專利名稱：列車駕駛輔助系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種列車駕駛輔助系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
能源是重要的戰(zhàn)略物資，是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。當(dāng)前，國(guó)家正在加快建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)，要求鐵路要進(jìn)一步加大節(jié)能減排的工作力度。鐵路運(yùn)輸?shù)哪芰肯闹饕w現(xiàn)在機(jī)車牽引列車運(yùn)行過(guò)程中，在既定的運(yùn)行圖、列車編組計(jì)劃等運(yùn)營(yíng)管理狀況下，同一列車在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定的運(yùn)輸距離存在著多種不同的牽引運(yùn)行操縱方法，而不同的操縱方法直接導(dǎo)致列車運(yùn)行能耗不同。目前，機(jī)車乘務(wù)員操縱水平對(duì)能源消耗影響是不容忽視的。同一列車，會(huì)因機(jī)車乘務(wù)員的不同的操縱方法而消耗能源不同，熟悉線路縱斷面、準(zhǔn)確掌握列車運(yùn)行速度及區(qū)間運(yùn)行時(shí)分、操縱平穩(wěn)、制動(dòng)時(shí)機(jī)恰當(dāng)?shù)某藙?wù)員的操縱，燃油消耗就少。反之，燃油消耗就會(huì)增力口，單耗上升。同時(shí)列車平穩(wěn)的操縱減少了列車沖擊受力，因此減輕了機(jī)車和車輛的磨損。列車運(yùn)行監(jiān)控記錄裝置是安裝在機(jī)車上的一個(gè)能夠采集、記錄與列車安全運(yùn)行有關(guān)的各種機(jī)車運(yùn)行狀態(tài)信息并實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)車安全速度控制的一種裝置，當(dāng)前所運(yùn)用的該裝置型號(hào)為L(zhǎng)KJ-2000，名稱為列車運(yùn)行監(jiān)控記錄裝置。自動(dòng)列車防護(hù)裝置(Automatic Train Protection),亦稱“自動(dòng)列車保障裝置”，乃鐵路的訊號(hào)系統(tǒng)的一種，原理跟自動(dòng)列車停止裝置P型(ATS-P)和自動(dòng)列車制御裝置〔ATC )差不多。機(jī)車行車和安全信息綜合監(jiān)測(cè)裝置(TAX箱)是安裝在機(jī)車上的一個(gè)能夠獲取機(jī)車運(yùn)行和安全信息并通過(guò)RS485總線接口發(fā)布這些信息的一種裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種列車駕駛輔助系統(tǒng)，通過(guò)采集計(jì)算所用的開(kāi)關(guān)量、模擬量、數(shù)字量等信息，并將采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)牽引計(jì)算、運(yùn)行條件、先驗(yàn)知識(shí)等處理手段，并采用機(jī)車運(yùn)行速度預(yù)測(cè)模型，預(yù)測(cè)列車節(jié)能運(yùn)行的速度-距離曲線，建立列車節(jié)能操縱的指導(dǎo)指令通過(guò)提示信息的方式指導(dǎo)機(jī)車乘務(wù)
員操縱，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)車的節(jié)能，同時(shí)減輕機(jī)車和車輛的磨損。上述的目的通過(guò)以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)
一種列車駕駛輔助系統(tǒng)，其組成包括顯示裝置，通信總線，主機(jī)通過(guò)通信接口采集列車運(yùn)行的數(shù)字量信息及開(kāi)關(guān)量、模擬量信息；所述的主機(jī)通過(guò)存儲(chǔ)的線路縱斷面數(shù)據(jù)對(duì)上述數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算、處理，采用機(jī)車運(yùn)行速度預(yù)測(cè)模型，預(yù)測(cè)機(jī)車節(jié)能運(yùn)行速度，最后將這些數(shù)據(jù)發(fā)送到所述的通信總線，并將數(shù)據(jù)通過(guò)所述的顯示裝置顯示，所述的主機(jī)和存儲(chǔ)設(shè)備相連。所述的列車駕駛輔助系統(tǒng)，所述的主機(jī)包括數(shù)字采集器，模擬數(shù)據(jù)采集器，數(shù)據(jù)計(jì)算單元，存儲(chǔ)單元和發(fā)送單元。所述的列車駕駛輔助系統(tǒng)，所述的模擬數(shù)據(jù)采集器通過(guò)外部通信總線采集列車運(yùn)行監(jiān)控記錄裝置、自動(dòng)列車防護(hù)裝置或機(jī)車行車和安全信息綜合監(jiān)測(cè)裝置的機(jī)車行車信息，如牽引重量等信息，并發(fā)送到所述的主機(jī)。所述的列車駕駛輔助系統(tǒng)，所述的模擬數(shù)據(jù)采集器采集機(jī)車本身耗油量和耗電量、運(yùn)行速度等信息，并發(fā)送到所述的主機(jī)。所述的列車駕駛輔助系統(tǒng)，所述的數(shù)據(jù)計(jì)算單元接收采集單元的開(kāi)關(guān)量、模擬量、數(shù)字量等信息，并將接收到的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)牽引計(jì)算、運(yùn)行條件計(jì)算、先驗(yàn)知識(shí)評(píng)價(jià)等處理手段，并采用機(jī)車運(yùn)行速度預(yù)測(cè)模型，預(yù)測(cè)列車節(jié)能運(yùn)行的速度-距離曲線，建立列車節(jié)能操縱的指導(dǎo)指令。所述的列車駕駛輔助系統(tǒng)，所述的存儲(chǔ)單元和所述的發(fā)送單元存儲(chǔ)系統(tǒng)工作狀態(tài)、列車運(yùn)行狀態(tài)、機(jī)車乘務(wù)員操縱狀態(tài)，并提供數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)的接口，將數(shù)據(jù)發(fā)送至的地方通信總線。所述的列車駕駛輔助系統(tǒng)，所述的顯示裝置包括信號(hào)處理設(shè)備和顯示器。所述的列車駕駛輔助系統(tǒng)，所述的存儲(chǔ)設(shè)備是CF卡或者USB轉(zhuǎn)儲(chǔ)器，存儲(chǔ)所述的 主機(jī)中存儲(chǔ)的部分?jǐn)?shù)據(jù)，采用地面分析軟件分析機(jī)車的實(shí)時(shí)運(yùn)行情況和機(jī)車乘務(wù)員的操縱情況，進(jìn)行反饋分析及改進(jìn)預(yù)測(cè)模型。有益效果
I.本發(fā)明為列車駕駛員提供列車駕駛信息，使他對(duì)于高速列車行駛狀況有充分的了解和把握，便于駕駛員做出正確的卻側(cè)，并提出相關(guān)最優(yōu)化駕駛建議，這樣減少了已有列車駕駛員的培訓(xùn)時(shí)間，也減少了列車駕駛的技術(shù)含量，降低了列車駕駛難度。本發(fā)明有助于列車駕駛員平穩(wěn)駕駛列車，同等條件下，減少了顛簸，提高了列車駕駛的平穩(wěn)性，因?yàn)橥涣熊囋谝?guī)定的時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定的運(yùn)輸距離存在著多種不同的牽引運(yùn)行操縱方法，而不同的操縱方法直接導(dǎo)致列車運(yùn)行平穩(wěn)度的不同，平穩(wěn)度的提高增加了旅客乘車的舒適性。本發(fā)明根據(jù)相關(guān)參數(shù)條件對(duì)于列優(yōu)速度，列車操作駕駛等進(jìn)行了最優(yōu)化分析，保證建議的駕駛操作全部是參照了節(jié)油，平穩(wěn)，快速，高效的各種要求綜合分析出來(lái)的。相較已有駕駛員按照經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行操作的運(yùn)行方式來(lái)說(shuō)，明顯具有優(yōu)越性。本發(fā)明綜合了路面情況和列車自身特點(diǎn)等運(yùn)行情況，對(duì)列車駕駛進(jìn)行合理的調(diào)節(jié)和規(guī)劃，減少列車制動(dòng)系統(tǒng)，牽引系統(tǒng)的磨損，增強(qiáng)列車使用壽命。本發(fā)明采用最優(yōu)化發(fā)放分析后，采用適應(yīng)路面的牽引力，減少行車阻力，減少行車的能量損失，響應(yīng)國(guó)家節(jié)能減排號(hào)召。本發(fā)明系統(tǒng)安裝簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，適應(yīng)機(jī)車惡劣的環(huán)境；該系統(tǒng)適應(yīng)電力機(jī)車、內(nèi)燃機(jī)車、動(dòng)車組、高鐵等所有機(jī)車輔助駕駛。本發(fā)明提供的列車駕駛輔助系統(tǒng)的核心部件為輔助駕駛控制主機(jī)，且其抗震性好，適應(yīng)高低溫環(huán)境且電磁兼容性好。


附圖I是本產(chǎn)品的工作框圖。
具體實(shí)施例方式 實(shí)施例I :
一種列車駕駛輔助系統(tǒng)，其組成包括顯示裝置3，通信總線10，主機(jī)I通過(guò)通信接口采集列車運(yùn)行的數(shù)字量信息及開(kāi)關(guān)量、模擬量信息；所述的主機(jī)通過(guò)存儲(chǔ)的線路縱斷面數(shù)據(jù)對(duì)上述數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算、處理，采用機(jī)車運(yùn)行速度預(yù)測(cè)模型，預(yù)測(cè)機(jī)車節(jié)能運(yùn)行速度，最后將這些數(shù)據(jù)發(fā)送到所述的通信總線，并將數(shù)據(jù)通過(guò)所述的顯示裝置顯示，所述的主機(jī)和存儲(chǔ)設(shè)備2相連。實(shí)施例2
上述的列車駕駛輔助系統(tǒng)，所述的主機(jī)包括數(shù)字采集器4，模擬數(shù)據(jù)采集器5，數(shù)據(jù)計(jì)算單元6，存儲(chǔ)單元7和發(fā)送單元8。實(shí)施例3
上述的列車駕駛輔助系統(tǒng)，所述的模擬數(shù)據(jù)采集器通過(guò)外部通信總線14采集列車運(yùn)行監(jiān)控記錄裝置9、自動(dòng)列車防護(hù)裝置10或機(jī)車行車和安全信息綜合監(jiān)測(cè)裝置11的機(jī)車行車信息，如牽引重量等信息，并發(fā)送到主機(jī)。實(shí)施例4
上述的列車駕駛輔助系統(tǒng)，所述的模擬數(shù)據(jù)采集器采集機(jī)車本身耗油量和耗電量、運(yùn)行速度等信息，并發(fā)送到主機(jī)。實(shí)施例5
上述的列車駕駛輔助系統(tǒng)，所述的數(shù)據(jù)計(jì)算單元接收采集單元的開(kāi)關(guān)量、模擬量、數(shù)字量等信息，并將接收到的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)牽引計(jì)算、運(yùn)行條件計(jì)算、先驗(yàn)知識(shí)評(píng)價(jià)等處理手段，并采用機(jī)車運(yùn)行速度預(yù)測(cè)模型，預(yù)測(cè)列車節(jié)能運(yùn)行的速度-距離曲線，建立列車節(jié)能操縱的指導(dǎo)指令。實(shí)施例6
上述的列車駕駛輔助系統(tǒng)，其特征是所述的存儲(chǔ)單元和發(fā)送單元存儲(chǔ)系統(tǒng)工作狀態(tài)、列車運(yùn)行狀態(tài)、機(jī)車乘務(wù)員操縱狀態(tài)，并提供數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)的接口，將數(shù)據(jù)發(fā)送至通信總線。實(shí)施例7:
上述的列車駕駛輔助系統(tǒng)，所述的顯示裝置包括信號(hào)處理設(shè)備12和顯示器13。實(shí)施例8
上述的列車駕駛輔助系統(tǒng)，所述的存儲(chǔ)設(shè)備是CF卡或者USB轉(zhuǎn)儲(chǔ)器，存儲(chǔ)主機(jī)中存儲(chǔ)的部分?jǐn)?shù)據(jù)，采用地面分析軟件分析機(jī)車的實(shí)時(shí)運(yùn)行情況和機(jī)車乘務(wù)員的操縱情況，進(jìn)行反饋分析及改進(jìn)預(yù)測(cè)模型。實(shí)施例9
上述的列車駕駛輔助系統(tǒng)，所述的輔助駕駛控制主機(jī)部分與列車運(yùn)行監(jiān)控記錄裝置(LKJ2000)或自動(dòng)列車防護(hù)裝置(ATP)部分的通信接口 該接口可以是輔助駕駛控制主機(jī)部分與列車運(yùn)行監(jiān)控記錄裝置(LKJ2000)或自動(dòng)列車防護(hù)裝置(ATP)部分直接連接的通信接口(如RS485、CAN等)或者是輔助駕駛控制主機(jī)通過(guò)機(jī)車行車和安全信息綜合監(jiān)測(cè)裝置(TAX箱)的通信接口(如RS485等)。
權(quán)利要求
1.一種列車駕駛輔助系統(tǒng)，其組成包括顯示裝置，通信總線，其特征是主機(jī)通過(guò)通信接ロ采集列車運(yùn)行的數(shù)字量信息及開(kāi)關(guān)量、模擬量信息；所述的主機(jī)通過(guò)存儲(chǔ)的線路縱斷面數(shù)據(jù)對(duì)上述數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算、處理，采用機(jī)車運(yùn)行速度預(yù)測(cè)模型，預(yù)測(cè)機(jī)車節(jié)能運(yùn)行速度，最后將這些數(shù)據(jù)發(fā)送到所述的通信總線，并將數(shù)據(jù)通過(guò)所述的顯示裝置顯示，所述的主機(jī)和存儲(chǔ)設(shè)備相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的列車駕駛輔助系統(tǒng)，其特征是所述的主機(jī)包括數(shù)字采集器，模擬數(shù)據(jù)采集器，數(shù)據(jù)計(jì)算単元，存儲(chǔ)單元和發(fā)送單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的列車駕駛輔助系統(tǒng)，其特征是所述的模擬數(shù)據(jù)采集器通過(guò)外部通信總線采集列車運(yùn)行監(jiān)控記錄裝置、自動(dòng)列車防護(hù)裝置或機(jī)車行車和安全信息綜合監(jiān)測(cè)裝置的機(jī)車行車信息，如牽引重量等信息，并發(fā)送到所述的主機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3所述的列車駕駛輔助系統(tǒng)，其特征是所述的模擬數(shù)據(jù)采集器采集機(jī)車本身耗油量和耗電量、運(yùn)行速度等信息，并發(fā)送到所述的主機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3或4所述的列車駕駛輔助系統(tǒng)，其特征是所述的數(shù)據(jù)計(jì)算單元接收采集単元的開(kāi)關(guān)量、模擬量、數(shù)字量等信息，并將接收到的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)牽引計(jì)算、運(yùn)行條件計(jì)算、先驗(yàn)知識(shí)評(píng)價(jià)等處理手段，并采用機(jī)車運(yùn)行速度預(yù)測(cè)模型，預(yù)測(cè)列車節(jié)能運(yùn)行的速度-距離曲線，建立列車節(jié)能操縱的指導(dǎo)指令。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3或4或5所述的列車駕駛輔助系統(tǒng)，其特征是所述的存儲(chǔ)單元和所述的發(fā)送單元存儲(chǔ)系統(tǒng)工作狀態(tài)、列車運(yùn)行狀態(tài)、機(jī)車乘務(wù)員操縱狀態(tài)，并提供數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)的接ロ，將數(shù)據(jù)發(fā)送至的地方通信總線。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3或4或5或6所述的列車駕駛輔助系統(tǒng)，其特征是所述的顯示裝置包括信號(hào)處理設(shè)備和顯示器。
8.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3或4或5或6或7所述的列車駕駛輔助系統(tǒng)，其特征是所述的存儲(chǔ)設(shè)備是CF卡或者USB轉(zhuǎn)儲(chǔ)器，存儲(chǔ)所述的主機(jī)中存儲(chǔ)的部分?jǐn)?shù)據(jù)，采用地面分析軟件分析機(jī)車的實(shí)時(shí)運(yùn)行情況和機(jī)車乘務(wù)員的操縱情況，進(jìn)行反饋分析及改進(jìn)預(yù)測(cè)模型。
全文摘要
列車駕駛輔助系統(tǒng)。以前列車駕駛員的駕駛經(jīng)驗(yàn)和駕駛技術(shù)嚴(yán)重影響列車的能耗及平穩(wěn)度等運(yùn)行水平。本產(chǎn)品組成包括顯示裝置(5)，通信總線(10)，主機(jī)(1)通過(guò)通信接口采集列車運(yùn)行的數(shù)字量信息及開(kāi)關(guān)量、模擬量信息；所述的主機(jī)通過(guò)存儲(chǔ)的線路縱斷面數(shù)據(jù)對(duì)上述數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算、處理，采用機(jī)車運(yùn)行速度預(yù)測(cè)模型，預(yù)測(cè)機(jī)車節(jié)能運(yùn)行速度，最后將這些數(shù)據(jù)發(fā)送到所述的通信總線，并將數(shù)據(jù)通過(guò)顯示裝置顯示，所述的主機(jī)和存儲(chǔ)設(shè)備(9)相連。本產(chǎn)品用于提供列車駕駛信息。
文檔編號(hào)B61C17/00GK102849076SQ20121034843
公開(kāi)日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2012年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月19日
發(fā)明者黃峰, 朱金良 申請(qǐng)人:哈爾濱市科技通用機(jī)電有限公司