CN116902013A - 列车多轴协同黏着控制方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机车牵引控制技术领域，提供一种列车多轴协同黏着控制方法、装置、电子设备及存储介质，该方法应用于列车自动运行系统，首先在列车的目标动车经过目标位置发生预设程度的空转或滑行时，减少目标动车的给定转矩，并从目标动车的给定转矩的减少时刻开始，按列车除所述目标动车之外的各节剩余动车与目标动车之间的距离由近至远的第一顺序，依次将各节剩余动车的给定转矩增加至对应的目标转矩；然后增加增载驱动轴的当前给定转矩，并减少减载驱动轴的当前给定转矩；最后在列车的最后一节动车经过目标位置时，按列车由前至后的第二顺序依次将列车的各节动车的当前给定转矩增加至预设转矩范围内。该方法可以减少单节动车的空转/滑行频次。

Description

列车多轴协同黏着控制方法、装置、电子设备及存储介质

技术领域

本发明涉及机车牵引控制技术领域，尤其涉及一种列车多轴协同黏着控制方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术

地铁列车通过动轮与钢轨之间的黏着力实现在钢轨上行走，在行走过程中钢轨轨面可能遭受树叶、雨雪和油污等物质的侵袭，造成动轮与钢轨轨面之间的黏着因数降低，导致动轮产生空转或滑行现象，引起动轮与钢轨之间传递的牵引力/制动力急剧下降，严重影响列车的运行性能，并带来一定的安全隐患。

为防止轮对出现较严重空转或滑行情况，因此需采用黏着控制策略来抑制列车在运行过程中产生轮对空转或滑行现象。一方面从列车底层控制出发，通过各种方法及时检测轮对空转或滑行现象，在检测到轮对出现空转或滑行后，通过撒沙或减小作用在轮对上的力等方式抑制轮对空转或滑行进一步恶化；另一方面，为防止列车在部分线路区段频繁出现空转或滑行，通过司机干预、列车自动运行系统（Automatic Train Operation，ATO）和列车自动监控系统（Automatic Train Supervision，ATS）提前预判等方式，在频繁出现空转或滑行的区段提前对牵引力/制动力进行调整，避免列车的底层黏着控制算法频繁进行保护动作。

然而，现有的列车黏着控制方法复杂、局限性较大。而且，基于底层的单车黏着系数控制只能解决单车的空转或滑行的状况，不能对整车的空转或滑行进行改善。

发明内容

本发明提供一种列车多轴协同黏着控制方法、装置、电子设备及存储介质，用以解决现有技术中存在的缺陷。

本发明提供一种列车多轴协同黏着控制方法，应用于列车自动运行系统，包括：

确定列车的目标动车经过目标位置发生预设程度的空转或滑行，减少所述目标动车的给定转矩，以使所述目标动车的实际转矩处于预设转矩范围内，并从所述目标动车的给定转矩的减少时刻开始，按所述列车除所述目标动车之外的各节剩余动车与所述目标动车之间的距离由近至远的第一顺序，依次将所述各节剩余动车的给定转矩增加至对应的目标转矩；

确定所述目标动车的增载驱动轴和减载驱动轴，基于所述目标动车的当前给定转矩，增加所述增载驱动轴的当前给定转矩，并减少所述减载驱动轴的当前给定转矩；

在所述列车的最后一节动车经过所述目标位置时，按所述列车由前至后的第二顺序依次将所述列车的各节动车的当前给定转矩增加至所述预设转矩范围内。

根据本发明提供的一种列车多轴协同黏着控制方法，所述按所述列车除所述目标动车之外的各节剩余动车与所述目标动车之间的距离由近至远的第一顺序，依次将所述各节剩余动车的给定转矩增加至对应的目标转矩，还包括：

若任意两节剩余动车与所述目标动车之间的距离相等，则先后将所述任意两节剩余动车中所述目标动车的后方动车和前方动车的给定转矩增加至对应的目标转矩。

根据本发明提供的一种列车多轴协同黏着控制方法，所述各节剩余动车对应的目标转矩基于所述目标动车的给定转矩的减少量、所述各节剩余动车的实际转矩和所述预设转矩范围确定。

根据本发明提供的一种列车多轴协同黏着控制方法，所述依次将所述各节剩余动车的给定转矩增加至对应的目标转矩，包括：依次将所述各节剩余动车的给定转矩以相同速度增加至对应的目标转矩。

根据本发明提供的一种列车多轴协同黏着控制方法，所述目标动车的给定转矩的减少量与所述各节剩余动车的给定转矩的增加总量之间的差值在预设范围内，且所述各节剩余动车的给定转矩的增加量按所述第一顺序依次减少。

根据本发明提供的一种列车多轴协同黏着控制方法，所述确定列车的目标动车经过目标位置发生预设程度的空转或滑行，包括：

接收所述目标动车经过所述目标位置发生空转或滑行后产生的黏着预警信息；

基于所述黏着预警信息以及所述列车自动运行系统内存储的电子地图，判断所述目标动车经过所述目标位置时是否发生所述预设程度的空转或滑行。

根据本发明提供的一种列车多轴协同黏着控制方法，还包括：

确定所述目标动车经过所述目标位置发生空转或滑行，则降低所述列车的运行速度，并延长所述列车的惰行时长。

本发明还提供一种列车多轴协同黏着控制装置，应用于列车自动运行系统，包括：

动车转矩调节模块，用于确定列车的目标动车经过目标位置发生预设程度的空转或滑行，减少所述目标动车的给定转矩，以使所述目标动车的实际转矩处于预设转矩范围内，并从所述目标动车的给定转矩的减少时刻开始，按所述列车除所述目标动车之外的各节剩余动车与所述目标动车之间的距离由近至远的第一顺序，依次将所述各节剩余动车的给定转矩增加至对应的目标转矩；

驱动轴转矩调节模块，用于确定所述目标动车的增载驱动轴和减载驱动轴，基于所述目标动车的当前给定转矩，增加所述增载驱动轴的当前给定转矩，并减少所述减载驱动轴的当前给定转矩；

所述动车转矩调节模块，还用于在所述列车的最后一节动车经过所述目标位置时，按所述列车由前至后的第二顺序依次将所述列车的各节动车的当前给定转矩增加至所述预设转矩范围内。

本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述任一种所述的列车多轴协同黏着控制方法。

本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述的列车多轴协同黏着控制方法。

本发明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上述任一种所述的列车多轴协同黏着控制方法。

本发明提供的列车多轴协同黏着控制方法、装置、电子设备及存储介质，该方法应用于列车自动运行系统，首先确定列车的目标动车经过目标位置发生预设程度的空转或滑行，减少目标动车的给定转矩，以使目标动车的实际转矩处于预设转矩范围内，并从目标动车的给定转矩的减少时刻开始，按列车除所述目标动车之外的各节剩余动车与目标动车之间的距离由近至远的第一顺序，依次将各节剩余动车的给定转矩增加至对应的目标转矩；然后确定目标动车的增载驱动轴和减载驱动轴，基于目标动车的当前给定转矩，增加增载驱动轴的当前给定转矩，并减少减载驱动轴的当前给定转矩；最后在列车的最后一节动车经过目标位置时，按列车由前至后的第二顺序依次将列车的各节动车的当前给定转矩增加至预设转矩范围内。该方法在列车经过目标位置时，可以在列车总的牵引力/制动力与分配给定转矩前相当的基础上，减少单节动车的空转/滑行频次，在制动过程中可避免单节动车由于黏着系数减载过多导致的电制动被机械制动接管问题，防止机械制动投入过多造成闸瓦磨损，提升牵引力/制动力发挥效率。该方法从列车整体出发，既充分考虑列车各节动车之间的距离关系，可以达到减少列车空转次数的目的，又考虑每节动车中的轴重转移，能够更好地有效利用列车轴重，减少因黏着控制导致的牵引力/制动力波动。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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，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是现有的组合校正法的控制过程示意图；

图2是现有的模糊黏着控制法结构示意图；

图3是本发明提供的列车多轴协同黏着控制方法的流程示意图之一；

图4是本发明提供的列车多轴协同黏着控制方法的流程示意图之二；

图5是本发明提供的列车多轴协同黏着控制装置的结构示意图；

图6是本发明提供的电子设备的结构示意图。

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，下面将结合本发明中的附图，对本发明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。

本发明的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

现有的列车黏着控制方法包括组合校正法和模糊黏着控制法。其中，组合校正法的控制过程如图1所示，通过牵引转矩T控制列车运行，通过对列车进行监控得到的轮对蠕滑速度和角加速度，进行空转识别，确认列车空转后，通过黏着控制算法，确定牵引转矩减少量，使列车的牵引转矩减少，并在空转结束后，恢复牵引转矩。

由于组合校正法中的各种参数需要通过反复的线路试验来确定，没有相对可靠的理论依据，当轨面状态复杂变化时，不具有自适应性。而且，某些情况下，难以获取机车的实际运行速度，无法特别准确的对机车空转趋势作出判断；在转矩恢复的过程中，一般粘着控制算法，无法根据实际的轨面状态给出合理转矩恢复量与持续时间，无形中增加了车轮空转的次数，难以有较高的粘着利用率。

模糊黏着控制法结构如图2所示，模糊粘着控制系统是由外环的速度控制器和内环的模糊黏着控制器结合组成，其中速度控制器是一个PI控制器，以列车速度Vt达到目标速度作为控制目标，其输入量是目标速度与列车速度Vt的差值，通过控制速度差值直接控制列车速度。模糊黏着控制器的输入为动轮对蠕滑速度Vs及其微分、粘着系数μ及其微分，模糊黏着控制器的输出为转矩调整量。

其中，蠕滑的表现形式在接触区域一部分产生为粘着状态，而另一部分会产生为微小滑动状态。正是因为蠕滑现象同时存在着这两种状态，使得列车速度低于其滚动的圆周速度，两种速度的差即为蠕滑速度Vs，蠕滑速度Vs的大小决定着轮轨间的粘着牵引力。粘着系数μ定义为粘着牵引力和列车垂向荷重之比。

以列车速度为目标的模糊粘着控制改变了以牵引转矩为控制目标的传统，以直接控制机车速度为目标，在控制过程中不再需要给定转矩，只需要知道给定速度。虽然可以根据列车速度与目标速度的偏差量调整牵引转矩，理论上有快速响应的特点，但是模糊粘着控制器需要以实时的粘着系数及其微分、蠕滑速度及其微分作为输入量，而粘着系数与蠕滑速度难以在机车运行中实时求得，所以在实际使用中，该方法有一定局限性。

此外，目前大部分列车的黏着控制器与围绕黏着控制开展的研究，只考虑了单轴的黏着控制性能，忽视了列车作为整体的特性。随着经济的发展，为了满足不断提升的货运需求，列车的轴重与牵引功率也不断增加。在黏着控制过程中，若每个动轴都尝试运行在最优黏着点，当机车任一轴空转后，会影响到其他轴，有可能引起其他轴的空转。

综上所述，现有的列车黏着控制方法复杂、局限性较大。而且，基于底层的单车黏着系数控制只能解决单车的空转或滑行的状况，不能对整车的空转或滑行进行改善。

基于此，本发明实施例中提供了一种列车多轴协同黏着控制方法，该方法可以应用于ATO。图3为本发明实施例中提供的一种列车多轴协同黏着控制方法的流程示意图，如图3所示，该方法包括：

S1，确定列车的目标动车经过目标位置发生预设程度的空转或滑行，减少所述目标动车的给定转矩，以使所述目标动车的实际转矩处于预设转矩范围内，并从所述目标动车的给定转矩的减少时刻开始，按所述列车除所述目标动车之外的各节剩余动车与所述目标动车之间的距离由近至远的第一顺序，依次将所述各节剩余动车的给定转矩增加至对应的目标转矩；

S2，确定所述目标动车的增载驱动轴和减载驱动轴，基于所述目标动车的当前给定转矩，增加所述增载驱动轴的当前给定转矩，并减少所述减载驱动轴的当前给定转矩；

S3，在所述列车的最后一节动车经过所述目标位置时，按所述列车由前至后的第二顺序依次将所述列车的各节动车的当前给定转矩增加至所述预设转矩范围内。

具体地，本发明实施例中提供的列车多轴协同黏着控制方法，其执行主体为ATO，该ATO可以通过列车控制和管理系统（Train Control and Management System，TCMS）与列车的底层控制单元连接。TCMS的主要功能是实现机车特性控制、逻辑控制、故障监视和自我诊断，并将信息传送到司机操纵台上的微机显示屏给司机以直观的反映机车实时状态。

在城市轨道交通中，该ATO可以自动实现列车加速、调速、停车和车门开闭，ATO取代司机对列车的空转/滑行实施保护性干预，应充分利用以下条件：

①通过信号系统地面设备的配合，ATO可以获得更准确的、积累误差更小的列车速度。ATO可以把该列车速度提供给列车的底层控制单元，以此作为黏着识别和控制的参考。

②ATO内存储有相关线路的电子地图，拥有线路的坡道、弯道、供电、停站等量化数据，以及列车的长度、牵引/制动性能等数据。

③由于ATO具有强大的计算资源，因此底层控制单元提供给ATO的信息不仅可以包括向司机提供的简单报警信息，还可以是系统、全面的详细信息。ATO可以在更高层面利用这些信息，并结合电子地图进行列车运行实时控制，达到最优效果。

④ATO可在任何时间精确定位列车位置，相比司机干预，更加有利于根据当前列车和线路情况对轮对的空转/滑行状况进行精准干预，进而实时调整列车驾驶策略。

首先执行步骤S1，该列车可以是地铁列车、高铁列车等。该列车可以包括多节动车和多节拖车，列车的运行线路存在露天和高架环境，容易受天气、坡道等多种因素影响。该目标位置可以是标准路面与非标准路面的分界点，该标准路面是列车以给定转矩运行时不会发生空转或滑行，或发生的空转或滑行的程度小于程度阈值的干燥无坡度路面，非标准路面是列车以给定转矩运行时会发生预设程度的空转或滑行的湿滑路面或坡度路面。可以理解的是，该给定转矩是ATO为目标动车分配的转矩。

ATO可以在接收到TCMS发送的黏着预警信息后，根据黏着预警信息判断列车的第一节动车经过目标位置时是否发生预设程度的空转或滑行。在列车的目标动车经过目标位置发生预设程度的空转或滑行时，说明目标动车的前方动车已经过该目标位置进入非标准路面，而目标动车的后方动车还处于标准路面。特别地，若目标动车为列车的第一节动车，则目标动车的前方动车为空，列车的各剩余动车均为目标动车的后方动车。

目标动车经过目标位置时发生预设程度的空转或滑行，目标动车的实际转矩则高于预设转矩范围，因此需要通过减少目标动车的给定转矩使目标动车的实际转矩处于预设转矩范围内，进而使目标动车空话或滑行的程度小于程度阈值达到平稳状态。可以理解的是，预设转矩范围是ATO根据列车的动力需求给定的转矩范围。

在减小目标动车的给定转矩的同时，可以将目标动车减少的给定转矩转移至剩余动车，以增加剩余动车的驱动轮对与路面的摩擦力，降低剩余动车的空转或打滑概率。即从目标动车的给定转矩的减少时刻开始，可以按列车除目标动车之外的每节剩余动车与目标动车之间的距离由近至远的第一顺序，依次将每节剩余动车的给定转矩增加至对应的目标转矩。每节剩余动车对应的目标转矩可以通过目标动车减少的给定转矩、各节剩余动车的实际转矩以及预设转矩范围综合确定，每节剩余动车对应的目标转矩是每节剩余动车的给定转矩需要增加到的目标值，其需要处于预设转矩范围内。

其中，第一顺序是每节剩余动车与目标动车之间的距离由近至远的顺序，若列车包括四节动车且目标动车为第一节动车，则第一顺序为第二节动车、第三节动车和第四节动车，进而可以在第一节动车的给定转矩的减少时刻开始，先将第二节动车的给定转矩以一定速度增加至对应的目标转矩后停止增加，然后将第三节动车的给定转矩以一定速度增加至对应的目标转矩后停止增加，最后将第四节动车的给定转矩以一定速度增加至对应的目标转矩后停止增加。

此处，可以先确定各节剩余动车的实际转矩与预设转矩范围的最大值之间的差值绝对值，然后利用目标动车减少的给定转矩以及各节剩余动车对应的差值绝对值，确定为每节剩余动车增加的给定转矩，进而得到每节剩余动车对应的目标转矩。为第一顺序中各节剩余动车增加的给定转矩可以依次减小，也可以相等或部分相等。

例如，若预设转矩范围是100Nm-120Nm，最大值为120Nm。目标动车为第一节动车，其减少的给定转矩为10Nm。列车共四节动车，第二节动车的实际转矩为105Nm，与最大值的差值绝对值为15Nm，第三节动车的实际转矩为108Nm，与最大值的差值绝对值为12Nm，第四节动车的实际转矩为106Nm，与最大值的差值绝对值为14Nm。

此时，第二节动车对应的目标转矩可以是110Nm，增加的给定转矩为5Nm；第三节动车对应的目标转矩可以是111Nm，增加的给定转矩为3Nm；第四节动车对应的目标转矩可以是108Nm，增加的给定转矩为2Nm。第二节动车对应的目标转矩还可以是108Nm，增加的给定转矩为3Nm；第三节动车对应的目标转矩还可以是111Nm，增加的给定转矩为3Nm；第四节动车对应的目标转矩还可以是109Nm，增加的给定转矩为3Nm。第二节动车对应的目标转矩还可以是110Nm，增加的给定转矩为5Nm；第三节动车对应的目标转矩可以是110Nm，增加的给定转矩为2Nm；第四节动车对应的目标转矩可以是108Nm，增加的给定转矩为2Nm。

可以理解的是，为各节剩余动车增加的给定转矩之和，与目标动车减少的给定转矩可以相等，也可以不等，可以根据实际情况确定。

此处，各节剩余动车的给定转矩的增加速度可以根据需要进行设定，可以相同也可以不同，停止增加后，各节剩余动车的当前给定转矩持续维持在对应的目标转矩，直至最后一节列车经过目标位置，开始执行步骤S3。

可以理解的是，在减少目标动车的给定转矩以及增加各节剩余动车的给定转矩的过程中，列车持续运行，因此ATO会将实时给定转矩分配至对应的目标动车，以使目标动车持续运行。

在执行步骤S1之后，执行步骤S2，可以先计算目标动车的各驱动轴的轴重转移量，并利用目标动车的各驱动轴的轴重转移量确定目标动车的增载驱动轴和减载驱动轴。

轴重转移是工程领域中的一个重要概念，它是指在车辆、机械等设备运行过程中，由于负载的分布不均匀而引起的轴的重量转移。这种轴重转移现象对于设备的稳定性和安全性具有重要影响。

此处，底层控制单元可以利用目标动车的总重力、车钩至地面的高度、牵引点到地面的高度、两转向架中心的距离、轴间距以及各驱动轴的实际轴重、各驱动轴的黏着力等信息，计算各驱动轴的动态轴重，并将各驱动轴的动态轴重通过TCMS发送至ATO。

正常状态下，各驱动轴的轴重是一致的，因此ATO可以通过比较各驱动轴的动态轴重确定出目标动车的增载驱动轴和减载驱动轴。其中，增载驱动轴是指轴重增加的驱动轴，减载驱动轴是指轴重减少的驱动轴。

此后，利用目标动车的当前给定转矩，增加增载驱动轴的当前给定转矩，并减少减载驱动轴的当前给定转矩，使目标动车的各驱动轴保持基本相同的空转或滑行概率，使目标动车的各驱动轴同时达到较高的黏着利用率。

最后执行步骤S3，在列车的最后一节动车经过目标位置时，按列车由前至后的第二顺序依次将列车的各节动车的当前给定转矩增加至预设转矩范围内停止增加。各节动车的当前给定转矩的增加速度可以根据需要进行设定，可以相同，也可以不同，此处不作具体限定。

各节动车的当前给定转矩增加至预设转矩范围内停止增加后，各节动车的当前给定转矩持续维持在预设转矩范围内。此时，列车以当前给定转矩持续运行。

本发明实施例中提供的一种列车多轴协同黏着控制方法，应用于列车自动运行系统，该方法首先确定列车的目标动车经过目标位置发生预设程度的空转或滑行，减少目标动车的给定转矩，以使目标动车的实际转矩处于预设转矩范围内，并从目标动车的给定转矩的减少时刻开始，按列车除所述目标动车之外的各节剩余动车与目标动车之间的距离由近至远的第一顺序，依次将各节剩余动车的给定转矩增加至对应的目标转矩；然后确定目标动车的增载驱动轴和减载驱动轴，基于目标动车的当前给定转矩，增加增载驱动轴的当前给定转矩，并减少减载驱动轴的当前给定转矩；最后在列车的最后一节动车经过目标位置时，按列车由前至后的第二顺序依次将列车的各节动车的当前给定转矩增加至预设转矩范围内。该方法在列车经过目标位置时，可以在列车总的牵引力/制动力与分配给定转矩前相当的基础上，减少单节动车的空转/滑行频次，在制动过程中可避免单节动车由于黏着系数减载过多导致的电制动被机械制动接管问题，防止机械制动投入过多造成闸瓦磨损，提升牵引力/制动力发挥效率。该方法从列车整体出发，既充分考虑列车各节动车之间的距离关系，可以达到减少列车空转次数的目的，又考虑每节动车中的轴重转移，能够更好地有效利用列车轴重，减少因黏着控制导致的牵引力/制动力波动。

在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的列车多轴协同黏着控制方法，所述按所述列车除所述目标动车之外的各节剩余动车与所述目标动车之间的距离由近至远的第一顺序，依次将所述各节剩余动车的给定转矩增加至对应的目标转矩，还包括：

若任意两节剩余动车与所述目标动车之间的距离相等，则先后将所述任意两节剩余动车中所述目标动车的后方动车和前方动车的给定转矩增加至对应的目标转矩。

具体地，在依次将列车中除目标动车之外的各节剩余动车的给定转矩增加至对应的目标转矩时，若目标动车不是第一节动车，则存在与目标动车距离相等的前方动车和后方动车，此时可以先将后方动车的给定转矩增加至对应的目标转矩后停止，然后开始将前方动车的给定转矩增加至对应的目标转矩。如此可以尽量减小对前方动车的给定转矩的调整，避免前方动车再次出现空转/打滑。

在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的列车多轴协同黏着控制方法，各节剩余动车对应的目标转矩基于所述目标动车的给定转矩的减少量、所述各节剩余动车的实际转矩和所述预设转矩范围确定，且所述各节剩余动车对应的目标转矩按所述第一顺序依次减少。

具体地，各节剩余动车对应的目标转矩可以利用目标动车的给定转矩的减少量、各节剩余动车的实际转矩和预设转矩范围确定，该实际转矩可以通过列车的底层控制单元计算得到并通过TCMS发送到ATO，预设转矩范围可以通过ATO设定。此处，ATO同步对各节剩余动车对应的目标转矩进行协同计算，既要保证目标转矩均在预设转矩范围内，结合目标动车的给定转矩的减少量以及各节剩余动车的实际转矩综合考虑，使得到的各节剩余动车对应的目标转矩更加符合当前的列车状态。

在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的列车多轴协同黏着控制方法，所述依次将所述各节剩余动车的给定转矩增加至对应的目标转矩，包括：依次将所述各节剩余动车的给定转矩以相同速度增加至对应的目标转矩。

具体地，本发明实施例中，可以采用相同的速度将各节剩余动车的给定转矩增加至对应的目标转矩，如此可以降低列车运行过程中因增加各节剩余动车的给定转矩引起的运行不稳的情况出现，提高列车运行的平稳性和安全性。

在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的列车多轴协同黏着控制方法，所述目标动车的给定转矩的减少量与所述各节剩余动车的给定转矩的增加总量之间的差值在预设范围内，且所述各节剩余动车的给定转矩的增加量按所述第一顺序依次减少。

具体地，目标动车的给定转矩的减少量与各节剩余动车的给定转矩的增加总量之间的差值在预设范围内，即减少量与增加总量可以不完全相等，只要其差值在预设范围内即可。该预设范围可以根据实际情况进行设定，此处不作具体限定。如此，可以进一步使各节剩余动车达到对应的目标转矩时的增加总量与目标动车的给定转矩的减少量相当，使列车总的牵引力/制动力与分配给定转矩前相当。

此外，各节剩余动车的给定转矩的增加量可以按第一顺序依次减少。由于第一顺序是与目标动车之间的距离由近至远的顺序，因此与目标动车之间的距离越近的剩余动车，其对应的增加量越大，若目标动车为第一节动车，且列车包括四节动车，则第二节动车对应的增加量可以最大，第四节动车对应的增加量可以最小，如此可以降低对最后一节动车的控制压力。

在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的列车多轴协同黏着控制方法，所述确定列车的目标动车经过目标位置发生预设程度的空转或滑行，包括：

接收所述目标动车经过所述目标位置发生空转或滑行后产生的黏着预警信息；

基于所述黏着预警信息以及所述列车自动运行系统内存储的电子地图，判断所述目标动车经过所述目标位置时是否发生所述预设程度的空转或滑行。

具体地，ATO在确定列车的目标动车经过目标位置发生预设程度的空转或滑行时，首先接收目标动车经过目标位置发生空转或滑行后产生的黏着预警信息。该黏着预警信息可以由列车的底层控制单元通过TCMS发送至ATO，可以包括列车信息，以及发生空转或滑行的严重程度等信息，该列车信息可以包括列车指标信息和列车控制信息，列车指标信息可以包括列车速度、列车各节动车的实时转矩、每节动车中各驱动轴的实时转矩、每节动车中各驱动轴的动态轴重等信息，列车控制信息可以包括列车牵引/制动反馈、列车牵引发生空转滑行、列车制动发生空气制动滑行等控制结果。

列车的底层控制单元在判断出列车速度在一段时间内持续低于设定的空转/滑行速度门限值，则确认列车的黏着系数降低，发生了空转或打滑，并将黏着预警信息经由TCMS发送至ATO。

ATO接收到黏着预警信息后，并不会立即对各节动车的给定转矩进行调整，还需要利用黏着预警信息以及ATO内存储的电子地图，综合判断目标动车经过目标位置时是否发生预设程度的空转或滑行。ATO只有在发生预设程度的空转或滑行时才需要对各节动车的给定转矩进行调整。基于ATO干预的列车多轴协同黏着控制，结合电子地图进行列车运行实时控制，可以达到最优控制效果，可以在任何时刻精确定位列车位置，相比司机干预，更加有利于根据当前列车和线路情况对轮对的空转/滑行状况进行精准干预，进而实时调整列车驾驶策略，降低黏着控制复杂度的同时，提高对列车黏着控制的协调性。

在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的列车多轴协同黏着控制方法，还包括：

确定所述目标动车经过所述目标位置发生空转或滑行，则降低所述列车的运行速度，并延长所述列车的惰行时长。

具体地，在目标动车经过目标位置发生空转或滑行时，可以在对列车的各节动车的给定转矩以及目标动车的各驱动轴的当前给定转矩进行调整的基础上，同步降低列车的运行速度，并延长列车的惰行时长，可以在减少空转/滑行频次的同时，尽可能降低由于雨雪天气导致的列车晚点率等问题。

在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的列车多轴协同黏着控制方法，如图4所示，包括：

为列车的各节动车分配给定转矩；

在列车的目标动车经过目标位置发生预设程度的空转或滑行的情况下，调节列车的各节动车的给定转矩，即减少目标动车的给定转矩，以使目标动车的实际转矩处于预设转矩范围内，并从目标动车的给定转矩的减少时刻开始，按列车除所述目标动车之外的各节剩余动车与目标动车之间的距离由近至远的第一顺序，依次将各节剩余动车的给定转矩增加至对应的目标转矩；

当前给定转矩的轴间协调，即利用目标动车的当前给定转矩，增加增载驱动轴的当前给定转矩，并减少减载驱动轴的当前给定转矩；

对各节动车中的各驱动轴进行单轴黏着控制，通过各驱动轴的当前给定转矩，驱动对应的电机带动驱动轴旋转，进而使列车运行。

如图5所示，在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供了一种列车多轴协同黏着控制装置，应用于列车自动运行系统，包括：

动车转矩调节模块51，用于确定列车的目标动车经过目标位置发生预设程度的空转或滑行，减少所述目标动车的给定转矩，以使所述目标动车的实际转矩处于预设转矩范围内，并从所述目标动车的给定转矩的减少时刻开始，按所述列车除所述目标动车之外的各节剩余动车与所述目标动车之间的距离由近至远的第一顺序，依次将所述各节剩余动车的给定转矩增加至对应的目标转矩；

驱动轴转矩调节模块52，用于确定所述目标动车的增载驱动轴和减载驱动轴，基于所述目标动车的当前给定转矩，增加所述增载驱动轴的当前给定转矩，并减少所述减载驱动轴的当前给定转矩；

动车转矩调节模块51，还用于在所述列车的最后一节动车经过所述目标位置时，按所述列车由前至后的第二顺序依次将所述列车的各节动车的当前给定转矩增加至所述预设转矩范围内。

在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的列车多轴协同黏着控制装置，所述动车转矩调节模块，还用于：

若任意两节剩余动车与所述目标动车之间的距离相等，则先后将所述任意两节剩余动车中所述目标动车的后方动车和前方动车的给定转矩增加至对应的目标转矩。

在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的列车多轴协同黏着控制装置，所述各节剩余动车对应的目标转矩基于所述目标动车的给定转矩的减少量、所述各节剩余动车的实际转矩和所述预设转矩范围确定。

在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的列车多轴协同黏着控制装置，所述动车转矩调节模块，具体用于：依次将所述各节剩余动车的给定转矩以相同速度增加至对应的目标转矩。

在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的列车多轴协同黏着控制装置，所述目标动车的给定转矩的减少量与所述各节剩余动车的给定转矩的增加总量之间的差值在预设范围内，且所述各节剩余动车的给定转矩的增加量按所述第一顺序依次减少。

在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的列车多轴协同黏着控制装置，所述动车转矩调节模块，还具体用于：

接收所述目标动车经过所述目标位置发生空转或滑行后产生的黏着预警信息；

基于所述黏着预警信息以及所述列车自动运行系统内存储的电子地图，判断所述目标动车经过所述目标位置时是否发生所述预设程度的空转或滑行。

在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的列车多轴协同黏着控制装置，还包括运行速度惰行时长调节模块，用于：

确定所述目标动车经过所述目标位置发生空转或滑行，则降低所述列车的运行速度，并延长所述列车的惰行时长。

具体地，本发明实施例中提供的列车多轴协同黏着控制装置中各模块的作用与上述方法类实施例中各步骤的操作流程是一一对应的，实现的效果也是一致的，具体参见上述实施例，本发明实施例中对此不再赘述。

图6示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图6所示，该电子设备可以包括：处理器（Processor）610、通信接口（Communications Interface）620、存储器（Memory）630和通信总线640，其中，处理器610，通信接口620，存储器630通过通信总线640完成相互间的通信。处理器610可以调用存储器630中的逻辑指令，以执行上述各实施例中提供的列车多轴协同黏着控制方法，该方法应用于列车自动运行系统，包括：确定列车的目标动车经过目标位置发生预设程度的空转或滑行，减少所述目标动车的给定转矩，以使所述目标动车的实际转矩处于预设转矩范围内，并从所述目标动车的给定转矩的减少时刻开始，按所述列车除所述目标动车之外的各节剩余动车与所述目标动车之间的距离由近至远的第一顺序，依次将所述各节剩余动车的给定转矩增加至对应的目标转矩；确定所述目标动车的增载驱动轴和减载驱动轴，基于所述目标动车的当前给定转矩，增加所述增载驱动轴的当前给定转矩，并减少所述减载驱动轴的当前给定转矩；在所述列车的最后一节动车经过所述目标位置时，按所述列车由前至后的第二顺序依次将所述列车的各节动车的当前给定转矩增加至所述预设转矩范围内。

此外，上述的存储器630中的逻辑指令可以通过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，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（Read-Only Memory，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。

另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，计算机程序可存储在非暂态计算机可读存储介质上，所述计算机程序被处理器执行时，计算机能够执行上述各实施例中提供的列车多轴协同黏着控制方法，该方法应用于列车自动运行系统，包括：确定列车的目标动车经过目标位置发生预设程度的空转或滑行，减少所述目标动车的给定转矩，以使所述目标动车的实际转矩处于预设转矩范围内，并从所述目标动车的给定转矩的减少时刻开始，按所述列车除所述目标动车之外的各节剩余动车与所述目标动车之间的距离由近至远的第一顺序，依次将所述各节剩余动车的给定转矩增加至对应的目标转矩；确定所述目标动车的增载驱动轴和减载驱动轴，基于所述目标动车的当前给定转矩，增加所述增载驱动轴的当前给定转矩，并减少所述减载驱动轴的当前给定转矩；在所述列车的最后一节动车经过所述目标位置时，按所述列车由前至后的第二顺序依次将所述列车的各节动车的当前给定转矩增加至所述预设转矩范围内。

又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各实施例中提供的列车多轴协同黏着控制方法，该方法应用于列车自动运行系统，包括：确定列车的目标动车经过目标位置发生预设程度的空转或滑行，减少所述目标动车的给定转矩，以使所述目标动车的实际转矩处于预设转矩范围内，并从所述目标动车的给定转矩的减少时刻开始，按所述列车除所述目标动车之外的各节剩余动车与所述目标动车之间的距离由近至远的第一顺序，依次将所述各节剩余动车的给定转矩增加至对应的目标转矩；确定所述目标动车的增载驱动轴和减载驱动轴，基于所述目标动车的当前给定转矩，增加所述增载驱动轴的当前给定转矩，并减少所述减载驱动轴的当前给定转矩；在所述列车的最后一节动车经过所述目标位置时，按所述列车由前至后的第二顺序依次将所述列车的各节动车的当前给定转矩增加至所述预设转矩范围内。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中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模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种列车多轴协同黏着控制方法，其特征在于，应用于列车自动运行系统，包括：

确定列车的目标动车经过目标位置发生预设程度的空转或滑行，减少所述目标动车的给定转矩，以使所述目标动车的实际转矩处于预设转矩范围内，并从所述目标动车的给定转矩的减少时刻开始，按所述列车除所述目标动车之外的各节剩余动车与所述目标动车之间的距离由近至远的第一顺序，依次将所述各节剩余动车的给定转矩增加至对应的目标转矩；

确定所述目标动车的增载驱动轴和减载驱动轴，基于所述目标动车的当前给定转矩，增加所述增载驱动轴的当前给定转矩，并减少所述减载驱动轴的当前给定转矩；

在所述列车的最后一节动车经过所述目标位置时，按所述列车由前至后的第二顺序依次将所述列车的各节动车的当前给定转矩增加至所述预设转矩范围内。

2.根据权利要求1所述的列车多轴协同黏着控制方法，其特征在于，所述按所述列车除所述目标动车之外的各节剩余动车与所述目标动车之间的距离由近至远的第一顺序，依次将所述各节剩余动车的给定转矩增加至对应的目标转矩，还包括：

若任意两节剩余动车与所述目标动车之间的距离相等，则先后将所述任意两节剩余动车中所述目标动车的后方动车和前方动车的给定转矩增加至对应的目标转矩。

3.根据权利要求1所述的列车多轴协同黏着控制方法，其特征在于，所述各节剩余动车对应的目标转矩基于所述目标动车的给定转矩的减少量、所述各节剩余动车的实际转矩和所述预设转矩范围确定。

4.根据权利要求1所述的列车多轴协同黏着控制方法，其特征在于，所述依次将所述各节剩余动车的给定转矩增加至对应的目标转矩，包括：依次将所述各节剩余动车的给定转矩以相同速度增加至对应的目标转矩。

5.根据权利要求1所述的列车多轴协同黏着控制方法，其特征在于，所述目标动车的给定转矩的减少量与所述各节剩余动车的给定转矩的增加总量之间的差值在预设范围内，且所述各节剩余动车的给定转矩的增加量按所述第一顺序依次减少。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的列车多轴协同黏着控制方法，其特征在于，所述确定列车的目标动车经过目标位置发生预设程度的空转或滑行，包括：

接收所述目标动车经过所述目标位置发生空转或滑行后产生的黏着预警信息；

基于所述黏着预警信息以及所述列车自动运行系统内存储的电子地图，判断所述目标动车经过所述目标位置时是否发生所述预设程度的空转或滑行。

7.根据权利要求1-5中任一项所述的列车多轴协同黏着控制方法，其特征在于，还包括：

确定所述目标动车经过所述目标位置发生空转或滑行，则降低所述列车的运行速度，并延长所述列车的惰行时长。

8.一种列车多轴协同黏着控制装置，其特征在于，应用于列车自动运行系统，包括：

动车转矩调节模块，用于确定列车的目标动车经过目标位置发生预设程度的空转或滑行，减少所述目标动车的给定转矩，以使所述目标动车的实际转矩处于预设转矩范围内，并从所述目标动车的给定转矩的减少时刻开始，按所述列车除所述目标动车之外的各节剩余动车与所述目标动车之间的距离由近至远的第一顺序，依次将所述各节剩余动车的给定转矩增加至对应的目标转矩；

驱动轴转矩调节模块，用于确定所述目标动车的增载驱动轴和减载驱动轴，基于所述目标动车的当前给定转矩，增加所述增载驱动轴的当前给定转矩，并减少所述减载驱动轴的当前给定转矩；

所述动车转矩调节模块，还用于在所述列车的最后一节动车经过所述目标位置时，按所述列车由前至后的第二顺序依次将所述列车的各节动车的当前给定转矩增加至所述预设转矩范围内。

9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上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如权利要求1-7中任一项所述的列车多轴协同黏着控制方法。

10.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的列车多轴协同黏着控制方法。