CN109229160B - 应对恶劣天气的列车自动控制方法、装置及车载设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种应对恶劣天气的列车自动控制方法、装置、车载设备及电子设备,方法包括:列车根据自身的空转打滑状况确定与当前状况对应的控车模式;其中,列车的控车模式包括两种以上的控车模式,每种控车模式对应一种空转打滑状况;列车根据确定的控车模式自动采取对应的控制策略对列车进行自动控制。可见,在本发明中,列车能够根据自身的空转打滑状况自动进入相应的控车模式,实现列车在恶劣天气下的自动控制,无需中心调度人员的参与,列车能够自动应对恶劣天气,并可提供多种控制措施,实现恶劣天气下的精细化控制,改善恶劣天气下行车的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及轨道控制技术领域,具体涉及一种应对恶劣天气的列车自动控制方法、装置、车载设备及电子设备。
背景技术
恶劣天气(如雨、雪天气)对列车运行造成的影响不可小觑,恶劣天气严重影响着列车运行的安全性。然而目前一部分列车没有针对雨雪天气的相应处理策略,而另一部分列车虽然增加了针对雨雪天气的处理策略,但是需要人工介入,且处理方式固定,不能根据线路实际情况进行灵活调整。
例如,对于目前的高铁列控系统(CTCS3+ATO),高铁环境复杂、线路处于开放的环境,存在大量的地面段线路,在雨、雪、霜冻等恶劣天气条件下,由于列车的轮轨之间的黏着系数降低,轮轨关系发生变化,目前列车自动驾驶设备(ATO)尚无针对恶劣天气的处理,非常容易导致列车在运行过程中发生打滑,降低了列车停车精度以及可能造成超速紧急制动,会很大程度影响了乘客出行。
而对于城轨列控系统(FAO系统),目前在全自动运行系统中增加了雨雪模式以应对恶劣天气。中心行调根据线路上的列车汇报信息,对雨雪触发条件进行判断,如果满足,则由调度员向全线列车设置雨雪模式,列车收到雨雪指令后,停下或运行到下一站停车后转换控车参数,进入雨雪模式运行。
由上面分析可知,目前这两种系统存在以下问题:
(1)高铁自动驾驶设备目前暂无针对雨雪天气的处理,当出现雨雪天气时,如果不采取相应的控制策略,会导致停车精度下降、甚至车站过标、威胁到行车安全。
(2)城轨列控系统对于雨雪天气的处理必须人工介入,且处理方式固定,不能根据线路实际情况进行灵活调整;采取固定的最大列车牵引和制动率进行限制,而列车最大牵引和制动率是随速度改变的,这种固定值限制的方法可能会造成没有效果或极大降低运营效率。
发明内容
针对现有技术中的问题,本发明提供一种应对恶劣天气的列车自动控制方法、装置、车载设备及电子设备,以解决背景部分提到的部分或全部问题。
为实现上述目的,本发明提供以下技术方案:
本发明提供了一种应对恶劣天气的列车自动控制方法,包括:
列车根据自身的空转打滑状况确定与当前状况对应的控车模式;其中,列车的控车模式包括两种以上的控车模式,每种控车模式对应一种空转打滑状况;
列车根据确定的控车模式自动采取对应的控制策略对列车进行自动控制。
进一步地,列车的控车模式包括正常模式、雨雪模式1、雨雪模式2和雨雪模式3共四种控车模式;
相应地,所述列车根据自身的空转打滑状况确定与当前状况对应的控车模式,包括:
若列车处于正常模式,且在预设时间段内,连续发生超过第一时间阈值的空转或打滑,则判断列车需要由正常模式进入雨雪模式1;
若列车处于正常模式,且在预设时间段内,连续发生超过第二时间阈值的空转或打滑,则判断列车需要由正常模式进入雨雪模式2;
若列车处于正常模式,且在预设时间段内,连续发生超过第三时间阈值的空转或打滑,则判断列车需要由正常模式进入雨雪模式3;其中,第三时间阈值>第二时间阈值>第一时间阈值;
若列车处于雨雪模式1,且仍然发生空转打滑,并预设时间段内,连续发生超过第一时间阈值的空转或打滑时,则判断需要由雨雪模式1进入雨雪模式2;
若列车处于雨雪模式1,且仍然发生空转打滑,并预设时间段内,连续发生超过第二时间阈值的空转或打滑时,则判断需要由雨雪模式1进入雨雪模式3;
若列车处于雨雪模式2,且仍然发生空转打滑,并预设时间段内,连续发生超过第三时间阈值的空转或打滑时,则判断需要由雨雪模式2进入雨雪模式3。
进一步地,在列车根据确定的控车模式自动采取对应的控制策略对列车进行自动控制之前,所述方法还包括:列车根据确定的控车模式判断是否满足进入相应控车模式的条件;
其中,所述列车根据确定的控车模式判断是否满足进入相应控车模式的条件,具体包括:
若需要进入雨雪模式1,则需要判断是否满足以下2个条件:处于AM模式且列车停稳,若满足,则立即进入雨雪模式1;
若需要进入雨雪模式2,则需要判断是否满足以下4个条件:处于AM模式、列车处于巡航控车阶段、按照调整后雨雪模式最大制动率计算,列车能够在前方目标停车点前停下、以及对于ATP最限制速度曲线,列车前方存在降速区,列车当前位置距离开始降速位置超过预设规定距离,若满足,则立即进入雨雪模式2;
若需要进入雨雪模式3,则不需要任何判断,直接进入雨雪模式3,转为人工驾驶。
进一步地,所述列车根据确定的控车模式自动采取对应的控制策略对列车进行自动控制,包括:
若确定的控车模式为雨雪模式1,则根据列车速度-牵引加速度关系、速度-制动加速度关系,确定当前时刻列车能够输出的最大牵引率和制动率,其中,需要控制列车输出的最大牵引和制动率调整为正常模式下的m1~m2%,且将目标速度顶棚区速度降低第一预设量;或,查询提前存储在车载设备中的第一滑轨轮轨粘着关系曲线,根据速度获取当前能够输出的最大牵引和制动力;
若确定的控车模式为雨雪模式2,则根据列车速度-牵引加速度关系、速度-制动加速度关系,确定当前时刻列车能够输出的最大牵引率和制动率,其中,需要控制列车输出的最大牵引和制动率调整为正常模式下的n1~n2%,且将目标速度顶棚区速度降低第二预设量;或,查询提前存储在车载设备中的第二滑轨轮轨粘着关系曲线,根据速度获取当前能够输出的最大牵引和制动力;其中,第二预设量大于所述第一预设量,且m1<m2<n1<n2;
若确定的控车模式为雨雪模式3,则退出AM模式,并提醒司机进行人工驾驶。
进一步地,所述方法还包括:
通过以下两种方式中的任意一种退出雨雪模式:
控制列车退出AM模式,当列车退出AM模式后,自动退出雨雪模式,进入正常控车模式;
或,
接收ATP转发的退出雨雪模式命令,自动退出雨雪模式,进入正常控车模式;其中ATP转发的退出雨雪模式命令的来源有两个:第一个为司机通过操作HMI退出雨雪模式,第二个为中心接收到退出雨雪模式命令。
进一步地,所述方法还包括:
获取列车空转打滑状况的步骤;
其中,所述获取列车空转打滑状况的步骤,包括:
列车接收车辆TCMS检测到的列车空转打滑信息;
或,
列车根据安装在列车车轴的速度传感器以及雷达/加速度计信息获取列车空转打滑状况。
进一步地,所述方法还包括:
当判断需要进入相应雨雪模式后,列车将信息通过车地数据链路发送给中心,实现信息共享;
相应地,中心能够根据列车汇报的空转打滑状况以及雨雪模式情况对线路上的其他列车下达雨雪模式命令。
第二方面,本发明还提供了一种应对恶劣天气的列车自动控制装置,包括:
获取模块,用于根据列车自身的空转打滑状况确定与当前状况对应的控车模式;其中,列车的控车模式包括两种以上的控车模式,每种控车模式对应一种空转打滑状况;
控制模块,用于根据确定的控车模式自动采取对应的控制策略对列车进行自动控制。
第三方面,本发明还提供了一种车载设备,包括:如上面第二方面所述的应对恶劣天气的列车自动控制装置。
第四方面,本发明还提供了一种电子设备,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程序时实现如上面第一方面所述的应对恶劣天气的列车自动控制方法的步骤。
由上述技术方案可知,本发明提供的应对恶劣天气的列车自动控制方法,首先列车根据自身的空转打滑状况确定与当前状况对应的控车模式;其中,列车的控车模式包括两种以上的控车模式,每种控车模式对应一种空转打滑状况;然后列车根据确定的控车模式自动采取对应的控制策略对列车进行自动控制。可见,在本发明中,列车能够根据自身的空转打滑状况自动进入相应的控车模式,实现列车在恶劣天气下的自动控制,无需中心调度人员的参与,列车能够自动应对恶劣天气,并可提供多种控制措施,实现恶劣天气下的精细化控制,改善恶劣天气下行车的安全性。
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是本发明一实施例提供的应对恶劣天气的列车自动控制方法的流程图;
图2是本发明一实施例提供的各控车模式之间的模式转换图;
图3是本发明一实施例提供的雨雪模式调整策略示意图;
图4是本发明另一实施例提供的应对恶劣天气的列车自动控制装置的结构示意图;
图5是本发明又一实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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、完整的描述,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作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。
需要说明的是,在现有技术中,当遇到恶劣天气时,需要调度人员通过调度中心通知列车进行工作状态或控制状态的切换,而本发明提供的应对恶劣天气的列车自动控制方法,不需要调度人员的参与,可以实现列车的自动控制。本发明的列车控制系统在恶劣天气条件下,能够在无人介入的情况下自动采取多级控制策略,调整列车控制策略和参数,应对不同程度的线路情况,实现雨雪天气下的正常运营。下面通过具体实施例对本发明提供的应对恶劣天气的列车自动控制方法进行详细介绍。
本发明一实施例提供了一种应对恶劣天气的列车自动控制方法,参见图1,本实施例提供的应对恶劣天气的列车自动控制方法包括如下步骤:
步骤101:列车根据自身的空转打滑状况确定与当前状况对应的控车模式;其中,列车的控车模式包括两种以上的控车模式,每种控车模式对应一种空转打滑状况。
在本步骤中,针对列车不同的空转打滑情况,提出与不同的空转打滑情况一一对应的多种不同的自动控车模式。
例如,若列车自动控车模式共包括两种模式,一种是正常模式,另一种是雨雪模式,那么对于列车不存在空转打滑的情况,采用正常模式运行。对于列车存在空转打滑的情况,采用雨雪模式运行。
需要说明的是,上述的正常模式表示列车外部天气环境和轮轨粘着关系正常,列车采用常用控制策略和参数控车。上述的雨雪模式表示列车出现了空转打滑情况,需要采取相应的控制调整策略。
又如,若列车自动控车模式共包括三种模式,分别为正常模式、雨雪模式1和雨雪模式2,那么对于列车不存在空转打滑的情况,采用正常模式运行。对于列车存在轻微空转打滑的情况,采用雨雪模式1运行。对于列车存在较为严重的空转打滑的情况,采用雨雪模式2运行。
需要说明的是,上述的正常模式表示列车外部天气环境和轮轨粘着关系正常,列车采用常用控制策略和参数控车。上述的雨雪模式1代表列车出现空转打滑情况,但是比较轻微,需要采取一定程度的控制调整。雨雪模式2代表列车出现空转打滑情况,情况较为严重,列车需要采取较为保守的控制策略。
又如,若列车自动控车模式共包括四种模式,分别为正常模式、雨雪模式1、雨雪模式2和雨雪模式3,那么对于列车不存在空转打滑的情况,采用正常模式运行。对于列车存在轻微空转打滑的情况,采用雨雪模式1运行。对于列车存在较为严重的空转打滑的情况,采用雨雪模式2运行。对于列车存在非常严重的空转打滑的情况,采用雨雪模式3运行。这里,雨雪模式1到雨雪模式3表示列车空转打滑情况依次递进。
需要说明的是,上述的正常模式表示列车外部天气环境和轮轨粘着关系正常,列车采用常用控制策略和参数控车。上述的雨雪模式1代表列车出现空转打滑情况,但是比较轻微,需要采取一定程度的控制调整。上述的雨雪模式2代表列车出现空转打滑情况,情况较为严重,列车需要采取较为保守的控制策略。上述的雨雪模式3表示列车出现空转打滑情况,情况非常严重,无法满足自动驾驶设备控车条件,需要转为人工驾驶。
需要说明的是,在根据列车自身的空转打滑情况确定完自动控车模式后,可以针对不同的控车模式采取不同的控制策略,以实现自动控车的精细化控制。
步骤102:列车根据确定的控车模式自动采取对应的控制策略对列车进行控制。
在本步骤中,对于不同的控车模式需要采取不同的控制策略,从而保证恶劣天气下的精细化控制,改善恶劣天气下行车的安全性。
由上面描述可知,本实施例提供的应对恶劣天气的列车自动控制方法,首先列车根据自身的空转打滑状况确定与当前状况对应的控车模式;其中,列车的控车模式包括两种以上的控车模式,每种控车模式对应一种空转打滑状况;然后列车根据确定的控车模式自动采取对应的控制策略对列车进行自动控制。可见,在本实施例中,列车能够根据自身的空转打滑状况自动进入相应的控车模式,实现列车在恶劣天气下的自动控制,无需中心调度人员的参与,列车能够自动应对恶劣天气,并可提供多种控制措施,实现恶劣天气下的精细化控制,改善恶劣天气下行车的安全性。
在一种可选实施方式中,参见图2,列车的控车模式包括正常模式、雨雪模式1、雨雪模式2和雨雪模式3共四种控车模式,相应地,上述步骤101可通过如下方式实现:
若列车处于正常模式,且在预设时间段(如3分钟)内,连续发生超过第一时间阈值(例如20秒)的空转或打滑,则判断列车需要由正常模式进入雨雪模式1;
若列车处于正常模式,且在预设时间段(如3分钟)内,连续发生超过第二时间阈值(例如50秒)的空转或打滑,则判断列车需要由正常模式进入雨雪模式2;
若列车处于正常模式,且在预设时间段(如3分钟)内,连续发生超过第三时间阈值(例如90秒)的空转或打滑,则判断列车需要由正常模式进入雨雪模式3;其中,第三时间阈值>第二时间阈值>第一时间阈值;第三时间阈值、第二时间阈值和第一时间阈值可以根据实际需要进行设定;
若列车处于雨雪模式1,且仍然发生空转打滑,并预设时间段(如3分钟)内,连续发生超过第一时间阈值(例如20秒)的空转或打滑时,则判断需要由雨雪模式1进入雨雪模式2;
若列车处于雨雪模式1,且仍然发生空转打滑,并预设时间段(如3分钟)内,连续发生超过第二时间阈值(例如50秒)的空转或打滑时,则判断需要由雨雪模式1进入雨雪模式3;
若列车处于雨雪模式2,且仍然发生空转打滑,并预设时间段(如3分钟)内,连续发生超过第三时间阈值(例如90秒)的空转或打滑时,则判断需要由雨雪模式2进入雨雪模式3。
对于本实施方式的内容,可以结合图2进行理解。ATO实时根据空转打滑情况判断需要进入的模式,并用预进入模式标志对需要进入的模式进行管理。
在一种可选实施方式中,为保证控制模式切换的安全性,在执行上述步骤102之前,需要先执行下述步骤101’:根据确定的控车模式判断是否满足进入相应控车模式的条件;
其中,上述步骤101’可通过如下方式实现:
若需要进入雨雪模式1,则需要判断是否满足以下2个条件:处于AM模式且列车停稳,若满足,则立即进入雨雪模式1;
若需要进入雨雪模式2,则需要判断是否满足以下4个条件:处于AM模式、列车处于巡航控车阶段、按照调整后雨雪模式最大制动率计算,列车能够在前方目标停车点前停下、以及对于ATP最限制速度曲线,列车前方存在降速区,列车当前位置距离开始降速位置超过预设规定距离,若满足,则立即进入雨雪模式2;
若需要进入雨雪模式3,则不需要任何判断,直接进入雨雪模式3,转为人工驾驶。
可见,在本实施方式中,若列车需要进入雨雪模式1,说明列车出现了轻微的空转打滑,此时需要ATO判断是否满足切换模式条件,若满足则立即切换为雨雪模式1,切换条件为:(1)处于AM模式。(2)列车停稳。此外,若列车需要进入雨雪模式2,说明列车出现了比较严重的空转打滑情况,需要立刻切换参数,但是需要ATO判断是否满足切换模式条件,若满足则立即切换为雨雪模式2,切换条件为:(1)处于AM模式。(2)列车处于巡航控车阶段。(3)按照调整后雨雪模式最大制动率计算,列车能够在前方目标停车点前停下。(4)对于ATP最限制速度曲线,列车前方存在降速区,列车当前位置距离开始降速位置超过规定距离(如500m)。此外,若列车需要进入雨雪模式3,如果处于AM模式,则说明列车出现了非常严重的空转打滑情况,此时不做条件判断,直接进入雨雪模式3。需要说明的是,雨雪模式1和雨雪模式2都进行条件判断,而雨雪模式3不需要判断,直接转为人工驾驶。
基于上述内容,在一种可选实施方式中,给出了上述步骤102的一种实现方式,具体地,上述步骤102可通过如下方式实现:
若确定的控车模式为雨雪模式1,则根据列车速度-牵引加速度关系、速度-制动加速度关系,确定当前时刻列车能够输出的最大牵引率和制动率,其中,需要控制列车输出的最大牵引和制动率调整为正常模式下的m1~m2%,且将目标速度顶棚区速度降低第一预设量;或,查询提前存储在车载设备中的第一滑轨轮轨粘着关系曲线,根据速度获取当前能够输出的最大牵引和制动力;
若确定的控车模式为雨雪模式2,则根据列车速度-牵引加速度关系、速度-制动加速度关系,确定当前时刻列车能够输出的最大牵引率和制动率,其中,需要控制列车输出的最大牵引和制动率调整为正常模式下的n1~n2%,且将目标速度顶棚区速度降低第二预设量;或,查询提前存储在车载设备中的第二滑轨轮轨粘着关系曲线,根据速度获取当前能够输出的最大牵引和制动力;其中,第二预设量大于所述第一预设量,且m1<m2<n1<n2;
若确定的控车模式为雨雪模式3,则退出AM模式,并提醒司机进行人工驾驶。
需要说明的是,雨雪模式控车时,限制最大牵引和最大制动率,调整目标速度计算所用制动率参数,调整目标速度顶棚区速度,具体如图3所示。另外,还可以调整PID控制参数,进一步优化雨雪情况下的控车策略。对于雨雪模式1,根据列车速度-牵引加速度关系、速度-制动加速度关系,确定当前时刻列车能够输出的最大牵引率和制动率,控制输出的最大牵引和制动率调整为正常情况下的20-30%(可根据实际需要配置)。或,查询提前存储在车载设备中的第一滑轨轮轨粘着关系曲线信息,根据速度获取当前可输出的最大牵引和制动力。调整计算目标速度所用制动率,调整为正常情况下的20-30%。顶棚区速度降低5km/h(可根据实际需要配置)。对于雨雪模式2:根据列车速度-牵引加速度关系、速度-制动加速度关系,确定当前时刻列车能够输出的最大牵引率和制动率,最大牵引和制动率调整为正常情况下的40-50%(可根据实际需要配置)。或,查询提前存储在车载设备中的第二滑轨轮轨粘着关系曲线信息,获取当前可输出的最大牵引和制动力。调整计算目标速度所用制动率,调整为正常情况下的40-50%。目标速度顶棚区速度降低10km/h(可根据实际需要配置)。对于雨雪模式3,退出AM模式,并提醒司机进行人工驾驶。可见,在本实施方式中,不同控车模式下,采取的措施不同,列车按照不同的控车参数自动运行。对于自动驾驶设备的牵引/制动输出,不是采取固定值,而是根据列车当前速度实时变化。
基于上述内容,在一种可选实施方式中,还给出了雨雪模式1~3退出的处理方式,具体地,所述方法还包括:
通过以下两种方式中的任意一种退出雨雪模式(包括雨雪模式1~3):
控制列车退出AM模式,当列车退出AM模式后,自动退出雨雪模式,进入正常控车模式;
或,
接收ATP转发的退出雨雪模式命令,自动退出雨雪模式,进入正常控车模式;其中ATP转发的退出雨雪模式命令的来源有两个:第一个为司机通过操作HMI退出雨雪模式,第二个为中心接收到退出雨雪模式命令。
需要说明的是,本实施例所述的退出雨雪模式一般指在雨雪模式无法解决目前的行驶问题(如依然存在安全隐患等)时所采取的退出雨雪模式的操作。当然,还有一种是在线路由恶劣状况转为正常状况时自动退出雨雪模式而转为正常自动驾驶,不过这一点不属于本实施方式提到的“退出雨雪模式”的讨论范围。
可见,在本实施方式中,雨雪模式的退出,可以通过两种方式实现:(1)列车退出AM模式后,自动退出雨雪模式,进入正常控车模式。由于方向手柄非零位是退出AM模式的条件之一,考虑到方便司机接管列车,因此司机可通过推动方向手柄为向前,退出AM模式,进而退出雨雪模式,转为人工驾驶。由此可知,该处理方式无需在车内增加外部设备,司机只要推动手柄即可退出雨雪模式接管列车控制权。此外,需要说明的是,AM模式指的是由自动驾驶设备自动开车,在行驶过程中,可能由于通信,故障等问题退出AM模式,而雨雪模式相当于AM模式下的一个子模式,AM模式退出,雨雪模式自然也退出。(2)ATO接收到ATP转发的退出雨雪模式命令,自动退出雨雪模式,进入正常控车模式,其中ATP的退出雨雪模式命令的来源有两个:第一个为司机通过操作HMI退出雨雪模式,第二个为中心接收到退出雨雪模式命令。
基于上述内容,在一种可选实施方式中,所述方法还包括:步骤100:获取列车空转打滑状况。
其中,上述步骤100可通过如下方式实现:
列车接收车辆TCMS检测到的列车空转打滑信息;
或,
列车根据安装在列车车轴的速度传感器以及雷达/加速度计信息获取列车空转打滑状况。
可见,在本实施方式中,对于空转打滑检测有两种方式:(1)车辆空转打滑信息由车辆TCMS系统自行判断,发送给车载控制器(VOBC),VOBC直接使用这个信息作为空转打滑的判据。(2)由车载控制器(VOBC)自行判断的空转打滑情况,ATP/ATO通过对安装在车轴的速度传感器以及雷达/加速度计信息进行判断,当二者检测速度相差超过规定值,则认为列车发生空转打滑情况,且可根据两者之间差值的大小确定空转打滑的严重程度。可见,列车除了能够响应中心指令外,还可以自主判断空转打滑情况,自动进入相应控车模式。
基于上述内容,在一种可选实施方式中,所述方法还包括雨雪模式信息共享的步骤。
具体地,当判断需要进入相应雨雪模式后,将信息通过车地数据链路发送给中心,实现信息共享;
相应地,中心能够根据车辆汇报的空转打滑状况以及雨雪模式情况对线路上的其他列车下达雨雪模式命令。
可见,在本实施方式中,车载设备判断需要进入相应雨雪模式后,将信息通过车地数据链路发送给中心,实现信息共享。中心可根据车辆汇报的空转打滑情况以及雨雪模式情况对线路上的列车下达雨雪模式命令。因此,列车既可自主判断并进入/退出雨雪模式,也可以通过响应中心指令进入/退出雨雪模式。
基于相同的发明构思,本发明另一实施例提供了一种列车控制装置,参见图4,该装置包括:获取模块41和控制模块42,其中:
获取模块41,用于根据列车空转打滑状况确定与列车当前状况对应的控车模式;其中,列车的控车模式包括两种以上的控车模式,每种控车模式对应一种空转打滑状况;
控制模块42,用于根据确定的控车模式采取对应的控制策略对列车进行控制。
需要说明的是,本实施例提供的列车控制装置,能够用于执行上述实施例中所述的列车控制方法,其原理和效果类似,此处不再详述。
基于相同的发明构思,本发明还提供了一种车载设备,该车载设备包括:如上面实施例所述的列车控制装置。
由于本实施例提供的车载设备包含上面实施例所述的列车控制装置,因此其有益效果类似,此处不再详述。
基于相同的发明构思,本发明又一实施例提供了一种电子设备,参见图5,所述电子设备具体包括如下内容:处理器501、存储器502、通信接口503和总线504;
其中,所述处理器501、存储器502、通信接口503通过所述总线504完成相互间的通信;所述通信接口503用于实现各建模软件及智能制造装备模块库等相关设备之间的信息传输;
所述处理器501用于调用所述存储器502中的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述实施例一中的全部步骤,例如,所述处理器执行所述计算机程序时实现下述步骤:
步骤101:根据列车空转打滑状况确定与列车当前状况对应的控车模式;其中,列车的控车模式包括两种以上的控车模式,每种控车模式对应一种空转打滑状况。
步骤102:根据确定的控车模式采取对应的控制策略对列车进行控制。
基于相同的发明构思,本发明又一实施例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,该计算机程序被处理器执行时实现上述实施例一的全部步骤,例如,所述处理器执行所述计算机程序时实现下述步骤:
步骤101:根据列车空转打滑状况确定与列车当前状况对应的控车模式;其中,列车的控车模式包括两种以上的控车模式,每种控车模式对应一种空转打滑状况。
步骤102:根据确定的控车模式采取对应的控制策略对列车进行控制。
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、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、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。
以上实施例仅用于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 (9)
1.一种应对恶劣天气的列车自动控制方法,其特征在于,包括:
列车根据自身的空转打滑状况确定与当前状况对应的控车模式;其中,列车的控车模式包括两种以上的控车模式,每种控车模式对应一种空转打滑状况;
列车根据确定的控车模式自动采取对应的控制策略对列车进行自动控制;
其中,列车的控车模式包括正常模式、雨雪模式1、雨雪模式2和雨雪模式3共四种控车模式;
相应地,所述列车根据自身的空转打滑状况确定与当前状况对应的控车模式,包括:
若列车处于正常模式,且在预设时间段内,连续发生超过第一时间阈值的空转或打滑,则判断列车需要由正常模式进入雨雪模式1;
若列车处于正常模式,且在预设时间段内,连续发生超过第二时间阈值的空转或打滑,则判断列车需要由正常模式进入雨雪模式2;
若列车处于正常模式,且在预设时间段内,连续发生超过第三时间阈值的空转或打滑,则判断列车需要由正常模式进入雨雪模式3;其中,第三时间阈值>第二时间阈值>第一时间阈值;
若列车处于雨雪模式1,且仍然发生空转打滑,并预设时间段内,连续发生超过第一时间阈值的空转或打滑时,则判断需要由雨雪模式1进入雨雪模式2;
若列车处于雨雪模式1,且仍然发生空转打滑,并预设时间段内,连续发生超过第二时间阈值的空转或打滑时,则判断需要由雨雪模式1进入雨雪模式3;
若列车处于雨雪模式2,且仍然发生空转打滑,并预设时间段内,连续发生超过第三时间阈值的空转或打滑时,则判断需要由雨雪模式2进入雨雪模式3。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在列车根据确定的控车模式自动采取对应的控制策略对列车进行自动控制之前,所述方法还包括:列车根据确定的控车模式判断是否满足进入相应控车模式的条件;
其中,所述列车根据确定的控车模式判断是否满足进入相应控车模式的条件,具体包括:
若需要进入雨雪模式1,则需要判断是否满足以下2个条件:处于AM模式且列车停稳,若满足,则立即进入雨雪模式1;
若需要进入雨雪模式2,则需要判断是否满足以下4个条件:处于AM模式、列车处于巡航控车阶段、按照调整后雨雪模式最大制动率计算,列车能够在前方目标停车点前停下、以及对于ATP最限制速度曲线,列车前方存在降速区,列车当前位置距离开始降速位置超过预设规定距离,若满足,则立即进入雨雪模式2;
若需要进入雨雪模式3,则不需要任何判断,直接进入雨雪模式3,转为人工驾驶。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述列车根据确定的控车模式自动采取对应的控制策略对列车进行自动控制,包括:
若确定的控车模式为雨雪模式1,则根据列车速度-牵引加速度关系、速度-制动加速度关系,确定当前时刻列车能够输出的最大牵引率和制动率,其中,需要控制列车输出的最大牵引和制动率调整为正常模式下的m1~m2%,且将目标速度顶棚区速度降低第一预设量;或,查询提前存储在车载设备中的第一滑轨轮轨粘着关系曲线,根据速度获取当前能够输出的最大牵引和制动力;
若确定的控车模式为雨雪模式2,则根据列车速度-牵引加速度关系、速度-制动加速度关系,确定当前时刻列车能够输出的最大牵引率和制动率,其中,需要控制列车输出的最大牵引和制动率调整为正常模式下的n1~n2%,且将目标速度顶棚区速度降低第二预设量;或,查询提前存储在车载设备中的第二滑轨轮轨粘着关系曲线,根据速度获取当前能够输出的最大牵引和制动力;其中,第二预设量大于所述第一预设量,且m1<m2<n1<n2;
若确定的控车模式为雨雪模式3,则退出AM模式,并提醒司机进行人工驾驶。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
通过以下两种方式中的任意一种退出雨雪模式:
控制列车退出AM模式,当列车退出AM模式后,自动退出雨雪模式,进入正常控车模式;
或,
接收ATP转发的退出雨雪模式命令,自动退出雨雪模式,进入正常控车模式;其中ATP转发的退出雨雪模式命令的来源有两个:第一个为司机通过操作HMI退出雨雪模式,第二个为中心接收到退出雨雪模式命令。
5.根据权利要求1~4任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
获取列车空转打滑状况的步骤;
其中,所述获取列车空转打滑状况的步骤,包括:
列车接收车辆TCMS检测到的列车空转打滑信息;
或,
列车根据安装在列车车轴的速度传感器以及雷达/加速度计信息获取列车空转打滑状况。
6.根据权利要求1~4任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
当判断需要进入相应雨雪模式后,列车将信息通过车地数据链路发送给中心,实现信息共享;
相应地,中心能够根据列车汇报的空转打滑状况以及雨雪模式情况对线路上的其它列车下达雨雪模式命令。
7.一种应对恶劣天气的列车自动控制装置,其特征在于,包括:
获取模块,用于根据列车自身的空转打滑状况确定与当前状况对应的控车模式;其中,列车的控车模式包括两种以上的控车模式,每种控车模式对应一种空转打滑状况;
控制模块,用于根据确定的控车模式自动采取对应的控制策略对列车进行自动控制;
其中,列车的控车模式包括正常模式、雨雪模式1、雨雪模式2和雨雪模式3共四种控车模式;
相应地,所述获取模块,具体用于:
若列车处于正常模式,且在预设时间段内,连续发生超过第一时间阈值的空转或打滑,则判断列车需要由正常模式进入雨雪模式1;
若列车处于正常模式,且在预设时间段内,连续发生超过第二时间阈值的空转或打滑,则判断列车需要由正常模式进入雨雪模式2;
若列车处于正常模式,且在预设时间段内,连续发生超过第三时间阈值的空转或打滑,则判断列车需要由正常模式进入雨雪模式3;其中,第三时间阈值>第二时间阈值>第一时间阈值;
若列车处于雨雪模式1,且仍然发生空转打滑,并预设时间段内,连续发生超过第一时间阈值的空转或打滑时,则判断需要由雨雪模式1进入雨雪模式2;
若列车处于雨雪模式1,且仍然发生空转打滑,并预设时间段内,连续发生超过第二时间阈值的空转或打滑时,则判断需要由雨雪模式1进入雨雪模式3;
若列车处于雨雪模式2,且仍然发生空转打滑,并预设时间段内,连续发生超过第三时间阈值的空转或打滑时,则判断需要由雨雪模式2进入雨雪模式3。
8.一种车载设备,其特征在于,包括:如权利要求7所述的应对恶劣天气的列车自动控制装置。
9.一种电子设备,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,其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至6任一项所述应对恶劣天气的列车自动控制方法的步骤。
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