[发明专利]一种列车ATO超速安全防范方法

说明书

本发明涉及一种列车ATO超速安全防范方法，其根据高速限制以及低速限制，对原始列车自动驾驶运行速度曲线进行优化调整；追踪沿优化调整后的列车自动驾驶运行速度曲线运行的列车的实际运行速度；确认列车出现超速趋势时，根据高速限制值实时调整制动档位，直至列车重新按照优化调整后的列车自动驾驶运行速度曲线运行；确认列车超速时，基于列车实际运行速度与安全防护曲线的差值和临界阈值的比较结果对列车采取相应的制动措施，直至列车实际运行速度趋于优化调整后的列车自动驾驶运行速度曲线后，继续沿着优化调整后的列车自动驾驶运行速度曲线运行。本发明能够分阶段对列车超速实施多重安全防护，使得列车安全性能更加得以保障。

技术领域

本发明涉及铁路运输调度领域，尤其是涉及一种列车ATO(Automatic TrainOperation，自动驾驶)超速安全防范方法。

背景技术

铁路机车作为常见交通工具，具有运输量巨大、速度较快、运输距离长等特点。随着各地区之间的人员流动量和货物流动量的快速增长，对机车驾驶提出了更加安全、稳定、节能的要求。对于非自动化驾驶的铁路机车，存在行驶平均速度低、安全性差、停车不准等缺点，且司机的驾驶技术严重影响列车运行状况。司机驾驶技术依靠长期实践、不断积累经验而来，且仅习惯于在一条线路上驾驶，难以达到最优的控制效果。因此，针对现有状况，实现铁路机车自动驾驶的需求越来越迫切。

城际铁路相对于城市轨道交通，环境因素更为复杂多变，行驶距离更长，线路调度更为复杂，因而实现铁路机车的自动驾驶难度更大。而且，列车自动驾驶中安全性更为重要，更需要重点关注并进行防护。列车安全性的一个重要指标是列车运行速度达到要求，严格不允许超速，因此在铁路机车的自动驾驶控制中，如何进行超速安全防范是重中之重。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种列车ATO超速安全防范方法，其能够在列车不同运行阶段对列车超速实施多重安全防护，使得列车自动驾驶运行的安全性能更加得以保障。

本发明的目的通过如下技术方案实现：

本发明提供一种列车ATO超速安全防范方法，其包括：

步骤S10，根据速度限制，对ATO系统生成的原始列车自动驾驶运行速度曲线进行优化调整，得到优化调整后的列车自动驾驶运行速度曲线；

步骤S20，当列车沿优化调整后的列车自动驾驶运行速度曲线运行时，追踪列车运行过程中的实际运行速度；

步骤S30，根据实际运行速度和高速限制确认列车实际运行速度出现超速趋势时，则根据实际运行速度和高速限制值实时调整制动档位，直至列车重新按照优化调整后的列车自动驾驶运行速度曲线运行；

步骤S40，根据列车ATO系统维护的安全防护曲线确认列车自动驾驶时超速，则基于列车实际运行速度与安全防护曲线的差值和临界阈值的比较结果对列车采取相应的制动措施，直至列车实际运行速度等于当前时刻优化调整后的列车自动驾驶运行速度曲线上的速度，则列车继续沿着优化调整后的列车自动驾驶运行速度曲线运行。

更优选地，所述步骤S10包括：

步骤S1011，找寻坡段或高速限制结束位置，以该高速限制结束位置作为坐标原点，用高速限制值减去安全阈值，得到位于高速限制结束位置纵向坐标上的第一调整点C；从该第一调整点C开始，在原始档位基础上加2档作为初始档位，以此初始档位为基点进行正向求解，在正向求解过程中不断寻找使列车加速的期望档位，直到通过期望档位加速使列车运行速度与原始列车自动驾驶运行速度曲线相交，得到第一相交点D，连接第一调整点C和第一相交点D，得到优化调整后的列车自动驾驶运行速度曲线的CD段，同时记录该CD段对应的期望档位序列；