取列车的制动模式和停车指令；根据列车的制动模式，确定制动模式对应的持续时长和模式加速度；根据各制动模式对应的持续时长、各制动模式对应的模式加速度和停车指令对应的目标停车位置，确定第一标准点和第二标准点；根据第二标准点和限制点集合中包括的点，获取属于同一速度区间的相邻两个点，并确定为最不利筛选点；针对不属于同一速度区间的相邻两个点，将位置在后的点和两个所属速度区间的交点，确定为最不利筛选点；在各最不利筛选点中，获取不满足对应的限速信息的冗余点，以及与冗余点位置相邻且位置在前的关联点；根据各冗余点与关联点，确定冗余点对应的满足限速信息的点，并确定为最不利筛选点；在各最不利筛选点中剔除不满足对应的限速信息的点，并将剩余的最不利筛选点确定为最不利制动点，并生成最不利制动曲线；根据第一标准点、各最不利制动点、各变坡点和各制动模式对应的持续时长，确定备选制动点，并生成备选制动曲线；根据各制动曲线，控制列车制动停车；通过速度区间对最不利筛选点进行筛选，保证了相邻的最不利筛选点处于同一列车减速度下，保障了最不利制动点计算的准确性，进而保障了最不利制动曲线的准确性；通过限速信息对最不利筛选点进行多次筛选，保证了最不利制动曲线上的点均满足限速信息，保证了列车行驶的安全性。

实施例四

图4为本发明实施例四提供的一种列车制动方法的流程图。本实施例在上述实施例的基础上，将根据第一标准点、各最不利制动点、各变坡点和各制动模式对应的持续时长，确定备选制动点进一步细化。如图4所示，该方法包括：

S401、获取列车的制动模式和停车指令。

S402、根据列车的制动模式，确定制动模式对应的持续时长和模式加速度。

S403、根据各制动模式对应的持续时长、各制动模式对应的模式加速度和停车指令对应的目标停车位置，确定第一标准点和第二标准点。

S404、根据第二标准点、列车行驶的路段对应的限制点集合，确定最不利制动点，并生成最不利制动曲线。

S405、根据各制动模式之间的关系，确定当前标准曲线。

其中，当前标准曲线和备选制动曲线是同一制动模式的临界曲线。临界曲线是不同制动模式之间的边界的曲线。越过临界曲线后，会进入另一个制动模式。

具体的，可以根据最不利制动曲线对应的制动模式，确定该制动模式的内外侧的两条临界曲线，将外侧的临界曲线作为当前标准曲线，向内倒推该制动模式的上一制动模式，将上一制动模式的外侧的临界曲线更新为当前标准曲线，直至所有制动模式均已确定结束。

示例性的，若列车为低真空高速磁浮列车，最外侧的制动模式为牵引力切除无动力制动模式，在牵引力切除无动力制动模式下的两条临界曲线分别为最不利制动曲线（EBD）和最不利制动触发曲线（EBI），外侧的临界曲线为最不利制动曲线（EBD），因此将最不利制动曲线（EBD）确定为牵引力切除无动力制动模式下的当前标准曲线。

牵引力切除无动力制动模式的上一制动模式为电制动失败切除牵引力模式，在电制动失败切除牵引力模式下的两条临界曲线分别为最不利制动触发曲线和牵引切除触发曲线，外侧的临界曲线为最不利制动触发曲线，因此将最不利制动触发曲线确定为电制动失败切除牵引力模式下的当前标准曲线。

电制动失败切除牵引力模式的上一制动模式为有动力电制动模式，在有动力电制动模式下的两条临界曲线分别为牵引切除触发曲线和最大安全触发曲线，外侧的临界曲线为牵引切除触发曲线，因此将牵引切除触发曲线确定为有动力电制动模式下的当前标准曲线。

S406、根据当前标准曲线，以及各制动模式对应的持续时长，确定当前标准曲线对应的持续时长。

具体的，根据当前标准曲线对应的制动模式，确定所对应的制动模式的持续时长，将该持续时长确定为当前标准曲线对应的持续时长。

S407、根据第一标准点，在当前标准曲线上的点中，选择备选基础点。

其中，备选基础点可以是当前标准曲线上的用于生成备选制动曲线的参考点。

具体的，若当前标准曲线为最不利制动曲线，则从第一标准点开始，依次查询位置相邻且靠后的位置点作为备选基础点；若当前标准曲线为备选制动曲线，则根据第一标准点，找到备选制动曲线上的对应点，从备选制动曲线上的第一标准点的对应点开始，依次查询位置相邻且靠后的位置点作为备选基础点。返回执行根据第一标准点或当前标准曲线上第一标准点的对应点，选择备选基础点的步骤，直至备选制动点的位置超过列车的最小安全后端的位置。

S408、针对备选基础点，计算列车从备选基础点经过当前标准曲线对应的持续时长到达的备选筛选点。

其中，备选筛选点用于筛选出备选制动点。可选的，可以不断更新备选筛选点，直至筛选出满足条件的备选筛选点，确定为备选制动点。备选制动点为构成备选制动曲线的点。备选制动点通过备选筛选点确定得到。

具体的，根据备选基础点的位置、备选基础点的速度、实时坡度减速度和当前标准曲线对应的持续时长，计算列车从备选基础点行驶当前标准曲线对应持续时长所到达的备选筛选点的位置和速度。

示例性的，设定当前标准曲线为最不利制动曲线，备选筛选点的位置与备选基础点的速度、备选基础点的位置、实时坡度减速度和当前标准曲线对应的持续时长之间的关系如公式7所示：

（公式7）

其中，为备选基础点的位置，/>为备选筛选点的位置，/>为备选基础点的速度，t₁为最不利制动曲线对应的持续时长，a₁为实时坡度减速度绝对值。

备选筛选点的速度与备选基础点的速度、备选基础点的位置、实时坡度减速度和当前标准曲线对应的持续时长之间的关系如公式8所示：

（公式8）

其中，为备选筛选点的速度，/>为备选基础点的速度，a₁为实时坡度减速度绝对值，t₁为最不利制动曲线对应的持续时长。

S409、在备选筛选点与备选基础点之间，检测是否存在变坡点。

具体的，根据备选筛选点的位置、备选基础点的位置和列车的坡度信息，检测在备选筛选点的位置和备选基础点的位置之间是否存在变坡点。

S410、在存在目标变坡点的情况下，根据目标变坡点、备选基础点和当前标准曲线对应的持续时长，更新备选筛选点。

其中，目标变坡点可以是备选基础点和备选筛选点之间的坡度信息变化的点。

具体的，若备选基础点和未更新的备选筛选点之间存在变坡点，则根据目标变坡点的位置、备选基础点的位置和备选基础点的速度，确定从备选基础点以备选基础点的实时坡度减速度行驶至目标变坡点的时长。将当前标准曲线的持续时长与从备选基础点以备选基础点的实时坡度减速度行驶至目标变坡点的时长作差，将所得差值更新为当前标准曲线对应的持续时长，并根据更新后的持续时长更新备选筛选点。

在本发明的一个可选实施例中，根据目标变坡点、备选基础点和当前标准曲线对应的持续时长，更新备选筛选点，包括：

S4101、根据目标变坡点、备选基础点和当前标准曲线对应的持续时长，计算列车从目标变坡点到达备选筛选点的行驶时长，并更新当前标准曲线对应的持续时长。

具体的，可以根据目标变坡点的位置、备选基础点的位置和备选基础点的速度，计算列车以实时坡度减速度行驶至目标变坡点的时长，并根据当前标准曲线对应的持续时长和行驶至目标变坡点的时长之差作为列车从目标变坡点到达备选筛选点的行驶时长，并将该行驶时长更新为当前标准曲线对应的持续时长。

示例性的，设定当前标准曲线为最不利制动曲线，目标变坡点的位置与备选基础点的速度、备选基础点的位置、实时坡度减速度和从目标变坡点到达备选基础点的行驶时长之间的关系如公式9所示：

（公式9）

其中，为备选基础点的位置，/>为目标变坡点的位置，/>为备选基础点的速度，/>为从目标变坡点到达备选基础点的行驶时长，a₁为实时坡度减速度绝对值。

更新后的当前标准曲线对应的持续时长与更新前的当前标准曲线对应的持续时长和从目标变坡点到达备选基础点的行驶时长的关系如公式10所示：

（公式10）

其中，为更新后的当前标准曲线对应的持续时长，t₁为更新前的当前标准曲线对应的持续时长，/>为从目标变坡点到达备选基础点的行驶时长。

S4102、将目标变坡点更新为备选基础点，返回执行针对备选基础点，计算列车从备选基础点经过当前标准曲线对应的持续时长到达的备选筛选点，直至不存在变坡点。

具体的，可以将目标变坡点更新为备选基础点，根据更新后的备选基础点的位置、更新后的备选基础点的速度和更新后的当前标准曲线对应的持续时长，计算列车以更新后的备选基础点的实时坡度减速度行驶更新后的持续时长后的位移和速度。将计算得到的速度直接作为备选筛选点的速度，将备选基础点的位置与计算得到的位移求差，作为备选筛选点的位置。返回重复计算确定变坡点的步骤，直至前方不存在变坡点为止。该备选筛选点的计算过程与上述公式的计算过程类似，在此不做赘述。

本方案通过在变坡点位置对当前标准曲线对应的持续时长和备选筛选点进行更新，考虑了变坡点对备选筛选点确定的影响因素，保障了备选筛选点确定的准确性，进而保障了备选制动曲线的准确性。

S411、将备选筛选点，确定为备选制动点，并返回选择备选基础点，直至备选制动点超过列车的最小安全后端，并生成备选制动曲线。

具体的，可以将已确定的备选筛选点确定为备选制动点，返回重复执行选择备选基础点的步骤，直至备选制动点超过列车的最小安全后端，并将所得到的备选制动点连接，生成备选制动曲线。

S412、根据各制动曲线，控制列车制动停车。

本发明实施例的技术方案通过获取列车的制动模式和停车指令；根据列车的制动模式，确定制动模式对应的持续时长和模式加速度；根据各制动模式对应的持续时长、各制动模式对应的模式加速度和停车指令对应的目标停车位置，确定第一标准点和第二标准点；根据第二标准点、列车行驶的路段对应的限制点集合，确定最不利制动点，并生成最不利制动曲线；根据各制动模式之间的关系，确定当前标准曲线；根据当前标准曲线，以及各制动模式对应的持续时长，确定当前标准曲线对应的持续时长；根据第一标准点，在当前标准曲线上的点中，选择备选基础点；针对备选基础点，计算列车从备选基础点经过当前标准曲线对应的持续时长到达的备选筛选点；在备选筛选点与备选基础点之间，检测是否存在变坡点；在存在目标变坡点的情况下，根据目标变坡点、备选基础点和当前标准曲线对应的持续时长，更新备选筛选点；将备选筛选点，确定为备选制动点，并返回选择备选基础点，直至备选制动点超过列车的最小安全后端，并生成备选制动曲线；根据各制动曲线，控制列车制动停车；根据目标变坡点更新各制动模式对应的持续时长，保证了备选筛选点和备选基础点之间的模式加速度的一致性，保证了备选制动点计算的准确性，保证了备选制动曲线的准确性。

实施例五

图5a为本发明实施例五提供的一种列车制动方法的流程图。在上述技术方案的基础上，具体的给出了列车为低真空高速磁浮列车的优选实现方式，如图5a所示，该列车制动方法包括：

S501、获取列车的制动模式和停车指令。

具体的，低真空高速磁浮系统在中央运控系统（CCS）完成列车进路排列后，下达停车指令（包含期望停车位置），该停车位置不固定。列车制动装置获取低真空高速磁浮列车的制动模式，即有动力电制动模式、电制动失败切除牵引力模式和牵引力切除无动力制动模式，以及中央运控系统（CCS）的停车指令。

S502、检查目标停车位置的合理性。

检查目标停车位置的合理性的原理图，如图5b所示：

具体的，列车的分区运控系统（Decision Support Center ，DSC）根据测速定位系统（ORT）的列车位置信息更新区段占用状态，根据中央运控系统（CCS）的进路命令、停车指令计算移动授权终点，对停车指令进行合理性检查。列车速度监控功能需保证列车在正常情况下安全准确地停靠在期望停车位置，最不利情况下不会越过危险点，从而保证列车的安全运行。示例性的，目标停车位置的合理性检查需要保证列车在期望停车位置外延安全余量的目标停车位置发生失控时，列车在施加安全制动后能够停在当前进路终点的内侧，即保证危险点在当前进路终点的列车运行方向的内侧。否则，分区运控系统（DSC）向中央运控系统（CCS）回复停车点命令无效，不控制列车制动停车。

其中，目标停车点（P点，即目标停车位置）为停车点外延安全余量的停车位置，即最大安全触发曲线(TBI)终点。

第一标准点（K点）为目标停车点列车在出现故障或其他不利情况后，以最大牵引加速度运行一定延迟时间后的位置和速度。其中，延迟时间包括：电制动延迟时间t3+牵引切除延迟时间t2+安全制动延迟时间t1。

危险点（M点，即第二标准点）是指低真空高速磁浮列车的运行控制系统从安全防护角度定义的停车区域的极限边界点。危险点为第二标准点列车施加安全制动后列车速度为零的位置，即最不利制动曲线(EBD)终点。

目标停车点和危险点之间保持一定的安全距离d₁。

当前进路终点（N点）为当前列车办理进路的终点，即停车点所在路段的允许进路终点。

S503、生成最具限制速度曲线。

如图5c所示，为列车的最具限制速度曲线。

最具限制速度曲线（MRSP）综合考虑所有速度限制因素，如线路固定限速、线路临时限速、车辆自身限速等因素，以列车最小安全后端为起点，以最不利制动曲线(EBD)终点M点为终点，选取线路固定限速、线路临时限速、车辆自身限速等限速的最小值作为最具限制速度曲线上的点。同时，当列车前端从前一低限速区域驶入下一高限速区域时，需要进行车尾限速保持。如图5c所示，最具限制速度曲线图中位置1、2、3、4均进行了车尾限速保持处理。

S504、根据列车的制动模式和停车指令对应的目标停车位置，确定制动曲线。

本方案基于列车实时减速度、实时坡度和最具限制速度曲线（MRSP）生成最不利制动曲线(EBD)，并作为中间过程曲线。因列车行驶于低真空环境中暂不考虑空气阻力对加速度的影响。基于最不利制动曲线生成三条备选制动曲线：最不利制动触发曲线(EBI)、牵引切断触发曲线(TCD)和最大安全触发曲线(TBI)。分区运控系统（DSC）实时向牵引控制系统（MCU）发送列车运行前方最大速度触发曲线范围内的限制点集合的位置和分段速度列表，牵引控制系统（MCU）依据限制点集合的位置和分段速度列表进行列车运行控制。分区运控系统（DSC）从测速定位系统（ORT）获取列车位置和速度信息。

各制动曲线之间的关系如图5d所示：

当列车速度超过最大安全触发曲线(TBI)时，分区运控系统（DSC）向牵引控制系统（MCU）发送牵引制动（即电制动）命令。牵引制动延迟时间t₃内，列车加速度取决于最大牵引加速度a₂和实时坡度减速度a₁。

当列车速度超过牵引切断触发曲线(TCD)时，分区运控系统（DSC）向牵引控制系统（MCU）发送电子切断命令，当该命令失效时追加电气切断命令进行牵引切除。牵引切除延迟时间t₂内，列车加速度取决于最大牵引加速度a₂和实时坡度减速度a₁。

当列车速度超过最不利制动触发曲线(EBI)时，分区运控系统（DSC）向车载运控系统（VSC）发送紧急制动命令，经过安全制动延迟时间t₁后施加列车安全制动使列车沿最不利制动曲线(EBD)运行。延迟时间内列车已切除牵引力，加速度仅由实时坡度减速度a₁决定。

本方案需先计算最不利制动曲线(EBD)，通过倒推方式计算最不利制动触发曲线(EBI)、牵引切断触发曲线(TCD)和最大安全触发曲线(TBI)，具体确定制动曲线的过程包括如下子步骤：

S5041、生成最不利制动曲线。

生成最不利制动曲线具体过程包括如下子步骤：

步骤A、对实时制动减速度进行速度分段处理。

考虑列车在不同运行速度下制动参数的差异，将列车的实时制动减速度根据不同速度进行分段处理，当列车的速度位于不同速度区间时，对应的实时制动减速度值不同。示例性的，实时制动减速度brake根据不同速度speed进行分段处理的处理过程如下：

brake = AD_0 when 0 ≤ speed ≤ V₁；

brake = AD_1 when V₁ < speed ≤ V₂；

brake = AD_2 when V₂ < speed。

步骤B、确定限制点集合。

考虑线路坡度因素对列车制动过程的影响，基于线路坡度信息和最具限制速度曲线（MRSP），将列车运行前方所有变坡点位置和最具限制速度曲线（MRSP）的限速位置点的位置均存入限制点集合，便于计算坡度对加速度的影响。

步骤C、倒推计算最不利制动曲线(EBD)。

基于分段速度、限制点集合和最不利制动曲线(EBD)的终点M点，倒推计算最不利制动曲线(EBD)的过程，如图5e所示：

将第二标准点（M点）作为基础点，遍历限制点集合中的限制点。获取限制点集合中基础点的上一元素作为目标点，获取目标点的位置，根据最具限制速度曲线，获取目标点的限速。其中，目标点为最不利制动曲线的车辆速度变化的参考点位置，即限制点集合中的限速位置点和变坡点。

判断目标点限速是否大于基础点限速，若否，则将基础点作为最不利筛选点，将目标点更新为基础点，并返回重复获取限制点集合的中基础点的上一元素作为目标点的步骤，直至限制点集合中的限制点没有上一元素为止；若是，则基于分段速度和基础点速度，获取列车实时制动减速度，将列车的实时制动减速度和实时坡度减速度求和，确定列车减速度；以基础点速度、基础点位置、目标点位置和列车减速度，倒推目标点速度。

判断基础点速度和目标点速度是否在同一分段速度区间，若否，则计算分段速度区间的交点的位置，并将分段速度区间交点作为基础点，返回重复执行基于分段速度和基础点速度，获取列车的实时制动减速度的步骤，直至基础点和目标点属于同一分段速度区间；若是，则判断目标点速度是否满足限速信息，若是，则将目标点作为最不利筛选点和基础点，返回执行获取限制点集合的中基础点的上一元素作为目标点的步骤，直至限制点集合中的限制点没有上一元素为止；若否，则求最不利制动曲线（EBD）与最具限制速度曲线（MRSP）的交点，即求目标点对应的满足限速信息的点，将目标点对应的满足限速信息的点确定为最不利筛选点，将目标点作为基础点，返回执行获取限制点集合的中基础点的上一元素作为目标点的步骤，直至限制点集合中的限制点没有上一元素为止。

若限制点集合中的限制点已遍历完成，则将最不利筛选点确定为最不利制动点，生成最不利制动曲线（EBD）。

利用距离步长对最不利制动曲线（EBD）进行插值，对最不利制动曲线（EBD）进行优化，生成优化后的最不利制动曲线（EBD）。

S5042、生成最不利制动触发曲线。

基于最不利制动曲线(EBD)上单个点、持续时长t₁和实时坡度减速度a₁倒推最不利制动触发曲线（EBI）的过程，如图5f所示：

将第一标准点（K点）作为备选基础点。根据线路坡度信息，获取备选基础点的实时坡度减速度和变坡点的位置。

判断在备选基础点的位置是否能获取前方变坡点，若是，则判断持续时长t₁内能否到达变坡点；若否，则判断持续时长t₁内是否会越过列车的最小安全后端。

若持续时长t₁内能到达目标变坡点，则计算计算列车在目标变坡点的速度和位置，作为备选基础点；更新持续时长t₁为t₁与列车到达变坡点的时间t₂的差值，并返回获取备选基础点的实施坡度减速度和变坡点的位置。

若持续时长t₁内不能到达目标变坡点，则判断持续时长t₁内列车的速度是否大于0，若是，则将t₁时刻列车的速度和位置作为备选制动点，存入EBI曲线，返回成功，并结束；若否，则返回失败，没有获得该备选制动点，并结束。

若持续时长t₁内会越过列车的最小安全后端，则返回失败，没有获得该备选制动点，并结束。

若持续时长t₁内不会越过列车的最小安全后端，则将t₁时刻列车的速度和位置作为备选制动点，存入EBI曲线，返回成功，并结束。

从备选制动曲线上的第一标准点开始，依次查询位置相邻且靠后的位置点作为备选基础点。返回执行根据第一标准点或当前标准曲线上第一标准点的对应点，选择备选基础点的步骤，直至备选制动点的位置超过列车的最小安全后端的位置，并将超过列车最小安全后端的备选制动点剔除，并将所得到的备选制动点连接，生成备选制动曲线。

S5043、生成牵引切除触发曲线。

基于最不利制动触发曲线（EBI）倒推牵引切除触发曲线（TCD）的过程，与基于最不利制动曲线(EBD)倒推最不利制动触发曲线（EBI）的过程相似，在此不再赘述。

S5044、生成最大安全触发曲线。

基于牵引切除触发曲线（TCD）倒推最大安全触发曲线（TBI）的过程与基于最不利制动触发曲线（EBI）倒推牵引切除触发曲线（TCD）的过程相似，在此不再赘述。

S505、根据各制动曲线，控制列车制动停车。

本发明实施例的技术方案通过获取列车的制动模式和停车指令；检查目标停车位置的合理性；生成最具限制速度曲线；根据列车的制动模式和停车指令对应的目标停车位置，确定制动曲线；根据各制动曲线，控制列车制动停车，实现了对低真空高速磁浮列车的制动控制，保证了列车的制动曲线的准确性，提高了低真空高速磁浮列车制动的安全性。

实施例六

图6为本发明实施例六提供的一种列车制动装置的结构示意图。本实施例适用于列车超速时对列车进行制动的情况，该装置可以执行列车制动方法，该列车制动装置可以采用硬件和/或软件的形式实现，该列车制动装置可配置于电子设备中。如图6所示，该装置包括：

模式指令获取模块610，用于获取列车的制动模式和停车指令。

制动曲线确定模块620，用于根据列车的制动模式和停车指令对应的目标停车位置，确定制动曲线，制动曲线包括：最不利制动曲线和至少一个备选制动曲线，制动曲线为列车位置与列车速度之间的关系曲线，备选制动曲线的数量与制动模式的数量相同。

列车制动控制模块630，用于根据各制动曲线，控制列车制动停车。

可选的，制动曲线确定模块620包括：

模式参数确定单元，用于根据列车的制动模式，确定制动模式对应的持续时长和模式加速度。

标准点确定单元，用于根据各制动模式对应的持续时长、各制动模式对应的模式加速度和停车指令对应的目标停车位置，确定第一标准点和第二标准点。

最不利曲线生成单元，用于根据第二标准点、列车的进路路段对应的限制点集合，确定最不利制动点，并生成最不利制动曲线。

其中，限制点集合包括限速位置点和变坡点。

备选曲线生成单元，用于根据第一标准点、各最不利制动点、各变坡点和各制动模式对应的持续时长，确定备选制动点，并生成备选制动曲线。

可选的，最不利曲线生成单元包括：

限制点确定子单元，用于根据第二标准点和限制点集合中包括的点，获取属于同一速度区间的相邻两个点，并确定为最不利筛选点。

速度点确定子单元，用于针对不属于同一速度区间的相邻两个点，将位置在后的点和两个所属速度区间的交点，确定为最不利筛选点。

其中，同一速度区间的点对应的实时制动减速度相同。

关联点获取子单元，用于在各最不利筛选点中，获取不满足对应的限速信息的冗余点，以及与冗余点位置相邻且位置在前的关联点。

限速点确定子单元，用于根据各冗余点与关联点，确定冗余点对应的满足限速信息的点，并确定为最不利筛选点。

最不利点确定子单元，用于在各最不利筛选点中剔除不满足对应的限速信息的点，并将剩余的最不利筛选点确定为最不利制动点。

可选的，备选曲线生成单元包括：

当前曲线确定子单元，用于根据各制动模式之间的关系，确定当前标准曲线，当前标准曲线和备选制动曲线是同一制动模式的临界曲线。

持续时长确定子单元，用于根据当前标准曲线，以及各制动模式对应的持续时长，确定当前标准曲线对应的持续时长。

备选基础点确定子单元，用于根据第一标准点，在当前标准曲线上的点中，选择备选基础点。

备选筛选点确定子单元，用于针对备选基础点，计算列车从备选基础点经过当前标准曲线对应的持续时长到达的备选筛选点。

变坡点检测子单元，用于在备选筛选点与备选基础点之间，检测是否存在变坡点。

备选筛选点更新子单元，用于在存在目标变坡点的情况下，根据目标变坡点、备选基础点和当前标准曲线对应的持续时长，更新备选筛选点。

备选制动点确定子单元，用于将备选筛选点，确定为备选制动点，并返回选择备选基础点，直至备选制动点的位置超过列车的最小安全后端。

可选的，备选筛选点更新子单元可以用于：

根据目标变坡点、备选基础点和当前标准曲线对应的持续时长，计算列车从目标变坡点到达备选筛选点的行驶时长，并更新当前标准曲线对应的持续时长。

将目标变坡点更新为备选基础点，返回执行针对备选基础点，计算列车从备选基础点经过当前标准曲线对应的持续时长到达的备选筛选点，直至不存在变坡点。

可选的，在标准点确定单元确定第二标准点之后，制动曲线确定模块620还包括：

合理性检查单元，用于在第二标准点的位置与列车的位置处于不同进路路段的情况下，不控制列车制动停车。

可选的，列车为低真空高速磁浮列车，列车的制动模式包括：有动力电制动模式、电制动失败切除牵引力模式和牵引力切除无动力制动模式。

本发明实施例所提供的列车制动装置可执行本发明任意实施例所提供的列车制动方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。

实施例7

图7提供了可以用来实施本发明的实施例的电子设备700的结构示意图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备（如头盔、眼镜、手表等）和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明的实现。

如图7所示，电子设备700包括至少一个处理器701，以及与至少一个处理器701通信连接的存储器，如只读存储器（ROM）702、随机访问存储器（RAM）703等，其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，处理器701可以根据存储在只读存储器（ROM）702中的计算机程序或者从存储单元708加载到随机访问存储器（RAM）703中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 703中，还可存储电子设备700操作所需的各种程序和数据。处理器701、ROM 702以及RAM 703通过总线704彼此相连。输入/输出（I/O）接口705也连接至总线704。

电子设备700中的多个部件连接至I/O接口705，包括：输入单元706，例如键盘、鼠标等；输出单元707，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元708，例如磁盘、光盘等；以及通信单元709，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元709允许电子设备700通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。

处理器701可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。处理器701的一些示例包括但不限于中央处理单元（CPU）、图形处理单元（GPU）、各种专用的人工智能（AI）计算芯片、各种运行机器学习模型算法的处理器、数字信号处理器（DSP）、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。处理器701执行上文所描述的各个方法和处理，例如列车制动方法。

在一些实施例中，列车制动方法可被实现为计算机程序，其被有形地包含于计算机可读存储介质，例如存储单元708。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 702和/或通信单元709而被载入和/或安装到电子设备700上。当计算机程序加载到RAM 703并由处理器701执行时，可以执行上文描述的列车制动方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，处理器701可以通过其他任何适当的方式（例如，借助于固件）而被配置为执行列车制动方法。

本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列（FPGA）、专用集成电路（ASIC）、专用标准产品（ASSP）、芯片上系统的系统（SOC）、负载可编程逻辑设备（CPLD）、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。

用于实施本发明的方法的计算机程序可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些计算机程序可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，使得计算机程序当由处理器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。计算机程序可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。

在本发明的上下文中，计算机可读存储介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的计算机程序。计算机可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。备选地，计算机可读存储介质可以是机器可读信号介质。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可擦除可编程只读存储器（EPROM或快闪存储器）、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器（CD-ROM）、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。

为了提供与用户的交互，可以在电子设备上实施此处描述的系统和技术，该电子设备具有：用于向用户显示信息的显示装置（例如，CRT（阴极射线管）或者LCD（液晶显示器）监视器）；以及键盘和指向装置（例如，鼠标或者轨迹球），用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给电子设备。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈（例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈）；并且可以用任何形式（包括声输入、语音输入或者、触觉输入）来接收来自用户的输入。

可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统（例如，作为数据服务器）、或者包括中间件部件的计算系统（例如，应用服务器）、或者包括前端部件的计算系统（例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互）、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信（例如，通信网络）来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网（LAN）、广域网（WAN）、区块链网络和互联网。

计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，又称为云计算服务器或云主机，是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决了传统物理主机与VPS服务中，存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。

应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。

上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

Claims

1.一种列车制动方法，其特征在于，包括：

获取列车的制动模式和停车指令；

根据所述列车的制动模式和所述停车指令对应的目标停车位置，确定制动曲线，所述制动曲线包括：最不利制动曲线和至少一个备选制动曲线，所述制动曲线为列车位置与列车速度之间的关系曲线，所述备选制动曲线的数量与所述制动模式的数量相同；所述列车为低真空高速磁浮列车，所述列车的制动模式包括：有动力电制动模式、电制动失败切除牵引力模式和牵引力切除无动力制动模式；

根据各所述制动曲线，控制所述列车制动停车；

其中，所述根据所述列车的制动模式和所述停车指令对应的目标停车位置，确定制动曲线，包括：

根据所述列车的制动模式，确定所述制动模式对应的持续时长和模式加速度；

根据各所述制动模式对应的持续时长、各所述制动模式对应的模式加速度和停车指令对应的目标停车位置，确定第一标准点和第二标准点，其中，所述第一标准点为在所述目标停车位置对应的目标停车点，所述列车以最大牵引力加速度运行各所述持续时长之和的位置点，所述第二标准点为在所述第一标准点以所述牵引力切除无动力制动模式施加制动之后，所述列车速度降至零的位置点；

根据所述第二标准点、所述列车的进路路段对应的限制点集合，确定最不利制动点，并生成最不利制动曲线，所述限制点集合包括限速位置点和变坡点；

根据所述第一标准点、各所述最不利制动点、各所述变坡点和各所述制动模式对应的持续时长，确定备选制动点，并生成备选制动曲线。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第二标准点、所述列车的进路路段对应的限制点集合，确定最不利制动点，包括：

根据所述第二标准点和所述限制点集合中包括的点，获取属于同一速度区间的相邻两个点，并确定为最不利筛选点；

针对不属于同一速度区间的相邻两个点，将位置在后的点和两个所属速度区间的交点，确定为最不利筛选点，同一速度区间的点对应的实时制动减速度相同；

在各所述最不利筛选点中，获取不满足对应的限速信息的冗余点，以及与所述冗余点位置相邻且位置在前的关联点；

根据各所述冗余点与关联点，确定所述冗余点对应的满足限速信息的点，并确定为最不利筛选点；

在各所述最不利筛选点中剔除不满足对应的限速信息的点，并将剩余的最不利筛选点确定为最不利制动点。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一标准点、各所述最不利制动点、各所述变坡点和各所述制动模式对应的持续时长，确定备选制动点，包括：

根据各所述制动模式之间的关系，确定当前标准曲线，所述当前标准曲线和所述备选制动曲线是同一制动模式的临界曲线；

根据所述当前标准曲线，以及各所述制动模式对应的持续时长，确定所述当前标准曲线对应的持续时长；

根据所述第一标准点，在所述当前标准曲线上的点中，选择备选基础点；

针对所述备选基础点，计算所述列车从所述备选基础点经过所述当前标准曲线对应的持续时长到达的备选筛选点；

在所述备选筛选点与所述备选基础点之间，检测是否存在所述变坡点；

在存在目标变坡点的情况下，根据所述目标变坡点、所述备选基础点和所述当前标准曲线对应的持续时长，更新所述备选筛选点；

将所述备选筛选点，确定为备选制动点，并返回选择备选基础点，直至备选制动点超过列车的最小安全后端。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标变坡点、所述备选基础点和所述当前标准曲线对应的持续时长，更新所述备选筛选点，包括：

根据所述目标变坡点、所述备选基础点和所述当前标准曲线对应的持续时长，计算所述列车从所述目标变坡点到达所述备选筛选点的行驶时长，并更新所述当前标准曲线对应的持续时长；

将所述目标变坡点更新为所述备选基础点，返回执行针对所述备选基础点，计算所述列车从所述备选基础点经过所述当前标准曲线对应的持续时长到达的备选筛选点，直至不存在所述变坡点。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在确定第二标准点之后，还包括：

在所述第二标准点的位置与所述列车的位置处于不同进路路段的情况下，不控制所述列车制动停车。

6.一种列车制动装置，其特征在于，包括：

停车指令获取模块，用于获取列车的制动模式和停车指令；

制动曲线确定模块，用于根据所述列车的制动模式和所述停车指令对应的目标停车位置，确定制动曲线，所述制动曲线包括：最不利制动曲线和至少一个备选制动曲线，所述制动曲线为列车位置与列车速度之间的关系曲线，所述备选制动曲线的数量与所述制动模式的数量相同；所述列车为低真空高速磁浮列车，所述列车的制动模式包括：有动力电制动模式、电制动失败切除牵引力模式和牵引力切除无动力制动模式；

列车制动控制模块，用于根据各所述制动曲线，控制所述列车制动停车；

其中，制动曲线确定模块包括：

模式参数确定单元，用于根据所述列车的制动模式，确定所述制动模式对应的持续时长和模式加速度；

标准点确定单元，用于根据各所述制动模式对应的持续时长、各所述制动模式对应的模式加速度和停车指令对应的目标停车位置，确定第一标准点和第二标准点；其中，所述第一标准点为在所述目标停车位置对应的目标停车点，所述列车以最大牵引力加速度运行各所述持续时长之和的位置点，所述第二标准点为在所述第一标准点以牵引力切除无动力制动模式施加制动之后，所述列车速度降至零的位置点；

最不利曲线生成单元，用于根据所述第二标准点、所述列车的进路路段对应的限制点集合，确定最不利制动点，并生成最不利制动曲线；所述限制点集合包括限速位置点和变坡点；

备选曲线生成单元，用于根据所述第一标准点、各所述最不利制动点、各所述变坡点和各所述制动模式对应的持续时长，确定备选制动点，并生成备选制动曲线。

7. 一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：

至少一个处理器；以及

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-5中任一项所述的列车制动方法。

8.一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存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现权利要求1-5中任一项所述的列车制动方法。