专利名称：列车控制方法和自动列车防护设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及列车控制领域，尤其涉及列车控制方法和自动列车防护设备。
背景技术：
ATP(Automatic Train Protection，自动列车防护)系统是列车安全运行的重要保障，该系统将列车当前位置和速度的关系实时与NBP(Normal Braking ftOfile，常用制动曲线)/EBP (Emergency Braking ile，紧急制动曲线)这两种控车曲线比较，进而决定是否输出制动命令，防止列车超速或冒进。因此，ATP控车曲线的设计在ATP系统中至关重要，它能够影响到列车运行安全性、行车效率和乘客乘车的舒适度。目前，选用最大常用制动力/最大紧急制动力计算控车曲线。列车在制动过程中受到制动力、基本阻力和附加阻力的作用其中，制动力与列车速度相关，可以通过查阅制造商的资料获取。基本阻力为列车速度的二次三项式，其系数也可以通过查阅制造商的资料获取。附加阻力与轨道坡度、弯度、及是否处于隧道区段有关，可以通过经验公式计算得到。列车在制动过程中，根据以上三种力形成的加速度确定计算步长，将常用制动曲线/紧急制动曲线按照预设步长进行分段，利用公式(1)就可以分段计算出列车的常用制动曲线/紧急制动曲线。
\2aM = vf - vf+l (, = 0,1,2,3……)_其中，i为每段制动曲线
的编号，殘代表列车所受的合力加速度，Δ Si代表该段步长，Vi代表该段的末速度，vi+1代表该段的初速度，它等同于i+Ι段的末速度，Fi为最大常用制动力或紧急制动力产生的加速度，Wi(V)为基本阻力产生的加速度，为附加阻力产生的加速度。由于上述方法计算出的常用制动曲线/紧急制动曲线是按照实际的最大常用制动力/紧急制动力计算出的，实质上为SNBPGtrictest Normal Braking ftx)file，最严格常用制动曲线)/SEBP (Strictest Emergency Braking ftOf ile，最严格紧急制动曲线)，没有留有安全裕量。在列车受到很大扰动时，例如列车受到同向大风干扰时，有可能越过该线引起冒进。
发明内容
本发明的实施例提供一种列车控制方法和自动列车防护设备，能够有效的使列车在受扰动的情况下不发生冒进，提高列车的安全性。为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案一种列车控制方法，包括根据预设权值函数、列车当前行车速度、列车预定目标速度和列车达到预定目标速度前η个目标点的速度计算对应于参考控车曲线上所述η个目标点的权值；
根据列车行驶的预定目标位置、预定目标速度、计算步长、所述参考控车曲线上η 个目标点的权值、和目标控车曲线起模点的位置计算所述目标控车曲线上的点；采用所述目标控车曲线对列车实施制动。一种自动列车防护设备，包括第一计算单元，用于根据预设权值函数、列车当前行车速度、列车预定目标速度和列车达到预定目标速度前η个目标点的速度计算对应于参考控车曲线上所述η个目标点的权值；第二计算单元，用于根据列车行驶的预定目标位置、预定目标速度、计算步长、所述参考控车曲线上η个目标点的权值、和目标控车曲线起模点的位置计算所述目标控车曲线上的点；制动单元，用于采用所述目标控车曲线对列车实施制动。本发明实施例提供的列车控制方法和自动列车防护设备，在计算目标控车曲线上的点时，是根据计算出的参考控车曲线上的点和预设权值函数得出的，使目标控车曲线上的纯制动力产生的减速度小于实际最大制动力产生的减速度，即计算出的目标控车曲线留
有安全裕量。由于在参考控车曲线的基础上通过预设权值函数得出的目标控车曲线留有安全裕量，所以，能够使列车受到扰动时，例如列车受到同向大风干扰或雨雪引起钢轨面湿滑时，有效防止列车越过该目标控车曲线引起冒进。
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为本发明实施例提供的列车控制方法的流程图；图2为本发明实施例中控车曲线示意图3为本发明实施例提供的另一列车控制方法的流程图；图4为本发明实施例提供的列车控制方法中列车预定目标速度为零时，标有权值关系的控车曲线示意图；图5为本发明实施例提供的列车控制方法中列车预定目标速度不为零时，标有权值关系的控车曲线示意图；图6为本发明实施例中列车预定目标速度为零时，标有起始点控车曲线的示意图；图7为本发明实施中列车预定目标速度不为零时，标有起始点的控车曲线示意图；图8为本发明实施例中标有NBP的起模点的控车曲线示意图；图9为本发明实施例中标有EBP的起模点的控车曲线示意图；图10为本发明实施例提供的自动列车防护设备的结构图；图11为本发明实施例提供的另一自动列车防护设备的结构图。
具体实施例方式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。本发明实施例提供了一种列车控制方法，如图1所示，包括以下步骤101、车载设备根据预设权值函数、列车当前速度、列车预定目标速度和列车到达预定目标速度前η个目标点的速度，计算对应于预设参考控车曲线上所述η个目标点的权值。预定目标速度为列车通过制动在到达预定目标位置时所要达到的速度，该速度可以为零，也可以为大于零的某一速度；而目标控车曲线，为列车制动时实际所需遵守的曲线。目标控车曲线，可以通过参考控车曲线得到，参考控车曲线为已经知道的制动曲线，或者为可以通过已知方法获取的制动曲线。本实施例中，权值为对应于参考控车曲线上点的系数，不同的点可能对应于不同的系数。通过该系数以及参考控车曲线上对应的点，就可以得到目标控车曲线的点。例如， 参考控车曲线上的点乘以权值，就可以得到目标控车曲线上的点。具体的，本步骤可以包括1.根据预设的制动精度需要取步长Δ %，从预定目标位置开始，每隔取一个点，直至列车制动的起始位置，设在列车达到预定目标速度前共取η个目标点，每个目标点记作第X目标点，X = 1，2，3，…，η-1。2.计算对应于参考控车曲线上第X目标点的权值。预定目标位置通常是已知的，如通过授权许可包获得；请参考图2，为控车曲线图，横轴S表示位置，纵轴V表示速度；预定目标位置为参考控车曲线的终点，用(Stl，Vtl)表示；在参考控车曲线上，从预定目标位置(Stl, V0)开始，每隔预设步长取一个点，记作(sx， Vx)。其中，&为预定目标位置，V0为列车到达预定目标位置&时所需要达到的速度，Sx为第X个目标位置，Vx代表参考控车曲线上η个目标点中第X个目标位置的速度，X为每个目标点的编号。依次计算参考控车曲线上从预定目标位置开始，相互距离的所有点的权值。3.棚(S。，V。)和公式J2权妨=4_4+1 ^ = 0'1'2'3······，可以计算
权利要求
1.一种列车控制方法，其特征在于，包括根据预设权值函数、列车当前行车速度、列车预定目标速度和列车达到预定目标速度前η个目标点的速度，计算对应于参考控车曲线上η个目标点的权值；根据列车行驶的预定目标位置、预定目标速度、计算步长、所述参考控车曲线上η个目标点的权值和目标控车曲线起模点的位置，计算目标控车曲线上的点； 采用所述目标控车曲线对列车实施制动。
2.根据权利要求1所述的列车控制方法，其特征在于，在所述根据预设权值函数、列车当前行车速度、列车预定目标速度和列车达到预定目标速度前η个目标点的速度，计算对应于参考控车曲线上η个目标点的权值之前，所述方法还包括从接收的移动授权MA中获取列车行驶的预定目标位置以及到达所述预定目标位置的预定目标速度。
3.根据权利要求2所述的列车控制方法，其特征在于，所述方法还包括 根据接收移动授权MA时列车所在的位置确定目标控车曲线起模点的位置。
4.根据权利要求1至3任一项所述的列车控制方法，其特征在于，所述根据列车行驶的预定目标位置、预定目标速度、计算步长、所述控车曲线上η个目标点的权值和目标控车曲线起模点的位置，计算目标控车曲线上的点，包括根据所述预定目标位置、所述预定目标速度、计算步长和公式 _ 2 2^χ^χ=νχ-νχΛ_χ 计算所述参考控车曲线上的所述η个目标点，其中，X为所述 αχ =FX+WX (Vx ) + O)η个目标点的编号，^■为列车在Sx点所受的合力加速度，Vx为列车在Sx点的行车速度，Δ sx 为Sx和Sx+1两点间的步长，vx+1为列车在Sx+1点的速度，!^x为列车采用参考控车曲线制动时制动力产生的加速度，Wx(V)为基本阻力产生的加速度，为附加阻力产生的加速度，Vtl 为预定目标速度；根据所述参考控车曲线上η个目标点的权值和所述参考控车曲线上的所述η个目标点计算所述目标控车曲线上的点。
5.根据权利要求3所述的列车控制方法，其特征在于，所述目标控车曲线为常用制动曲线，所述根据收到移动授权MA时列车所在的位置^a确定目标控车曲线起模点的位置为当收到所述移动授权MA时列车所在的位置^a位于预设第一参考常用控车曲线起模点的位置第一 SP后方时，将所述目标控车曲线起模点确定为所述第一 SP所在的位置；或者， 当收到所述移动授权MA时列车所在的位置^a位于预设第一参考常用控车曲线起模点的位置第一 SP与所述参考控车曲线起模点的位置第二 SP之间时，将所述目标控车曲线起模点确定为％α所在的位置；或者，当收到所述移动授权MA时列车所在的位置^a位于预设第一参考常用控车曲线起模点的位置第一 SP前方时，将所述目标控车曲线起模点确定为所述参考控车曲线起模点的位置第二 SP所在的位置。
6.根据权利要求3所述的列车控制方法，其特征在于，所述目标控车曲线为常用制动曲线，列车在收到移动授权MA后，到达位置〗_时输出制动，所述根据收到移动授权MA时列车所在的位置确定目标控车曲线起模点的位置为当列车输出制动时所在的位置〗-位于预设第一参考常用控车曲线起模点的位置第一 SP后方时，将所述目标控车曲线起模点确定为所述第一 SP所在的位置；或者，当列车输出制动时所在的位置〗M4位于预设第一参考常用控车曲线起模点的位置第一 SP与所述参考控车曲线起模点的位置第二 SP之间时，将所述目标控车曲线起模点确定为戈m所在的位置；或者，当列车输出制动时所在的位置· M4位于所述参考控车曲线起模点的位置第二 SP前方时，将所述目标控车曲线起模点确定为所述第二 SP所在的位置。
7.根据权利要求5或6所述的列车控制方法，其特征在于，所述根据收到移动授权MA 时列车所在的位置确定目标控车曲线起模点的位置还包括当Seo位于目标紧急制动曲线起模点的位置后方时，将目标紧急制动曲线的起模点确定为所在的位置；当位于目标紧急制动曲线的起模点前方时，将目标紧急制动曲线的起模点确定为4ο所在的位置；其中，％> = SP+La，SP为目标控车曲线起模点的位置，La为所述目标控车曲线的终点和目标紧急制动曲线的终点间的距离。
8.根据权利要求1至3任一项所述的列车控制方法，其特征在于，所述预设权值函数 为
9.一种自动列车防护设备，其特征在于，包括第一计算单元，用于根据预设权值函数、列车当前行车速度、列车预定目标速度和列车达到预定目标速度前η个目标点的速度计算对应于参考控车曲线上所述η个目标点的权值；第二计算单元，用于根据列车行驶的预定目标位置、预定目标速度、计算步长、所述参考控车曲线上η个目标点的权值、和目标控车曲线起模点的位置计算所述目标控车曲线上的点；制动单元，用于采用所述目标控车曲线对列车实施制动。
10.根据权利要求9所述的自动列车防护设备，其特征在于，所述自动列车防护设备还包括获取单元，用于从接收到的移动授权MA中获取列车行驶的预定目标位置以及到达所述预定目标位置的预定目标速度。
11.根据权利要求10所述的自动列车防护设备，其特征在于，所述自动列车防护设备还包括确定单元，用于根据收到MA时列车所在的位置确定目标控车曲线起模点的位置。
12.根据权利要求9至11任一项所述的自动列车防护设备，其特征在于，所述第二计算单元包括第一计算模块，用于根据所述预定目标位置、所述预定目标速度、计算步长和公式
13.根据权利要求9至11任一项所述的自动列车防护设备，其特征在于，所述预设权值 f _ \2函数为
全文摘要
本发明实施例公开了一种列车控制方法和自动列车防护设备，涉及列车控制领域，能够有效的使列车在受扰动的情况下不发生冒进，提高列车的安全性。该方法包括根据预设权值函数、列车当前速度、列车预定目标速度和列车到达预定目标速度前n个目标点的速度，计算对应于参考控车曲线上所述n个目标点的权值；根据列车行驶的预定目标位置、预定目标速度、计算步长、所述参考控车曲线上n个目标点的权值和列车起模点的位置，计算目标控车曲线上的点；采用所述目标控车曲线对列车实施制动。主要应用于列车控制。
文档编号B61L27/00GK102167066SQ20111008118
公开日2011年8月31日 申请日期2011年3月31日 优先权日2011年3月31日
发明者王轶 申请人:华为技术有限公司