專利名稱：列車控制方法和自動列車防護設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及列車控制領域，尤其涉及列車控制方法和自動列車防護設備。
背景技術：
ATP(Automatic Train Protection，自動列車防護)系統是列車安全運行的重要保障，該系統將列車當前位置和速度的關系實時與NBP(Normal Braking ftOfile，常用制動曲線)/EBP (Emergency Braking ile，緊急制動曲線)這兩種控車曲線比較，進而決定是否輸出制動命令，防止列車超速或冒進。因此，ATP控車曲線的設計在ATP系統中至關重要，它能夠影響到列車運行安全性、行車效率和乘客乘車的舒適度。目前，選用最大常用制動力/最大緊急制動力計算控車曲線。列車在制動過程中受到制動力、基本阻力和附加阻力的作用其中，制動力與列車速度相關，可以通過查閱制造商的資料獲取。基本阻力為列車速度的二次三項式，其系數也可以通過查閱制造商的資料獲取。附加阻力與軌道坡度、彎度、及是否處于隧道區段有關，可以通過經驗公式計算得到。列車在制動過程中，根據以上三種力形成的加速度確定計算步長，將常用制動曲線/緊急制動曲線按照預設步長進行分段，利用公式(1)就可以分段計算出列車的常用制動曲線/緊急制動曲線。
\2aM = vf - vf+l (, = 0,1,2,3……)_其中，i為每段制動曲線
的編號，殘代表列車所受的合力加速度，Δ Si代表該段步長，Vi代表該段的末速度，vi+1代表該段的初速度，它等同于i+Ι段的末速度，Fi為最大常用制動力或緊急制動力產生的加速度，Wi(V)為基本阻力產生的加速度，為附加阻力產生的加速度。由于上述方法計算出的常用制動曲線/緊急制動曲線是按照實際的最大常用制動力/緊急制動力計算出的，實質上為SNBPGtrictest Normal Braking ftx)file，最嚴格常用制動曲線)/SEBP (Strictest Emergency Braking ftOf ile，最嚴格緊急制動曲線)，沒有留有安全裕量。在列車受到很大擾動時，例如列車受到同向大風干擾時，有可能越過該線引起冒進。
發明內容
本發明的實施例提供一種列車控制方法和自動列車防護設備，能夠有效的使列車在受擾動的情況下不發生冒進，提高列車的安全性。為達到上述目的，本發明的實施例采用如下技術方案一種列車控制方法，包括根據預設權值函數、列車當前行車速度、列車預定目標速度和列車達到預定目標速度前η個目標點的速度計算對應于參考控車曲線上所述η個目標點的權值；
根據列車行駛的預定目標位置、預定目標速度、計算步長、所述參考控車曲線上η 個目標點的權值、和目標控車曲線起模點的位置計算所述目標控車曲線上的點；采用所述目標控車曲線對列車實施制動。一種自動列車防護設備，包括第一計算單元，用于根據預設權值函數、列車當前行車速度、列車預定目標速度和列車達到預定目標速度前η個目標點的速度計算對應于參考控車曲線上所述η個目標點的權值；第二計算單元，用于根據列車行駛的預定目標位置、預定目標速度、計算步長、所述參考控車曲線上η個目標點的權值、和目標控車曲線起模點的位置計算所述目標控車曲線上的點；制動單元，用于采用所述目標控車曲線對列車實施制動。本發明實施例提供的列車控制方法和自動列車防護設備，在計算目標控車曲線上的點時，是根據計算出的參考控車曲線上的點和預設權值函數得出的，使目標控車曲線上的純制動力產生的減速度小于實際最大制動力產生的減速度，即計算出的目標控車曲線留
有安全裕量。由于在參考控車曲線的基礎上通過預設權值函數得出的目標控車曲線留有安全裕量，所以，能夠使列車受到擾動時，例如列車受到同向大風干擾或雨雪引起鋼軌面濕滑時，有效防止列車越過該目標控車曲線引起冒進。
為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發明實施例提供的列車控制方法的流程圖；圖2為本發明實施例中控車曲線示意圖3為本發明實施例提供的另一列車控制方法的流程圖；圖4為本發明實施例提供的列車控制方法中列車預定目標速度為零時，標有權值關系的控車曲線示意圖；圖5為本發明實施例提供的列車控制方法中列車預定目標速度不為零時，標有權值關系的控車曲線示意圖；圖6為本發明實施例中列車預定目標速度為零時，標有起始點控車曲線的示意圖；圖7為本發明實施中列車預定目標速度不為零時，標有起始點的控車曲線示意圖；圖8為本發明實施例中標有NBP的起模點的控車曲線示意圖；圖9為本發明實施例中標有EBP的起模點的控車曲線示意圖；圖10為本發明實施例提供的自動列車防護設備的結構圖；圖11為本發明實施例提供的另一自動列車防護設備的結構圖。
具體實施例方式下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。本發明實施例提供了一種列車控制方法，如圖1所示，包括以下步驟101、車載設備根據預設權值函數、列車當前速度、列車預定目標速度和列車到達預定目標速度前η個目標點的速度，計算對應于預設參考控車曲線上所述η個目標點的權值。預定目標速度為列車通過制動在到達預定目標位置時所要達到的速度，該速度可以為零，也可以為大于零的某一速度；而目標控車曲線，為列車制動時實際所需遵守的曲線。目標控車曲線，可以通過參考控車曲線得到，參考控車曲線為已經知道的制動曲線，或者為可以通過已知方法獲取的制動曲線。本實施例中，權值為對應于參考控車曲線上點的系數，不同的點可能對應于不同的系數。通過該系數以及參考控車曲線上對應的點，就可以得到目標控車曲線的點。例如， 參考控車曲線上的點乘以權值，就可以得到目標控車曲線上的點。具體的，本步驟可以包括1.根據預設的制動精度需要取步長Δ %，從預定目標位置開始，每隔取一個點，直至列車制動的起始位置，設在列車達到預定目標速度前共取η個目標點，每個目標點記作第X目標點，X = 1，2，3，…，η-1。2.計算對應于參考控車曲線上第X目標點的權值。預定目標位置通常是已知的，如通過授權許可包獲得；請參考圖2，為控車曲線圖，橫軸S表示位置，縱軸V表示速度；預定目標位置為參考控車曲線的終點，用(Stl，Vtl)表示；在參考控車曲線上，從預定目標位置(Stl, V0)開始，每隔預設步長取一個點，記作(sx， Vx)。其中，&為預定目標位置，V0為列車到達預定目標位置&時所需要達到的速度，Sx為第X個目標位置，Vx代表參考控車曲線上η個目標點中第X個目標位置的速度，X為每個目標點的編號。依次計算參考控車曲線上從預定目標位置開始，相互距離的所有點的權值。3.棚(S。，V。)和公式J2權妨=4_4+1 ^ = 0'1'2'3······，可以計算
權利要求
1.一種列車控制方法，其特征在于，包括根據預設權值函數、列車當前行車速度、列車預定目標速度和列車達到預定目標速度前η個目標點的速度，計算對應于參考控車曲線上η個目標點的權值；根據列車行駛的預定目標位置、預定目標速度、計算步長、所述參考控車曲線上η個目標點的權值和目標控車曲線起模點的位置，計算目標控車曲線上的點； 采用所述目標控車曲線對列車實施制動。
2.根據權利要求1所述的列車控制方法，其特征在于，在所述根據預設權值函數、列車當前行車速度、列車預定目標速度和列車達到預定目標速度前η個目標點的速度，計算對應于參考控車曲線上η個目標點的權值之前，所述方法還包括從接收的移動授權MA中獲取列車行駛的預定目標位置以及到達所述預定目標位置的預定目標速度。
3.根據權利要求2所述的列車控制方法，其特征在于，所述方法還包括 根據接收移動授權MA時列車所在的位置確定目標控車曲線起模點的位置。
4.根據權利要求1至3任一項所述的列車控制方法，其特征在于，所述根據列車行駛的預定目標位置、預定目標速度、計算步長、所述控車曲線上η個目標點的權值和目標控車曲線起模點的位置，計算目標控車曲線上的點，包括根據所述預定目標位置、所述預定目標速度、計算步長和公式 _ 2 2^χ^χ=νχ-νχΛ_χ 計算所述參考控車曲線上的所述η個目標點，其中，X為所述 αχ =FX+WX (Vx ) + O)η個目標點的編號，^■為列車在Sx點所受的合力加速度，Vx為列車在Sx點的行車速度，Δ sx 為Sx和Sx+1兩點間的步長，vx+1為列車在Sx+1點的速度，!^x為列車采用參考控車曲線制動時制動力產生的加速度，Wx(V)為基本阻力產生的加速度，為附加阻力產生的加速度，Vtl 為預定目標速度；根據所述參考控車曲線上η個目標點的權值和所述參考控車曲線上的所述η個目標點計算所述目標控車曲線上的點。
5.根據權利要求3所述的列車控制方法，其特征在于，所述目標控車曲線為常用制動曲線，所述根據收到移動授權MA時列車所在的位置^a確定目標控車曲線起模點的位置為當收到所述移動授權MA時列車所在的位置^a位于預設第一參考常用控車曲線起模點的位置第一 SP后方時，將所述目標控車曲線起模點確定為所述第一 SP所在的位置；或者， 當收到所述移動授權MA時列車所在的位置^a位于預設第一參考常用控車曲線起模點的位置第一 SP與所述參考控車曲線起模點的位置第二 SP之間時，將所述目標控車曲線起模點確定為％α所在的位置；或者，當收到所述移動授權MA時列車所在的位置^a位于預設第一參考常用控車曲線起模點的位置第一 SP前方時，將所述目標控車曲線起模點確定為所述參考控車曲線起模點的位置第二 SP所在的位置。
6.根據權利要求3所述的列車控制方法，其特征在于，所述目標控車曲線為常用制動曲線，列車在收到移動授權MA后，到達位置〗_時輸出制動，所述根據收到移動授權MA時列車所在的位置確定目標控車曲線起模點的位置為當列車輸出制動時所在的位置〗-位于預設第一參考常用控車曲線起模點的位置第一 SP后方時，將所述目標控車曲線起模點確定為所述第一 SP所在的位置；或者，當列車輸出制動時所在的位置〗M4位于預設第一參考常用控車曲線起模點的位置第一 SP與所述參考控車曲線起模點的位置第二 SP之間時，將所述目標控車曲線起模點確定為戈m所在的位置；或者，當列車輸出制動時所在的位置· M4位于所述參考控車曲線起模點的位置第二 SP前方時，將所述目標控車曲線起模點確定為所述第二 SP所在的位置。
7.根據權利要求5或6所述的列車控制方法，其特征在于，所述根據收到移動授權MA 時列車所在的位置確定目標控車曲線起模點的位置還包括當Seo位于目標緊急制動曲線起模點的位置后方時，將目標緊急制動曲線的起模點確定為所在的位置；當位于目標緊急制動曲線的起模點前方時，將目標緊急制動曲線的起模點確定為4ο所在的位置；其中，％> = SP+La，SP為目標控車曲線起模點的位置，La為所述目標控車曲線的終點和目標緊急制動曲線的終點間的距離。
8.根據權利要求1至3任一項所述的列車控制方法，其特征在于，所述預設權值函數 為
9.一種自動列車防護設備，其特征在于，包括第一計算單元，用于根據預設權值函數、列車當前行車速度、列車預定目標速度和列車達到預定目標速度前η個目標點的速度計算對應于參考控車曲線上所述η個目標點的權值；第二計算單元，用于根據列車行駛的預定目標位置、預定目標速度、計算步長、所述參考控車曲線上η個目標點的權值、和目標控車曲線起模點的位置計算所述目標控車曲線上的點；制動單元，用于采用所述目標控車曲線對列車實施制動。
10.根據權利要求9所述的自動列車防護設備，其特征在于，所述自動列車防護設備還包括獲取單元，用于從接收到的移動授權MA中獲取列車行駛的預定目標位置以及到達所述預定目標位置的預定目標速度。
11.根據權利要求10所述的自動列車防護設備，其特征在于，所述自動列車防護設備還包括確定單元，用于根據收到MA時列車所在的位置確定目標控車曲線起模點的位置。
12.根據權利要求9至11任一項所述的自動列車防護設備，其特征在于，所述第二計算單元包括第一計算模塊，用于根據所述預定目標位置、所述預定目標速度、計算步長和公式
13.根據權利要求9至11任一項所述的自動列車防護設備，其特征在于，所述預設權值 f _ \2函數為
全文摘要
本發明實施例公開了一種列車控制方法和自動列車防護設備，涉及列車控制領域，能夠有效的使列車在受擾動的情況下不發生冒進，提高列車的安全性。該方法包括根據預設權值函數、列車當前速度、列車預定目標速度和列車到達預定目標速度前n個目標點的速度，計算對應于參考控車曲線上所述n個目標點的權值；根據列車行駛的預定目標位置、預定目標速度、計算步長、所述參考控車曲線上n個目標點的權值和列車起模點的位置，計算目標控車曲線上的點；采用所述目標控車曲線對列車實施制動。主要應用于列車控制。
文檔編號B61L27/00GK102167066SQ20111008118
公開日2011年8月31日 申請日期2011年3月31日 優先權日2011年3月31日
發明者王軼 申請人:華為技術有限公司