CN117818710A - 一种列车控制方法、装置、设备以及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种列车控制方法、装置、设备以及存储介质，属于轨道交通技术领域，所述方法由地面子系统或列车子系统执行，包括：地面子系统根据目标列车行驶前方的运行环境信息，生成目标操作命令；运行环境信息包括箱梁形变信息、侧风信息和悬浮间隙信息中的至少一种；其中，目标操作命令为限速命令和停车命令中的一种；将目标操作命令发送给目标列车的列车子系统，以对目标列车进行控制；或者，列车子系统根据目标列车行驶前方的车辆安全感知信息，生成目标操作命令；其中，车辆安全感知信息包括信号灯信息、障碍物信息和道岔信息中的至少一种；根据目标操作命令对目标列车进行控制。本发明提高了悬挂式磁浮列车运行的安全性。

Description

一种列车控制方法、装置、设备以及存储介质

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域，尤其涉及一种列车控制方法、装置、设备以及存储介质。

背景技术

悬挂式磁浮轨道交通作为一种新颖、环境友好、以及资源节约的中小运量轨道交通的代表，可以很好地满足大城市支线、辅助线和中、以及小城市骨干线的运输需求，具有建设成本低、建设周期短、建设维护方便和可持续发展的优势。

然而，传统的轨道交通列车控制方法及系统不适用于对悬挂式磁浮轨道交通列车进行智能化控制，进而无法保证悬挂式磁浮列车运行的安全性，亟需解决。

发明内容

本发明提供了一种列车控制方法、装置、设备以及存储介质，以提高悬挂式磁浮列车运行的安全性。

根据本发明的一方面，提供了一种列车控制方法，由地面子系统或列车子系统执行，该方法包括：

地面子系统根据目标列车行驶前方的运行环境信息，生成目标操作命令；其中，运行环境信息包括箱梁形变信息、侧风信息和悬浮间隙信息中的至少一种；目标操作命令为限速命令和停车命令中的一种；

将目标操作命令发送给目标列车的列车子系统，以对目标列车进行控制；或者，

列车子系统根据目标列车行驶前方的车辆安全感知信息，生成目标操作命令；其中，车辆安全感知信息包括信号灯信息、障碍物信息和道岔信息中的至少一种；

根据目标操作命令对目标列车进行控制。

根据本发明的另一方面，提供了一种列车控制装置，部署有地面子系统和列车子系统，该装置包括：

目标操作命令生成模块，用于地面子系统根据目标列车行驶前方的运行环境信息，生成目标操作命令；其中，运行环境信息包括箱梁形变信息、侧风信息和悬浮间隙信息中的至少一种；目标操作命令为限速命令和停车命令中的一种；

目标操作命令发送模块，用于将目标操作命令发送给目标列车的列车子系统，以对目标列车进行控制；或者，

目标操作命令生成模块，用于列车子系统根据目标列车行驶前方的车辆安全感知信息，生成目标操作命令；其中，车辆安全感知信息包括信号灯信息、障碍物信息和道岔信息中的至少一种；

列车控制模块，用于根据目标操作命令对目标列车进行控制。

根据本发明的另一方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括：

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控制方法。

根据本发明的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述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控制方法。

本发明实施例的技术方案，地面子系统根据目标列车行驶前方的运行环境信息，生成目标操作命令；其中，运行环境信息包括箱梁形变信息、侧风信息和悬浮间隙信息中的至少一种；目标操作命令为限速命令和停车命令中的一种；将目标操作命令发送给目标列车的列车子系统，以对目标列车进行控制；或者，列车子系统根据目标列车行驶前方的车辆安全感知信息，生成目标操作命令；其中，车辆安全感知信息包括信号灯信息、障碍物信息和道岔信息中的至少一种；根据目标操作命令对目标列车进行控制。上述技术方案，通过对悬挂式磁浮列车行驶前方的运行环境信息和车辆安全感知信息进行实时监测和分析，实现了对悬挂式磁浮列车更加精准地控制，有效规避了悬挂式磁浮列车运行过程中的行车风险，提高了悬挂式磁浮列车运行的安全性。

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是根据本发明实施例一提供的一种列车控制方法的流程图；

图2是根据本发明实施例二提供的一种列车控制方法的流程图；

图3是根据本发明实施例三提供的一种列车控制装置的结构示意图；

图4是根据本发明实施例四提供的一种列车控制装置的结构示意图；

图5是根据本发明实施例五提供的一种列车控制系统的结构示意图；

图6是实现本发明实施例的列车控制方法的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“目标”、“第一”和“第二”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。

此外，还需要说明的是，本发明的技术方案中，所涉及的目标列车行驶前方的运行环境信息和车辆安全感知信息等的收集、存储、使用、加工、传输、提供和公开等处理，均符合相关法律法规的规定，且不违背公序良俗。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种列车控制方法的流程图，本实施例可适用于对悬挂式磁浮列车进行控制的情况，该方法可以由列车控制装置来执行，该装置可以采用硬件和/或软件的形式实现，可配置于电子设备中，该电子设备可以是具有地面子系统和列车子系统的列车控制台。如图1所示，该方法包括：

S101、地面子系统根据目标列车行驶前方的运行环境信息，生成目标操作命令；其中，运行环境信息包括箱梁形变信息、侧风信息和悬浮间隙信息中的至少一种；目标操作命令为限速命令和停车命令中的一种。

其中，目标列车是指处于运行状态的悬挂式磁浮列车。箱梁形变信息通过箱梁上的箱梁形变传感器测量得到；侧风信息通过箱梁上的侧风传感器测量得到；悬浮间隙信息通过目标列车上的悬浮间隙传感器测量得到。其中，箱梁形变信息包括箱梁形变量；侧风信息包括侧风风速；悬浮间隙信息包括悬浮间隙值。

具体的，地面子系统中的列车自动监控子系统(Automatic Train Supervision，ATS)根据目标列车行驶前方的运行环境信息，生成目标操作命令。

可选的，地面子系统还可以对目标列车行驶前方的运行环境信息进行特征提取，得到运行环境信息的环境特征；其中，环境特征包括箱梁形变量、侧风风速以及悬浮间隙值中的至少一项；根据环境特征，确定目标列车是否需要停车；若是，则获取环境特征对应的第一参考点位置；根据第一参考点位置和第一预设距离，确定目标列车行驶前方的第一停车点位置；根据第一停车点位置，生成停车命令。

其中，第一参考点位置是指根据环境特征确定的参考点的位置。第一预设距离可以根据第一参考点的类型预先设置，也可以随机设置，本发明实施例对其不做具体限定。第一停车点位置是指根据第一参考点位置和第一预设距离确定的停车点的位置。

具体的，地面子系统中的ATS可以基于特征提取模型，对目标列车行驶前方的运行环境信息进行特征提取，得到运行环境信息的环境特征；其中，特征提取模型可以根据实际业务需求预先设置，比如，特征提取模型可以是基于模板的特征提取模型，本发明实施例对其不做具体限定。

之后，ATS根据环境特征，确定目标列车是否需要停车。具体的，若环境特征为箱梁形变量，则在箱梁形变量大于第一形变量阈值的情况下，确定目标列车需要停车；若环境特征为悬浮间隙值，则在悬浮间隙值不在标准悬浮间隙范围内，且悬浮间隙值大于悬浮间隙阈值的情况下，确定目标列车需要停车。其中，第一形变量阈值和悬浮间隙阈值均可以根据实际业务需求预先设置，本发明实施例对其不做具体限定。需要说明的是，标准悬浮间隙范围是指本技术领域规定的悬浮间隙值的允许范围。

之后，ATS在确定目标列车需要停车的情况下，获取环境特征对应的第一参考点位置。具体的，若环境特征为箱梁形变量，ATS则将箱梁形变传感器所在位置，作为第一参考点位置；若环境特征为悬浮间隙值，ATS则将悬浮间隙传感器所在位置，作为第一参考点位置；若环境特征为侧风风速，ATS则将侧风传感器所在位置，作为第一参考点位置。

之后，ATS可以将第一参考点位置前方或后方第一预设距离处的位置，确定为目标列车行驶前方的第一停车点位置。示例性的，若第一参考点位置为箱梁形变传感器所在位置，第一预设距离为5米，ATS则将箱梁形变传感器所在位置前方或后方5米处的位置，确定为目标列车行驶前方的第一停车点位置；若第一参考点位置为悬浮间隙传感器所在位置，第一预设距离为5米，ATS则将悬浮间隙传感器所在位置前方或后方5米处的位置，确定为目标列车行驶前方的第一停车点位置。

进而，ATS生成在第一停车点位置处停车的停车命令，即，此时的目标操作命令为停车命令。

可选的，若确定目标列车不需要停车，则根据环境特征，确定目标列车是否需要限速；若是，则根据第一参考点位置，确定目标列车行驶前方的第一减速点位置；根据第一减速点位置和目标列车的车速，生成限速命令。

其中，第一减速点位置是指根据第一参考点位置确定的目标列车开始减速的点的位置。

具体的，ATS在确定目标列车不需要停车的情况下，若环境特征为箱梁形变量，ATS则在箱梁形变量小于或等于第一形变量阈值，且箱梁形变量大于第二形变量阈值的情况下，确定目标列车需要限速；若环境特征为悬浮间隙值，ATS则在悬浮间隙值不在标准悬浮间隙范围内，且悬浮间隙值小于或等于悬浮间隙阈值的情况下，确定目标列车需要限速；若环境特征为侧风风速，ATS则在侧风风速大于侧风风速阈值的情况下，确定目标列车需要限速。其中，第二形变量阈值和侧风风速阈值均可以根据实际业务需求预先设置，本发明实施例对其不做具体限定。需要说明的是，第二形变量阈值小于第一形变量阈值。

之后，ATS在确定目标列车需要限速的情况下，根据第一参考点位置，确定目标列车行驶前方的第一减速点位置。示例性的，若第一参考点位置为箱梁形变传感器所在位置，ATS则将箱梁形变传感器所在位置前方或后方150米处的位置，确定为目标列车行驶前方的第一减速点位置；若第一参考点位置为悬浮间隙传感器所在位置，ATS则将悬浮间隙传感器所在位置前方或后方150米处的位置，确定为目标列车行驶前方的第一减速点位置；若第一参考点位置为侧风传感器所在位置，ATS则将侧风传感器所在位置前方或后方150米处的位置，确定为目标列车行驶前方的第一减速点位置。

之后，ATS根据目标列车的车速，生成在第一减速点位置处减速的限速命令，即，此时的目标操作命令为限速命令。

S102、将目标操作命令发送给目标列车的列车子系统，以对目标列车进行控制。

其中，列车子系统包括悬浮间隙传感器和车载子系统；车载子系统包括距离探测传感器、图像识别传感器、列车运行安全感知子系统和列车控制子系统；其中，列车控制子系统包括列车自动防护子系统(Automatic Train Protection，ATP)和列车自动运行子系统(Automatic Train Operation，ATO)中的至少一个。

具体的，将目标操作命令发送给目标列车的列车子系统中的列车控制子系统，列车控制子系统根据接收到的目标操作命令，对目标列车进行控制。

本发明实施例的技术方案，地面子系统根据目标列车行驶前方的运行环境信息，生成目标操作命令；其中，运行环境信息包括箱梁形变信息、侧风信息和悬浮间隙信息中的至少一种；目标操作命令为限速命令和停车命令中的一种；将目标操作命令发送给目标列车的列车子系统，以对目标列车进行控制。上述技术方案，通过对悬挂式磁浮列车行驶前方的运行环境信息进行实时监测和分析，实现了对悬挂式磁浮列车更加精准地控制，有效规避了悬挂式磁浮列车运行过程中的行车风险，提高了悬挂式磁浮列车运行的安全性。

实施例二

图2为本发明实施例二提供的一种列车控制方法的流程图，本实施例可适用于对悬挂式磁浮列车进行控制的情况，该方法可以由列车控制装置来执行，该装置可以采用硬件和/或软件的形式实现，可配置于电子设备中，该电子设备可以是具有地面子系统和列车子系统的列车控制台。如图2所示，该方法包括：

S201、列车子系统根据目标列车行驶前方的车辆安全感知信息，生成目标操作命令；其中，车辆安全感知信息包括信号灯信息、障碍物信息和道岔信息中的至少一种。

其中，目标列车是指处于运行状态的悬挂式磁浮列车。需要说明的是，信号灯信息、障碍物信息、以及道岔信息通过分析目标列车上图像识别传感器和距离探测传感器识别的图像数据得到。其中，距离探测传感器可以用于测量目标列车与目标列车行驶前方的障碍物之间的间隔距离，可以用于测量目标列车与目标列车行驶前方的信号灯之间的间隔距离，也可以用于测量目标列车行驶前方道岔铁轨接口处的道岔间隙值。图像识别传感器用于识别目标列车行驶前方的障碍物类别、信号灯类别和道岔间隙类别。

可选的，信号灯信息包括信号灯位置和信号灯状态；障碍物信息包括障碍物位置、障碍物运行方向、以及障碍物与目标列车之间的间隔距离；道岔信息包括道岔状态和道岔间隙值。其中，信号灯状态可以是红灯状态、黄灯状态和绿灯状态中的一种；道岔状态可以是到位状态和未到位状态中的一种。

需要说明的是，列车子系统包括悬浮间隙传感器和车载子系统；车载子系统包括距离探测传感器、图像识别传感器、列车运行安全感知子系统和列车控制子系统；其中，列车控制子系统包括列车自动防护子系统(Automatic Train Protection，ATP)和列车自动运行子系统(Automatic Train Operation，ATO)中的至少一个。

具体的，根据目标列车行驶前方的车辆安全感知信息，列车子系统通过其车载子系统中的列车运行安全感知子系统，生成目标操作命令。

可选的，列车子系统还可以对目标列车行驶前方的车辆安全感知信息进行特征提取，得到车辆安全感知信息的感知特征；其中，感知特征包括信号灯状态、道岔状态、道岔间隙值、障碍物位置以及间隔距离中的至少一项；根据感知特征，确定目标列车是否需要停车；若是，则获取感知特征对应的第二参考点位置；根据第二参考点位置和第二预设距离，确定目标列车行驶前方的第二停车点位置；根据第二停车点位置，生成停车命令。

其中，间隔距离是指目标列车与目标列车行驶前方的障碍物之间的距离。第二参考点位置是指根据感知特征确定的参考点的位置。第二预设距离可以根据第二参考点的类型预先设置，也可以随机设置，本发明实施例对其不做具体限定。需要说明的是，第二预设距离可以与第一预设距离相同，也可以与第一预设距离不同。第二停车点位置是指根据第二参考点位置和第二预设距离确定的停车点的位置。

具体的，列车子系统通过其车载子系统中的列车运行安全感知子系统，采用特征提取模型对目标列车行驶前方的车辆安全感知信息进行特征提取，得到车辆安全感知信息的感知特征；其中，特征提取模型可以根据实际业务需求预先设置，比如，特征提取模型可以是基于模板的特征提取模型，本发明实施例对其不做具体限定。

之后，列车运行安全感知子系统根据感知特征，确定目标列车是否需要停车。具体的，若感知特征为信号灯状态，则在信号灯状态为红灯状态的情况下，确定目标列车需要停车；若感知特征为道岔状态，则在道岔状态为未到位状态的情况下，确定目标列车需要停车；若感知特征为道岔间隙值，则在道岔间隙值大于道岔间隙阈值的情况下，确定目标列车需要停车；若感知特征为障碍物位置和间隔距离，则在障碍物位置位于目标列车的运行轨迹上，且间隔距离小于距离阈值的情况下，确定目标列车需要停车。其中，道岔间隙阈值和距离阈值均可以根据实际业务需求预先设置，本发明实施例对其不做具体限定。

之后，列车运行安全感知子系统在确定目标列车需要停车的情况下，获取感知特征对应的第二参考点位置。具体的，若感知特征为信号灯状态，列车运行安全感知子系统则将信号灯所在位置，作为第二参考点位置；若感知特征为道岔状态或道岔间隙值，列车运行安全感知子系统则将道岔所在位置，作为第二参考点位置；若感知特征为障碍物位置和间隔距离，列车运行安全感知子系统则将障碍物位置作为第二参考点位置。

之后，列车运行安全感知子系统可以在第二参考点位置前方或后方第二预设距离处的位置，确定为目标列车行驶前方的第二停车点位置。示例性的，若第二参考点位置为信号灯所在位置，第二预设距离为6米，列车运行安全感知子系统则将信号灯所在位置前方6米处的位置，确定为目标列车行驶前方的第二停车点位置；若第二参考点位置为道岔所在位置，第二预设距离为7米，列车运行安全感知子系统则将道岔所在位置前方7米处的位置，确定为目标列车行驶前方的第二停车点位置；若第二参考点位置为障碍物位置，第二预设距离为50米，列车运行安全感知子系统则将障碍物位置前方50米处的位置，确定为目标列车行驶前方的第二停车点位置。

进而，列车运行安全感知子系统生成在第二停车点位置处停车的停车命令，即，此时的目标操作命令为停车命令。

可选的，若确定目标列车不需要停车，则根据感知特征，确定目标列车是否需要限速；若是，则根据第二参考点位置，确定目标列车行驶前方的第二减速点位置；根据第二减速点位置和目标列车的车速，生成限速命令。

其中，第二减速点位置根据第二参考点位置确定的目标列车开始减速的点的位置。

具体的，列车运行安全感知子系统在确定目标列车不需要停车的情况下，根据感知特征，确定目标列车是否需要限速。具体的，若感知特征为信号灯状态，列车运行安全感知子系统则在信号灯状态为黄灯状态的情况下，确定目标列车需要限速；若感知特征为道岔状态和道岔间隙值，列车运行安全感知子系统则在道岔状态为到位状态，且道岔间隙值小于或等于道岔间隙阈值的情况下，确定目标列车需要限速；若感知特征为障碍物位置和间隔距离，列车运行安全感知子系统在障碍物位置位于目标列车的运行轨迹上，且间隔距离大于或等于距离阈值的情况下，确定目标列车需要限速。

之后，列车运行安全感知子系统在确定目标列车需要限速的情况下，根据第二参考点位置，确定目标列车行驶前方的第二减速点位置。示例性的，若第二参考点位置为信号灯所在位置，列车运行安全感知子系统则可以将信号灯所在位置前方100米处的位置，确定为目标列车行驶前方的第二减速点位置；若第二参考点位置为道岔所在位置，列车运行安全感知子系统则可以将道岔所在位置前方200米处的位置，确定为目标列车行驶前方的第二减速点位置；若第二参考点位置为障碍物位置，列车运行安全感知子系统则可以将障碍物位置前方200米处的位置，确定为目标列车行驶前方的第二减速点位置。

进而，列车运行安全感知子系统根据目标列车的车速，在第二减速点位置生成限速命令，即，此时的目标操作命令为限速命令。

S202、根据目标操作命令对目标列车进行控制。

具体的，列车运行安全感知子系统将目标操作命令发送给车载子系统中的列车控制子系统；列车控制子系统根据接收到的目标操作命令，对目标列车进行控制。

本发明实施例的技术方案，列车子系统根据目标列车行驶前方的车辆安全感知信息，生成目标操作命令；其中，车辆安全感知信息包括信号灯信息、障碍物信息和道岔信息中的至少一种；根据目标操作命令对目标列车进行控制。上述技术方案，通过对悬挂式磁浮列车行驶前方的车辆安全感知信息进行实时监测和分析，实现了对悬挂式磁浮列车更加精准地控制，有效规避了悬挂式磁浮列车运行过程中的行车风险，提高了悬挂式磁浮列车运行的安全性。

实施例三

图3为本发明实施例三提供的一种列车控制装置的结构示意图，本实施例可适用于对悬挂式磁浮列车进行控制的情况，该装置可以采用硬件和/或软件的形式实现，可配置于电子设备中，该电子设备可以是具有地面子系统和列车子系统的列车控制台。如图3所示，该装置包括：

目标操作命令生成模块301，用于地面子系统根据目标列车行驶前方的运行环境信息，生成目标操作命令；其中，运行环境信息包括箱梁形变信息、侧风信息和悬浮间隙信息中的至少一种；目标操作命令为限速命令和停车命令中的一种；

目标操作命令发送模块302，用于将目标操作命令发送给目标列车的列车子系统，以对目标列车进行控制。

本发明实施例的技术方案，地面子系统根据目标列车行驶前方的运行环境信息，生成目标操作命令；其中，运行环境信息包括箱梁形变信息、侧风信息和悬浮间隙信息中的至少一种；目标操作命令为限速命令和停车命令中的一种；将目标操作命令发送给目标列车的列车子系统，以对目标列车进行控制。上述技术方案，通过对悬挂式磁浮列车行驶前方的运行环境信息进行实时监测和分析，实现了对悬挂式磁浮列车更加精准地控制，有效规避了悬挂式磁浮列车运行过程中的行车风险，提高了悬挂式磁浮列车运行的安全性。

可选的，箱梁形变信息通过箱梁上的箱梁形变传感器测量得到；侧风信息通过箱梁上的侧风传感器测量得到；悬浮间隙信息通过目标列车上的悬浮间隙传感器测量得到。

可选的，目标操作命令生成模块301，包括：

环境特征确定单元，用于对目标列车行驶前方的运行环境信息进行特征提取，得到运行环境信息的环境特征；其中，环境特征包括箱梁形变量、侧风风速以及悬浮间隙值中的至少一项；

停车确定单元，用于根据环境特征，确定目标列车是否需要停车；

第一参考点位置获取单元，用于若是，则获取环境特征对应的第一参考点位置；

第一停车点位置确定单元，用于根据第一参考点位置和第一预设距离，确定目标列车行驶前方的第一停车点位置；

停车命令生成单元，用于根据第一停车点位置，生成停车命令。

可选的，停车确定单元，具体用于：

若环境特征为箱梁形变量，则在箱梁形变量大于第一形变量阈值的情况下，确定目标列车需要停车；

若环境特征为悬浮间隙值，则在悬浮间隙值不在标准悬浮间隙范围内，且悬浮间隙值大于悬浮间隙阈值的情况下，确定目标列车需要停车。

可选的，该装置还包括：

限速确定模块，用于若确定目标列车不需要停车，则根据环境特征，确定目标列车是否需要限速；

第一减速点位置确定模块，用于若是，则根据第一参考点位置，确定目标列车行驶前方的第一减速点位置；

限速命令生成模块，用于根据第一减速点位置和目标列车的车速，生成限速命令。

本发明实施例所提供的列车控制装置可执行本发明实施例一所提供的列车控制方法，具备执行所述列车控制方法相应的功能模块和有益效果。

实施例四

图4为本发明实施例四提供的一种列车控制装置的结构示意图，本实施例可适用于对悬挂式磁浮列车进行控制的情况，该装置可以采用硬件和/或软件的形式实现，可配置于电子设备中，该电子设备可以是具有地面子系统和列车子系统的列车控制台。如图4所示，该装置包括：

目标操作命令生成模块401，用于列车子系统根据目标列车行驶前方的车辆安全感知信息，生成目标操作命令；其中，车辆安全感知信息包括信号灯信息、障碍物信息和道岔信息中的至少一种；

列车控制模块402，用于根据目标操作命令对目标列车进行控制。

本发明实施例的技术方案，列车子系统根据目标列车行驶前方的车辆安全感知信息，生成目标操作命令；其中，车辆安全感知信息包括信号灯信息、障碍物信息和道岔信息中的至少一种；根据目标操作命令对目标列车进行控制。上述技术方案，通过对悬挂式磁浮列车行驶前方的车辆安全感知信息进行实时监测和分析，实现了对悬挂式磁浮列车更加精准地控制，有效规避了悬挂式磁浮列车运行过程中的行车风险，提高了悬挂式磁浮列车运行的安全性。

可选的，信号灯信息、障碍物信息、以及道岔信息通过分析目标列车上图像识别传感器和距离探测传感器识别的图像数据得到。

可选的，目标操作命令生成模块401，具体用于：

感知特征确定单元，用于对目标列车行驶前方的车辆安全感知信息进行特征提取，得到车辆安全感知信息的感知特征；其中，感知特征包括信号灯状态、道岔状态、道岔间隙值、障碍物位置以及间隔距离中的至少一项；

停车确定单元，用于根据感知特征，确定目标列车是否需要停车；

第二参考点位置获取单元，用于若是，则获取感知特征对应的第二参考点位置；

第二停车点位置确定单元，用于根据第二参考点位置和第二预设距离，确定目标列车行驶前方的第二停车点位置；

停车命令生成单元，用于根据第二停车点位置，生成停车命令。

可选的，停车确定单元，具体用于：

若感知特征为信号灯状态，则在信号灯状态为红灯状态的情况下，确定目标列车需要停车；

若感知特征为道岔状态，则在道岔状态为未到位状态的情况下，确定目标列车需要停车；

若感知特征为道岔间隙值，则在道岔间隙值大于道岔间隙阈值的情况下，确定目标列车需要停车；

若感知特征为障碍物位置和间隔距离，则在障碍物位置位于目标列车的运行轨迹上，且间隔距离小于距离阈值的情况下，确定目标列车需要停车。

可选的，该装置还包括：

限速确定模块，用于若确定目标列车不需要停车，则根据感知特征，确定目标列车是否需要限速；

第二减速点位置确定模块，用于根据第二参考点位置，确定目标列车行驶前方的第二减速点位置；

限速命令生成模块，用于根据第二减速点位置和目标列车的车速，生成限速命令。

本发明实施例所提供的列车控制装置可执行本发明实施例二所提供的列车控制方法，具备执行所述列车控制方法相应的功能模块和有益效果。

实施例五

图5为本发明实施例五提供的一种列车控制系统的结构示意图，本实施例可适用于对悬挂式磁浮列车进行控制的情况。如图5所示，该列车控制系统包括箱梁子系统51、地面子系统52和列车子系统53；箱梁子系统51与地面子系统52通讯连接；地面子系统52与列车子系统53通讯连接；

箱梁子系统51包括箱梁形变传感器511和侧风传感器512；箱梁形变传感器511用于获取箱梁形变信息；侧风传感器512用于获取侧风信息；

地面子系统52包括环境状态感知子系统521和列车自动监控子系统522；地面子系统52用于根据目标列车行驶前方的运行环境信息，生成目标操作命令；其中，运行环境信息包括箱梁形变信息、侧风信息和悬浮间隙信息中的至少一种；目标操作命令为限速命令和停车命令中的一种；将目标操作命令发送给目标列车的列车子系统，以对目标列车进行控制；

列车子系统53包括悬浮间隙传感器531和车载子系统532，用于根据目标列车行驶前方的车辆安全感知信息，生成目标操作命令；其中，车辆安全感知信息包括信号灯信息、障碍物信息和道岔信息中的至少一种；根据目标操作命令对目标列车进行控制。

其中，地面子系统52中的环境状态感知子系统521用于接收来自箱梁子系统51的箱梁形变信息和侧风信息、以及接收来自列车子系统53发送的悬浮间隙信息；并将箱梁形变信息、侧风信息和悬浮间隙信息发送给列车自动监控子系统522；地面子系统52中的列车自动监控子系统522用于根据箱梁形变信息、侧风信息和悬浮间隙信息，生成目标操作命令；并将目标操作命令发送给列车子系统53中的列车控制子系统5324。

其中，列车子系统53中的悬浮间隙传感器531用于获取悬浮间隙信息；列车子系统53中的车载子系统532包括距离探测传感器5321、图像识别传感器5322、列车运行安全感知子系统5323和列车控制子系统5324；列车控制子系统5324包括列车自动防护子系统53241和列车自动运行子系统53242中的至少一个。

其中，距离探测传感器5321可以用于测量目标列车与目标列车行驶前方的障碍物之间的间隔距离，可以用于测量目标列车与目标列车行驶前方的信号灯之间的间隔距离，也可以用于测量目标列车行驶前方道岔铁轨接口处的道岔间隙值。图像识别传感器5322用于目标列车行驶前方的障碍物类别、信号灯类别和道岔间隙类别。列车运行安全感知子系统5323用于接收来自于距离探测传感器5321和图像识别传感器5322的信号灯信息、障碍物信息和道岔信息，并根据信号灯信息、障碍物信息和道岔信息，生成目标操作命令。列车控制子系统5324用于接收来自列车运行安全感知子系统5323的目标操作命令，并根据目标操作命令对目标列车进行控制。

本发明实施例的技术方案，实现了对悬挂式磁浮列车行驶前方的运行环境信息和车辆安全感知信息的实时监测，通过对悬挂式磁浮列车行驶前方的运行环境信息和车辆安全感知信息进行分析，实现了对悬挂式磁浮列车更加精准地控制，有效规避了悬挂式磁浮列车运行过程中的行车风险，提高了悬挂式磁浮列车运行的安全性。

实施例六

图6示出了可以用来实施本发明的实施例的电子设备10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6所示，电子设备10包括至少一个处理器11，以及与至少一个处理器11通信连接的存储器，如只读存储器(ROM)12、随机访问存储器(RAM)13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11可以根据存储在只读存储器(ROM)12中的计算机程序或者从存储单元18加载到随机访问存储器(RAM)13中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM13中，还可存储电子设备10操作所需的各种程序和数据。处理器11、ROM12以及RAM13通过总线14彼此相连。输入/输出(I/O)接口15也连接至总线14。

电子设备10中的多个部件连接至I/O接口15，包括：输入单元16，例如键盘、鼠标等；输出单元17，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元18，例如磁盘、光盘等；以及通信单元19，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元19允许电子设备10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11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11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11执行上文所描述的各个方法和处理，例如列车控制方法。

在一些实施例中，列车控制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18。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM12和/或通信单元19而被载入和/或安装到电子设备10上。当计算机程序加载到RAM13并由处理器11执行时，可以执行上文描述的列车控制方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，处理器11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控制方法。

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 (11)

1.一种列车控制方法，其特征在于，由地面子系统或列车子系统执行，所述方法包括：

地面子系统根据目标列车行驶前方的运行环境信息，生成目标操作命令；其中，所述运行环境信息包括箱梁形变信息、侧风信息和悬浮间隙信息中的至少一种；所述目标操作命令为限速命令和停车命令中的一种；

将所述目标操作命令发送给所述目标列车的列车子系统，以对所述目标列车进行控制；或者，

列车子系统根据目标列车行驶前方的车辆安全感知信息，生成目标操作命令；其中，所述车辆安全感知信息包括信号灯信息、障碍物信息和道岔信息中的至少一种；

根据所述目标操作命令对所述目标列车进行控制。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述箱梁形变信息通过箱梁上的箱梁形变传感器测量得到；所述侧风信息通过箱梁上的侧风传感器测量得到；所述悬浮间隙信息通过所述目标列车上的悬浮间隙传感器测量得到；所述信号灯信息、所述障碍物信息、以及所述道岔信息通过分析所述目标列车上图像识别传感器和距离探测传感器识别的图像数据得到。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述地面子系统根据目标列车行驶前方的运行环境信息，生成目标操作命令，包括：

对目标列车行驶前方的运行环境信息进行特征提取，得到所述运行环境信息的环境特征；其中，所述环境特征包括箱梁形变量、侧风风速以及悬浮间隙值中的至少一项；

根据所述环境特征，确定所述目标列车是否需要停车；

若是，则获取所述环境特征对应的第一参考点位置；

根据所述第一参考点位置和第一预设距离，确定所述目标列车行驶前方的第一停车点位置；

根据所述第一停车点位置，生成停车命令。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述环境特征，确定所述目标列车是否需要停车，包括：

若所述环境特征为箱梁形变量，则在所述箱梁形变量大于第一形变量阈值的情况下，确定所述目标列车需要停车；

若所述环境特征为悬浮间隙值，则在所述悬浮间隙值不在标准悬浮间隙范围内，且所述悬浮间隙值大于所述悬浮间隙阈值的情况下，确定所述目标列车需要停车。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述列车子系统根据目标列车行驶前方的车辆安全感知信息，通过所述列车运行安全感知子系统生成目标操作命令，包括：

对目标列车行驶前方的车辆安全感知信息进行特征提取，得到所述车辆安全感知信息的感知特征；其中，所述感知特征包括信号灯状态、道岔状态、道岔间隙值、障碍物位置以及间隔距离中的至少一项；

根据所述感知特征，确定所述目标列车是否需要停车；

若是，则获取所述感知特征对应的第二参考点位置；

根据所述第二参考点位置和第二预设距离，确定所述目标列车行驶前方的第二停车点位置；

根据所述第二停车点位置，生成停车命令。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述感知特征，确定所述目标列车是否需要停车，包括：

若所述感知特征为信号灯状态，则在所述信号灯状态为红灯状态的情况下，确定所述目标列车需要停车；

若所述感知特征为道岔状态，则在所述道岔状态为未到位状态的情况下，确定所述目标列车需要停车；

若所述感知特征为道岔间隙值，则在所述道岔间隙值大于道岔间隙阈值的情况下，确定所述目标列车需要停车；

若所述感知特征为障碍物位置和间隔距离，则在所述障碍物位置位于所述目标列车的运行轨迹上，且所述间隔距离小于距离阈值的情况下，确定所述目标列车需要停车。

7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

若确定所述目标列车不需要停车，则根据所述环境特征，确定所述目标列车是否需要限速；

若是，则根据所述第一参考点位置，确定所述目标列车行驶前方的第一减速点位置；

根据所述第一减速点位置和所述目标列车的车速，生成限速命令。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

若确定所述目标列车不需要停车，则根据所述感知特征，确定所述目标列车是否需要限速；

若是，则根据所述第二参考点位置，确定所述目标列车行驶前方的第二减速点位置；

根据所述第二减速点位置和所述目标列车的车速，生成限速命令。

9.一种列车控制装置，其特征在于，部署有地面子系统和列车子系统，所述列车控制装置包括：

目标操作命令生成模块，用于地面子系统根据目标列车行驶前方的运行环境信息，生成目标操作命令；其中，所述运行环境信息包括箱梁形变信息、侧风信息和悬浮间隙信息中的至少一种；所述目标操作命令为限速命令和停车命令中的一种；

目标操作命令发送模块，用于将所述目标操作命令发送给所述目标列车的列车子系统，以对所述目标列车进行控制；或者，

目标操作命令生成模块，用于列车子系统根据目标列车行驶前方的车辆安全感知信息，生成目标操作命令；其中，所述车辆安全感知信息包括信号灯信息、障碍物信息和道岔信息中的至少一种；

列车控制模块，用于根据所述目标操作命令对所述目标列车进行控制。

10.一种电子设备，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1-8中任一项所述的列车控制方法。

11.一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1-8中任一项所述的列车控制方法。