[发明专利]一种列车自动运行系统坡度处理方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及列车控制技术领域，更具体地说，是涉及一种列车自动运行系统坡度处理方法及装置。

背景技术

ATO(Automatic Train Operation，列车自动运行)系统是列车自动控制系统中关键的子系统，ATO运行在列车自动防护系统的安全保护下，能够根据运营计划指令，完成对列车的启动、加速、巡航、惰行和制动的控制，实现列车的自动驾驶。比如，跟据运营计划指令中的到站时刻、发站时刻、行车时间间隔或旅行速度，并根据不同的线路条件，达到自动调整列车运行的目的。

在ATO的应用过程中，经常会遇到带有一定坡度的线路，现有的ATO坡度处理方法具体为：对实际线路坡度信息采用了分段线性化的描述，即把线路分成若干区段，把每个区段坐标进行线性拟合，用拟合出的斜率代表该区段的坡度值；对于列车一般采用质点模型，即在考虑坡度对列车的影响时，把列车当成一个质点来考虑。

但是，在现有的ATO坡度处理方法中，由于线路数据中存储的每个区段的固定坡度值与该区段的每个具体点的坡度不一定完全相等，并且由于列车具有一定长度，所以把整个列车覆盖范围的坡度用列车上某一点对应的线路坡度来等效也是很不准确的，这将对ATO的控车产生不利的影响。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种列车自动运行系统坡度处理方法及装置，以克服现有技术中把整个列车覆盖范围的坡度用列车上某一点对应的线路坡度来等效的做法，进而由于坡度偏差将对ATO的控车产生不利的影响的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种列车自动运行系统坡度处理方法，所述方法包括：

获取列车覆盖线路对应的坡度信息列表；

根据所述坡度信息列表计算所述列车覆盖线路的等效坡度；

根据所述等效坡度计算所述列车所需的附加加速度；

根据所述附加加速度和由目标点信息生成的控车加速度确定控制所述列车的档位。

优选地，所述获取列车覆盖线路对应的坡度信息列表，具体包括：

获取预先生成的线路信息；

根据所述线路信息和列车位置信息获取列车覆盖线路；

从所述线路信息中提取所述列车覆盖线路对应的坡度信息列表；

其中，所述预先生成的线路信息是根据线路的实际坡度数据进行分段，并采用数学函数h＝R(x)对每段进行拟合后获得的，x为在列车运行方向上的位移，h为所述列车覆盖线路某一点距基准水平面的高度。

优选地，从所述线路信息中提取所述列车覆盖线路对应的坡度信息列表可以用函数组R(x)表示，具体包括：

R₁(x)，x∈[n₁,n₂]；

R₂(x)，x∈[n₂,n₃]；

……；

R_m(x)，x∈[n_m,n_m+1]；

其中，m为所述R(x)中包含函数的个数，x为车上任意点，n₁，n₂，n₃，……，n_m，n_m+1为所述列车覆盖线路上的点，n₁为车头所在位置，n_m+1为车尾所在位置，R(x)＝(a,b,……,n,x)，a，b，……，n为常量。

优选地，所述根据坡度信息列表计算所述列车覆盖线路的等效坡度，具体包括：

根据公式[R_m(n_m+1)-R₁(n₁)]/(n_m+1-n₁)计算所述列车覆盖线路的等效坡度。

优选地，所述根据等效坡度计算所述列车所需的附加加速度，具体包括：

根据所述等效坡度计算等效加速度，作为坡度带来的附加加速度；

根据控车算法计算控车加速度；

计算所述控车加速度加上所述附加加速度的和，作为所述列车所需的施加加速度。

一种列车自动运行系统坡度处理装置，所述装置包括：

列表获取单元，用于获取列车覆盖线路对应的坡度信息列表；

等效坡度计算单元，用于根据所述坡度信息列表计算所述列车覆盖线路的等效坡度；