專利名稱：列車自動駕駛系統(tǒng)節(jié)能控制方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及列車自動駕駛技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種列車自動駕駛系統(tǒng)節(jié)能控制方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
通過國內(nèi)外的大量研究，目前普遍認(rèn)可列車自動駕駛系統(tǒng)(ATO)應(yīng)采用下列駕駛策略以達(dá)到節(jié)能的目的出站即施加最大牽引達(dá)到區(qū)間巡航速度，巡航過程中盡量保持勻速，并盡量減少制動的頻率，接近站臺時采用一次性連續(xù)制動停車。基本運行曲線如附圖1 所示。該類策略在出站牽引和進(jìn)站停車階段的算法比較固定，在巡航過程中需要通過調(diào)整牽引/惰行策略兼顧節(jié)能與運行效率。目前對于巡航過程中牽引/惰行策略的算法研究，一般使用較為先進(jìn)計算方法和控制理論，如使用神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法等，這類算法通常能夠通過迭代過程，利用計算機的運算速度優(yōu)勢，精確地找到牽引與惰行的切換點，并能實現(xiàn)區(qū)間運行時分的精確控制。上述方法的缺陷是，對計算機的運算能力要求較高，通常用于理論仿真，車載ATO 系統(tǒng)作為對運算實時性有較高要求的嵌入式系統(tǒng)，實現(xiàn)上述方法的經(jīng)濟(jì)成本相對較高，不利于工程實現(xiàn)，同時復(fù)雜的在線算法為測試帶來了一定難度，不利于工程驗證。

發(fā)明內(nèi)容
(一)要解決的技術(shù)問題本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是如何降低控制方法的復(fù)雜度，實現(xiàn)列車的節(jié)能自動駕駛，并利于工程實現(xiàn)。( 二 )技術(shù)方案為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種列車自動駕駛系統(tǒng)節(jié)能控制方法，所述方法包括以下步驟Sl 根據(jù)區(qū)間計劃運營時間查詢數(shù)據(jù)庫，獲得對應(yīng)的列車的速度上限和速度門限， 所述數(shù)據(jù)庫中存有運營時間與列車的速度上限和速度門限之間的對應(yīng)關(guān)系；S2:在列車運行的過程中列車先進(jìn)入加速階段，在列車運行的加速階段中，通過提供牽引力控制列車的速度到達(dá)所述速度上限，則列車運行進(jìn)入巡航階段；S3:在列車運行的巡航階段，先撤去牽引力，當(dāng)列車的速度下降至所述速度門限時，再提供牽引力，使列車的速度再恢復(fù)至所述速度上限，反復(fù)提供牽引力和撤去牽引力， 使列車的速度控制在所述速度上限和所述速度門限之間，直至列車進(jìn)入進(jìn)站制動階段；S4:在列車運行的進(jìn)站制動階段，則提供制動力控制列車速度逐漸減小，直至列車進(jìn)入精確停車階段；S5:在列車運行的精確停車階段，則提供更為穩(wěn)定的制動力，并使列車在預(yù)設(shè)位置精確停穩(wěn)。
優(yōu)選地，步驟Sl之前還包括步驟SO 獲取列車在當(dāng)前區(qū)間內(nèi)的區(qū)間計劃運營時間。優(yōu)選地，步驟Sl中的運營時間與列車的速度上限和速度門限之間的對應(yīng)關(guān)系通過以下步驟獲得SlOl 將當(dāng)前區(qū)間內(nèi)的列車的速度上限和速度門限均設(shè)為列車在當(dāng)前區(qū)間內(nèi)允許運行的最大速度，計算當(dāng)前區(qū)間內(nèi)的列車的速度上限和速度門限均等于列車在當(dāng)前區(qū)間內(nèi)允許運行的最大速度時，列車運行的最短運營時間，并將所述最短運營時間與列車的速度上限和速度門限之間的對應(yīng)關(guān)系存入所述數(shù)據(jù)庫；S102:將所述最短運營時間與區(qū)間標(biāo)準(zhǔn)運營時間進(jìn)行比較，若所述最短運營時間小于所述區(qū)間標(biāo)準(zhǔn)運營時間，則執(zhí)行步驟S103，否則不進(jìn)行后續(xù)步驟；S103:判斷所述速度門限的值是否大于零，若是，則執(zhí)行步驟S104，否則將所述速度門限的值取零，并執(zhí)行步驟S107 ；S104:將所述速度門限減小第一預(yù)設(shè)速度間隔，并計算當(dāng)前運營時間，將當(dāng)前運營時間與所述區(qū)間標(biāo)準(zhǔn)運營時間進(jìn)行比較，若當(dāng)前運營時間小于等于所述區(qū)間標(biāo)準(zhǔn)運營時間，則執(zhí)行步驟S105，否則不進(jìn)行后續(xù)步驟；S105:判斷當(dāng)前運營時間與最短運營時間的差量是否為預(yù)設(shè)的時間間隔的整數(shù)倍，若是，則將當(dāng)前運營時間和與其對應(yīng)的列車的速度上限和速度門限存入所述數(shù)據(jù)庫，并執(zhí)行步驟S106，否則執(zhí)行步驟S103 ；S106 判斷是否已經(jīng)達(dá)到第一預(yù)設(shè)循環(huán)次數(shù)，若是，則不進(jìn)行后續(xù)步驟，否則執(zhí)行步驟S103 ；S107 判斷所述速度上限的值是否大于零，若是，則執(zhí)行步驟S108，否則，不執(zhí)行后續(xù)步驟；S108:將所述速度上限減小第二預(yù)設(shè)速度間隔，并計算當(dāng)前運營時間，將當(dāng)前運營時間與所述區(qū)間標(biāo)準(zhǔn)運營時間進(jìn)行比較，若當(dāng)前運營時間小于等于所述區(qū)間標(biāo)準(zhǔn)運營時間，則執(zhí)行步驟S109，否則不執(zhí)行后續(xù)步驟；S109:判斷當(dāng)前運營時間與最短運營時間的差量是否為預(yù)設(shè)的時間間隔的整數(shù)倍，若是，則將當(dāng)前運營時間和與其對應(yīng)的列車的速度上限和速度門限存入所述數(shù)據(jù)庫，并執(zhí)行步驟S110，否則，執(zhí)行步驟S107 ；SllO 判斷是否已經(jīng)達(dá)到第二預(yù)設(shè)循環(huán)次數(shù)，若是，則不進(jìn)行后續(xù)步驟，否則執(zhí)行步驟S107。本發(fā)明還公開了一種列車自動駕駛系統(tǒng)節(jié)能控制系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括查詢模塊，用于根據(jù)區(qū)間計劃運營時間查詢數(shù)據(jù)庫，獲得對應(yīng)的列車的速度上限和速度門限，所述數(shù)據(jù)庫中存有運營時間與列車的速度上限和速度門限之間的對應(yīng)關(guān)系；加速階段控制模塊，用于在列車運行的過程中列車先進(jìn)入加速階段，在列車運行的加速階段中，通過提供牽引力控制列車的速度到達(dá)所述速度上限，則列車運行進(jìn)入巡航階段；巡航階段控制模塊，用于在列車運行的巡航階段，先撤去牽引力，當(dāng)列車的速度下降至所述速度門限時，再提供牽引力，使列車的速度再恢復(fù)至所述速度上限，反復(fù)提供牽引力和撤去牽引力，使列車的速度控制在所述速度上限和所述速度門限之間，直至列車進(jìn)入
6進(jìn)站制動階段；制動階段控制模塊，用于在列車運行的進(jìn)站制動階段，則提供制動力控制列車速度逐漸減小，直至列車進(jìn)入精確停車階段；停車階段控制模塊，用于在列車運行的精確停車階段，則提供更為穩(wěn)定的制動力， 并使列車在預(yù)設(shè)位置精確停穩(wěn)。優(yōu)選地，所述系統(tǒng)還包括計劃時間獲取模塊，用于獲取列車在當(dāng)前區(qū)間內(nèi)的區(qū)間計劃運營時間。優(yōu)選地，查詢模塊中的運營時間與列車的速度上限和速度門限之間的對應(yīng)關(guān)系通過以下模塊獲得設(shè)置子模塊，用于將當(dāng)前區(qū)間內(nèi)的列車的速度上限和速度門限均設(shè)為列車在當(dāng)前區(qū)間內(nèi)允許運行的最大速度，計算當(dāng)前區(qū)間內(nèi)的列車的速度上限和速度門限均等于列車在當(dāng)前區(qū)間內(nèi)允許運行的最大速度時，列車運行的最短運營時間，并將所述最短運營時間與列車的速度上限和速度門限之間的對應(yīng)關(guān)系存入所述數(shù)據(jù)庫；比較子模塊，用于將所述最短運營時間與區(qū)間標(biāo)準(zhǔn)運營時間進(jìn)行比較，若所述最短運營時間小于所述區(qū)間標(biāo)準(zhǔn)運營時間，則執(zhí)行第一速度判斷子模塊，否則不進(jìn)行后續(xù)模塊；第一速度判斷子模塊，用于判斷所述速度門限的值是否大于零，若是，則執(zhí)行第一速度減小子模塊，否則將所述速度門限的值取零，并執(zhí)行第二速度判斷子模塊；第一速度減小子模塊，用于將所述速度門限減小第一預(yù)設(shè)速度間隔，并計算當(dāng)前運營時間，將當(dāng)前運營時間與所述區(qū)間標(biāo)準(zhǔn)運營時間進(jìn)行比較，若當(dāng)前運營時間小于等于所述區(qū)間標(biāo)準(zhǔn)運營時間，則執(zhí)行第一時間間隔判斷子模塊，否則不進(jìn)行后續(xù)模塊；第一時間間隔判斷子模塊，用于判斷當(dāng)前運營時間與最短運營時間的差量是否為預(yù)設(shè)的時間間隔的整數(shù)倍，若是，則將當(dāng)前運營時間和與其對應(yīng)的列車的速度上限和速度門限存入所述數(shù)據(jù)庫，并執(zhí)行第一循環(huán)判斷子模塊，否則執(zhí)行第一速度判斷子模塊；第一循環(huán)判斷子模塊，用于判斷是否已經(jīng)達(dá)到第一預(yù)設(shè)循環(huán)次數(shù)，若是，則不進(jìn)行后續(xù)模塊，否則執(zhí)行第一速度判斷子模塊；第二速度判斷子模塊，用于判斷所述速度上限的值是否大于零，若是，則執(zhí)行第二速度減小子模塊，否則，不執(zhí)行后續(xù)模塊；第二速度減小子模塊，用于將所述速度上限減小第二預(yù)設(shè)速度間隔，并計算當(dāng)前運營時間，將當(dāng)前運營時間與所述區(qū)間標(biāo)準(zhǔn)運營時間進(jìn)行比較，若當(dāng)前運營時間小于等于所述區(qū)間標(biāo)準(zhǔn)運營時間，則執(zhí)行第二時間間隔判斷子模塊，否則不執(zhí)行后續(xù)模塊；第二時間間隔判斷子模塊，用于判斷當(dāng)前運營時間與最短運營時間的差量是否為預(yù)設(shè)的時間間隔的整數(shù)倍，若是，則將當(dāng)前運營時間和與其對應(yīng)的列車的速度上限和速度門限存入所述數(shù)據(jù)庫，并執(zhí)行第二循環(huán)判斷子模塊，否則，執(zhí)行第二速度判斷子模塊；第二循環(huán)判斷子模塊，用于判斷是否已經(jīng)達(dá)到第二預(yù)設(shè)循環(huán)次數(shù)，若是，則不進(jìn)行后續(xù)模塊，否則執(zhí)行第二速度判斷子模塊。(三)有益效果本發(fā)明通過查詢的方式獲得ATO系統(tǒng)的列車的速度上限和速度門限，使得列車的控制方法的復(fù)雜度降低，實現(xiàn)了列車的節(jié)能自動駕駛，且利于工程實現(xiàn)。


圖1是列車自動駕駛系統(tǒng)的列車運行速度曲線示意圖；圖2是列車在巡航階段時，調(diào)整列車的速度上限的示意圖；圖3是列車在巡航階段時，調(diào)整列車的速度門限的示意圖；圖4是按照本發(fā)明一種實施方式的列車自動駕駛系統(tǒng)節(jié)能控制方法的流程圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的具體實施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。列車出站即施加牽引至速度A后開始惰行，直至速度降為B后，重新施加牽引至速度A……按上述過程循環(huán)，直至進(jìn)入進(jìn)站制動階段后，開始施加制動并最終在站內(nèi)停車。為使ATO駕駛同時兼顧運行效率和節(jié)能的要求，因此提出了以下兩種節(jié)能方式一、調(diào)整施加牽引的速度上限A。參照圖2，以速度上限A②為駕駛的區(qū)間運行時間要長于速度上限A①，但對于長度較短的區(qū)間，節(jié)能效果好于速度門限A①。二、調(diào)整由惰行轉(zhuǎn)為再次輸出牽引的速度門限B。參照圖3，以速度門限B②為駕駛的區(qū)間運行時間要長于速度門限B①，但節(jié)能效果好于速度門限B①。因此在列車運營時間滿足的情況下，盡量減小列車的速度上限和/或速度門限的值，以實現(xiàn)列車節(jié)能自動駕駛。圖4是按照本發(fā)明一種實施方式的列車自動駕駛系統(tǒng)節(jié)能控制方法的流程圖，參照圖4，所述方法包括以下步驟Sl 根據(jù)區(qū)間計劃運營時間查詢數(shù)據(jù)庫，獲得對應(yīng)的列車的速度上限和速度門限， 所述數(shù)據(jù)庫中存有運營時間與列車的速度上限和速度門限之間的對應(yīng)關(guān)系；S2:在列車運行的過程中列車先進(jìn)入加速階段，在列車運行的加速階段中，通過提供牽引力控制列車的速度到達(dá)所述速度上限，則列車運行進(jìn)入巡航階段；S3:在列車運行的巡航階段，先撤去牽引力，當(dāng)列車的速度下降至所述速度門限時，再提供牽引力，使列車的速度再恢復(fù)至所述速度上限，反復(fù)提供牽引力和撤去牽引力， 使列車的速度控制在所述速度上限和所述速度門限之間，直至列車進(jìn)入進(jìn)站制動階段；S4:在列車運行的進(jìn)站制動階段，則提供制動力控制列車速度逐漸減小，直至列車進(jìn)入精確停車階段；S5:在列車運行的精確停車階段，則提供更為穩(wěn)定的制動力，并使列車在預(yù)設(shè)位置精確停穩(wěn)。優(yōu)選地，步驟Sl之前還包括步驟SO 獲取列車在當(dāng)前區(qū)間內(nèi)的區(qū)間計劃運營時間。為簡化步驟Sl中的運營時間與列車的速度上限和速度門限之間的對應(yīng)關(guān)系的獲得過程，基于下列假設(shè)條件(I)ATO算法和車輛執(zhí)行單元共同保證出站牽引至速度A過程中的加速度恒定；(2) ATO算法和車輛執(zhí)行單元共同保證惰行結(jié)束后，由速度B牽引至速度A過程中的加速度恒定；
(3) ATO算法和車輛執(zhí)行單元共同保證進(jìn)站制動過程的減速度恒定；(4)通過分析歷史運行數(shù)據(jù)得到的區(qū)間惰行時的惰行減速度具有一般性?；谏鲜黾僭O(shè)條件即可計算出ATO駕駛列車的實際速度曲線，并獲得步驟Sl中的運營時間與列車的速度上限和速度門限之間的對應(yīng)關(guān)系，優(yōu)選地，步驟Sl中的運營時間與列車的速度上限和速度門限之間的對應(yīng)關(guān)系通過以下步驟獲得SlOl 將當(dāng)前區(qū)間內(nèi)的列車的速度上限和速度門限均設(shè)為列車在當(dāng)前區(qū)間內(nèi)允許運行的最大速度，計算當(dāng)前區(qū)間內(nèi)的列車的速度上限和速度門限均等于列車在當(dāng)前區(qū)間內(nèi)允許運行的最大速度時，列車運行的最短運營時間，并將所述最短運營時間與列車的速度上限和速度門限之間的對應(yīng)關(guān)系存入所述數(shù)據(jù)庫；S102:將所述最短運營時間與區(qū)間標(biāo)準(zhǔn)運營時間進(jìn)行比較，若所述最短運營時間小于所述區(qū)間標(biāo)準(zhǔn)運營時間，則執(zhí)行步驟S103，否則不進(jìn)行后續(xù)步驟；S103:判斷所述速度門限的值是否大于零，若是，則執(zhí)行步驟S104，否則將所述速度門限的值取零，并執(zhí)行步驟S107 ；S104:將所述速度門限減小第一預(yù)設(shè)速度間隔，并計算當(dāng)前運營時間，將當(dāng)前運營時間與所述區(qū)間標(biāo)準(zhǔn)運營時間進(jìn)行比較，若當(dāng)前運營時間小于等于所述區(qū)間標(biāo)準(zhǔn)運營時間，則執(zhí)行步驟S105，否則不進(jìn)行后續(xù)步驟；S105:判斷當(dāng)前運營時間與最短運營時間的差量是否為預(yù)設(shè)的時間間隔的整數(shù)倍，若是，則將當(dāng)前運營時間和與其對應(yīng)的列車的速度上限和速度門限存入所述數(shù)據(jù)庫，并執(zhí)行步驟S106，否則執(zhí)行步驟S103 ；S106 判斷是否已經(jīng)達(dá)到第一預(yù)設(shè)循環(huán)次數(shù)，若是，則不進(jìn)行后續(xù)步驟，否則執(zhí)行步驟S103 ；S107 判斷所述速度上限的值是否大于零，若是，則執(zhí)行步驟S108，否則，不執(zhí)行后續(xù)步驟；S108:將所述速度上限減小第二預(yù)設(shè)速度間隔，并計算當(dāng)前運營時間，將當(dāng)前運營時間與所述區(qū)間標(biāo)準(zhǔn)運營時間進(jìn)行比較，若當(dāng)前運營時間小于等于所述區(qū)間標(biāo)準(zhǔn)運營時間，則執(zhí)行步驟S109，否則不執(zhí)行后續(xù)步驟；S109:判斷當(dāng)前運營時間與最短運營時間的差量是否為預(yù)設(shè)的時間間隔的整數(shù)倍，若是，則將當(dāng)前運營時間和與其對應(yīng)的列車的速度上限和速度門限存入所述數(shù)據(jù)庫，并執(zhí)行步驟S110，否則，執(zhí)行步驟S107 ；SllO 判斷是否已經(jīng)達(dá)到第二預(yù)設(shè)循環(huán)次數(shù)，若是，則不進(jìn)行后續(xù)步驟，否則執(zhí)行步驟S107。本實施方式中，第一預(yù)設(shè)速度間隔、第二預(yù)設(shè)速度間隔、第一預(yù)設(shè)循環(huán)次數(shù)、第二預(yù)設(shè)循環(huán)次數(shù)、以及預(yù)設(shè)的時間間隔的取值均可按照實際的需求進(jìn)行調(diào)整和修改，以符合列車實際運行時的實際需求。本發(fā)明的方法經(jīng)過試驗驗證收到了理想的節(jié)能效果，在保證區(qū)間計劃運行時間的前提下，ATO駕駛能耗較使用本方法前降低9%。本發(fā)明還公開了一種列車自動駕駛系統(tǒng)節(jié)能控制系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括查詢模塊，用于根據(jù)區(qū)間計劃運營時間查詢數(shù)據(jù)庫，獲得對應(yīng)的列車的速度上限和速度門限，所述數(shù)據(jù)庫中存有運營時間與列車的速度上限和速度門限之間的對應(yīng)關(guān)系；
加速階段控制模塊，用于在列車運行的過程中列車先進(jìn)入加速階段，在列車運行的加速階段中，通過提供牽引力控制列車的速度到達(dá)所述速度上限，則列車運行進(jìn)入巡航階段；巡航階段控制模塊，用于在列車運行的巡航階段，先撤去牽引力，當(dāng)列車的速度下降至所述速度門限時，再提供牽引力，使列車的速度再恢復(fù)至所述速度上限，反復(fù)提供牽引力和撤去牽引力，使列車的速度控制在所述速度上限和所述速度門限之間，直至列車進(jìn)入進(jìn)站制動階段；制動階段控制模塊，用于在列車運行的進(jìn)站制動階段，則提供制動力控制列車速度逐漸減小，直至列車進(jìn)入精確停車階段；停車階段控制模塊，用于在列車運行的精確停車階段，則提供更為穩(wěn)定的制動力， 并使列車在預(yù)設(shè)位置精確停穩(wěn)。 優(yōu)選地，所述系統(tǒng)還包括計劃時間獲取模塊，用于獲取列車在當(dāng)前區(qū)間內(nèi)的區(qū)間計劃運營時間。優(yōu)選地，查詢模塊中的運營時間與列車的速度上限和速度門限之間的對應(yīng)關(guān)系通過以下模塊獲得設(shè)置子模塊，用于將當(dāng)前區(qū)間內(nèi)的列車的速度上限和速度門限均設(shè)為列車在當(dāng)前區(qū)間內(nèi)允許運行的最大速度，計算當(dāng)前區(qū)間內(nèi)的列車的速度上限和速度門限均等于列車在當(dāng)前區(qū)間內(nèi)允許運行的最大速度時，列車運行的最短運營時間，并將所述最短運營時間與列車的速度上限和速度門限之間的對應(yīng)關(guān)系存入所述數(shù)據(jù)庫；比較子模塊，用于將所述最短運營時間與區(qū)間標(biāo)準(zhǔn)運營時間進(jìn)行比較，若所述最短運營時間小于所述區(qū)間標(biāo)準(zhǔn)運營時間，則執(zhí)行第一速度判斷子模塊，否則不進(jìn)行后續(xù)模塊；第一速度判斷子模塊，用于判斷所述速度門限的值是否大于零，若是，則執(zhí)行第一速度減小子模塊，否則將所述速度門限的值取零，并執(zhí)行第二速度判斷子模塊；第一速度減小子模塊，用于將所述速度門限減小第一預(yù)設(shè)速度間隔，并計算當(dāng)前運營時間，將當(dāng)前運營時間與所述區(qū)間標(biāo)準(zhǔn)運營時間進(jìn)行比較，若當(dāng)前運營時間小于等于所述區(qū)間標(biāo)準(zhǔn)運營時間，則執(zhí)行第一時間間隔判斷子模塊，否則不進(jìn)行后續(xù)模塊；第一時間間隔判斷子模塊，用于判斷當(dāng)前運營時間與最短運營時間的差量是否為預(yù)設(shè)的時間間隔的整數(shù)倍，若是，則將當(dāng)前運營時間和與其對應(yīng)的列車的速度上限和速度門限存入所述數(shù)據(jù)庫，并執(zhí)行第一循環(huán)判斷子模塊，否則執(zhí)行第一速度判斷子模塊；第一循環(huán)判斷子模塊，用于判斷是否已經(jīng)達(dá)到第一預(yù)設(shè)循環(huán)次數(shù)，若是，則不進(jìn)行后續(xù)模塊，否則執(zhí)行第一速度判斷子模塊；第二速度判斷子模塊，用于判斷所述速度上限的值是否大于零，若是，則執(zhí)行第二速度減小子模塊，否則，不執(zhí)行后續(xù)模塊；第二速度減小子模塊，用于將所述速度上限減小第二預(yù)設(shè)速度間隔，并計算當(dāng)前運營時間，將當(dāng)前運營時間與所述區(qū)間標(biāo)準(zhǔn)運營時間進(jìn)行比較，若當(dāng)前運營時間小于等于所述區(qū)間標(biāo)準(zhǔn)運營時間，則執(zhí)行第二時間間隔判斷子模塊，否則不執(zhí)行后續(xù)模塊；第二時間間隔判斷子模塊，用于判斷當(dāng)前運營時間與最短運營時間的差量是否為預(yù)設(shè)的時間間隔的整數(shù)倍，若是，則將當(dāng)前運營時間和與其對應(yīng)的列車的速度上限和速度門限存入所述數(shù)據(jù)庫，并執(zhí)行第二循環(huán)判斷子模塊，否則，執(zhí)行第二速度判斷子模塊；第二循環(huán)判斷子模塊，用于判斷是否已經(jīng)達(dá)到第二預(yù)設(shè)循環(huán)次數(shù)，若是，則不進(jìn)行后續(xù)模塊，否則執(zhí)行第二速度判斷子模塊。以上實施方式僅用于說明本發(fā)明，而并非對本發(fā)明的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術(shù)方案也屬于本發(fā)明的范疇，本發(fā)明的專利保護(hù)范圍應(yīng)由權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1.一種列車自動駕駛系統(tǒng)節(jié)能控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟51根據(jù)區(qū)間計劃運營時間查詢數(shù)據(jù)庫，獲得對應(yīng)的列車的速度上限和速度門限，所述數(shù)據(jù)庫中存有運營時間與列車的速度上限和速度門限之間的對應(yīng)關(guān)系；52在列車運行的過程中列車先進(jìn)入加速階段，在列車運行的加速階段中，通過提供牽引力控制列車的速度到達(dá)所述速度上限，則列車運行進(jìn)入巡航階段；S3:在列車運行的巡航階段，先撤去牽引力，當(dāng)列車的速度下降至所述速度門限時，再提供牽引力，使列車的速度再恢復(fù)至所述速度上限，反復(fù)提供牽引力和撤去牽引力，使列車的速度控制在所述速度上限和所述速度門限之間，直至列車進(jìn)入進(jìn)站制動階段；54在列車運行的進(jìn)站制動階段，則提供制動力控制列車速度逐漸減小，直至列車進(jìn)入精確停車階段；55在列車運行的精確停車階段，則提供更為穩(wěn)定的制動力，并使列車在預(yù)設(shè)位置精確停穩(wěn)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟Sl之前還包括步驟SO 獲取列車在當(dāng)前區(qū)間內(nèi)的區(qū)間計劃運營時間。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，步驟Sl中的運營時間與列車的速度上限和速度門限之間的對應(yīng)關(guān)系通過以下步驟獲得SlOl 將當(dāng)前區(qū)間內(nèi)的列車的速度上限和速度門限均設(shè)為列車在當(dāng)前區(qū)間內(nèi)允許運行的最大速度，計算當(dāng)前區(qū)間內(nèi)的列車的速度上限和速度門限均等于列車在當(dāng)前區(qū)間內(nèi)允許運行的最大速度時，列車運行的最短運營時間，并將所述最短運營時間與列車的速度上限和速度門限之間的對應(yīng)關(guān)系存入所述數(shù)據(jù)庫；S102:將所述最短運營時間與區(qū)間標(biāo)準(zhǔn)運營時間進(jìn)行比較，若所述最短運營時間小于所述區(qū)間標(biāo)準(zhǔn)運營時間，則執(zhí)行步驟S103，否則不進(jìn)行后續(xù)步驟；5103判斷所述速度門限的值是否大于零，若是，則執(zhí)行步驟S104，否則將所述速度門限的值取零，并執(zhí)行步驟S107;5104將所述速度門限減小第一預(yù)設(shè)速度間隔，并計算當(dāng)前運營時間，將當(dāng)前運營時間與所述區(qū)間標(biāo)準(zhǔn)運營時間進(jìn)行比較，若當(dāng)前運營時間小于等于所述區(qū)間標(biāo)準(zhǔn)運營時間，則執(zhí)行步驟S105，否則不進(jìn)行后續(xù)步驟；S105:判斷當(dāng)前運營時間與最短運營時間的差量是否為預(yù)設(shè)的時間間隔的整數(shù)倍，若是，則將當(dāng)前運營時間和與其對應(yīng)的列車的速度上限和速度門限存入所述數(shù)據(jù)庫，并執(zhí)行步驟S106，否則執(zhí)行步驟S103 ；5106判斷是否已經(jīng)達(dá)到第一預(yù)設(shè)循環(huán)次數(shù)，若是，則不進(jìn)行后續(xù)步驟，否則執(zhí)行步驟 S103 ；5107判斷所述速度上限的值是否大于零，若是，則執(zhí)行步驟S108，否則，不執(zhí)行后續(xù)步驟；S108:將所述速度上限減小第二預(yù)設(shè)速度間隔，并計算當(dāng)前運營時間，將當(dāng)前運營時間與所述區(qū)間標(biāo)準(zhǔn)運營時間進(jìn)行比較，若當(dāng)前運營時間小于等于所述區(qū)間標(biāo)準(zhǔn)運營時間，則執(zhí)行步驟S109，否則不執(zhí)行后續(xù)步驟；S109:判斷當(dāng)前運營時間與最短運營時間的差量是否為預(yù)設(shè)的時間間隔的整數(shù)倍，若是，則將當(dāng)前運營時間和與其對應(yīng)的列車的速度上限和速度門限存入所述數(shù)據(jù)庫，并執(zhí)行步驟S110，否則，執(zhí)行步驟S107 ；SllO 判斷是否已經(jīng)達(dá)到第二預(yù)設(shè)循環(huán)次數(shù)，若是，則不進(jìn)行后續(xù)步驟，否則執(zhí)行步驟 S107。
4.一種列車自動駕駛系統(tǒng)節(jié)能控制系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括查詢模塊，用于根據(jù)區(qū)間計劃運營時間查詢數(shù)據(jù)庫，獲得對應(yīng)的列車的速度上限和速度門限，所述數(shù)據(jù)庫中存有運營時間與列車的速度上限和速度門限之間的對應(yīng)關(guān)系；加速階段控制模塊，用于在列車運行的過程中列車先進(jìn)入加速階段，在列車運行的加速階段中，通過提供牽引力控制列車的速度到達(dá)所述速度上限，則列車運行進(jìn)入巡航階段；巡航階段控制模塊，用于在列車運行的巡航階段，先撤去牽引力，當(dāng)列車的速度下降至所述速度門限時，再提供牽引力，使列車的速度再恢復(fù)至所述速度上限，反復(fù)提供牽引力和撤去牽引力，使列車的速度控制在所述速度上限和所述速度門限之間，直至列車進(jìn)入進(jìn)站制動階段；制動階段控制模塊，用于在列車運行的進(jìn)站制動階段，則提供制動力控制列車速度逐漸減小，直至列車進(jìn)入精確停車階段；停車階段控制模塊，用于在列車運行的精確停車階段，則提供更為穩(wěn)定的制動力，并使列車在預(yù)設(shè)位置精確停穩(wěn)。
5.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括計劃時間獲取模塊，用于獲取列車在當(dāng)前區(qū)間內(nèi)的區(qū)間計劃運營時間。
6.如權(quán)利要求4或5所述的系統(tǒng)，其特征在于，查詢模塊中的運營時間與列車的速度上限和速度門限之間的對應(yīng)關(guān)系通過以下模塊獲得設(shè)置子模塊，用于將當(dāng)前區(qū)間內(nèi)的列車的速度上限和速度門限均設(shè)為列車在當(dāng)前區(qū)間內(nèi)允許運行的最大速度，計算當(dāng)前區(qū)間內(nèi)的列車的速度上限和速度門限均等于列車在當(dāng)前區(qū)間內(nèi)允許運行的最大速度時，列車運行的最短運營時間，并將所述最短運營時間與列車的速度上限和速度門限之間的對應(yīng)關(guān)系存入所述數(shù)據(jù)庫；比較子模塊，用于將所述最短運營時間與區(qū)間標(biāo)準(zhǔn)運營時間進(jìn)行比較，若所述最短運營時間小于所述區(qū)間標(biāo)準(zhǔn)運營時間，則執(zhí)行第一速度判斷子模塊，否則不進(jìn)行后續(xù)模塊；第一速度判斷子模塊，用于判斷所述速度門限的值是否大于零，若是，則執(zhí)行第一速度減小子模塊，否則將所述速度門限的值取零，并執(zhí)行第二速度判斷子模塊；第一速度減小子模塊，用于將所述速度門限減小第一預(yù)設(shè)速度間隔，并計算當(dāng)前運營時間，將當(dāng)前運營時間與所述區(qū)間標(biāo)準(zhǔn)運營時間進(jìn)行比較，若當(dāng)前運營時間小于等于所述區(qū)間標(biāo)準(zhǔn)運營時間，則執(zhí)行第一時間間隔判斷子模塊，否則不進(jìn)行后續(xù)模塊；第一時間間隔判斷子模塊，用于判斷當(dāng)前運營時間與最短運營時間的差量是否為預(yù)設(shè)的時間間隔的整數(shù)倍，若是，則將當(dāng)前運營時間和與其對應(yīng)的列車的速度上限和速度門限存入所述數(shù)據(jù)庫，并執(zhí)行第一循環(huán)判斷子模塊，否則執(zhí)行第一速度判斷子模塊；第一循環(huán)判斷子模塊，用于判斷是否已經(jīng)達(dá)到第一預(yù)設(shè)循環(huán)次數(shù)，若是，則不進(jìn)行后續(xù)模塊，否則執(zhí)行第一速度判斷子模塊；第二速度判斷子模塊，用于判斷所述速度上限的值是否大于零，若是，則執(zhí)行第二速度減小子模塊，否則，不執(zhí)行后續(xù)模塊；第二速度減小子模塊，用于將所述速度上限減小第二預(yù)設(shè)速度間隔，并計算當(dāng)前運營時間，將當(dāng)前運營時間與所述區(qū)間標(biāo)準(zhǔn)運營時間進(jìn)行比較，若當(dāng)前運營時間小于等于所述區(qū)間標(biāo)準(zhǔn)運營時間，則執(zhí)行第二時間間隔判斷子模塊，否則不執(zhí)行后續(xù)模塊；第二時間間隔判斷子模塊，用于判斷當(dāng)前運營時間與最短運營時間的差量是否為預(yù)設(shè)的時間間隔的整數(shù)倍，若是，則將當(dāng)前運營時間和與其對應(yīng)的列車的速度上限和速度門限存入所述數(shù)據(jù)庫，并執(zhí)行第二循環(huán)判斷子模塊，否則，執(zhí)行第二速度判斷子模塊；第二循環(huán)判斷子模塊，用于判斷是否已經(jīng)達(dá)到第二預(yù)設(shè)循環(huán)次數(shù)，若是，則不進(jìn)行后續(xù)模塊，否則執(zhí)行第二速度判斷子模塊。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種列車自動駕駛系統(tǒng)節(jié)能控制方法及系統(tǒng)，涉及列車自動駕駛技術(shù)領(lǐng)域，所述方法包括S1根據(jù)區(qū)間計劃運營時間查詢數(shù)據(jù)庫，獲得對應(yīng)的列車的速度上限和速度門限；S2通過提供牽引力控制列車的速度到達(dá)所述速度上限；S3反復(fù)提供牽引力和撤去牽引力，使列車的速度控制在所述速度上限和所述速度門限之間；S4提供制動力控制列車速度逐漸減?。籗5提供更為穩(wěn)定的制動力，并使列車在預(yù)設(shè)位置精確停穩(wěn)。本發(fā)明通過查詢的方式獲得ATO系統(tǒng)的列車的速度上限和速度門限，使得列車的控制方法的復(fù)雜度降低，節(jié)約了能源，且利于工程實現(xiàn)。
文檔編號B61C17/00GK102424050SQ201110415830
公開日2012年4月25日 申請日期2011年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月13日
發(fā)明者肖驍 申請人:北京交控科技有限公司