[发明专利]一种列车司机操纵指导曲线获取方法、存储介质

说明书

本发明提供一种列车司机操纵指导曲线获取方法、存储介质，包括设定列车当前位置为S，减速目标点为T，当前位置S和减速目标点T处的速度分别为Vs和Vt，且设定X为当前位置S到减速目标点T中的任一位置点，且位置点X的速度为Vx；则设定Vs为初始速度，另Vx=Vs，通过调用公式F，计算速度Vx对应的距离Sx，获取一个“速度‑距离”数据对；另Vs=Vs‑1，通过S1步骤获取下一个“速度‑距离”数据对；重复直到Vx<Vt；将获取的数据对连线形成指导曲线；控制列车以不大于指导曲线的速度或者与指导曲线的速度误差在设定范围内减速运行。本发明不需要逐点计算限速值，也不需要每个点多次逼近计算，计算量降低为原来的20%‑30%，且得到的限速曲线精度大大提高，不存在限速误差。

技术领域

本发明涉及机车领域，具体涉及一种列车司机操纵指导曲线获取方法。

背景技术

大多数安装在铁路机车或动车组上的司机操纵指导设备、列车运行监控设备都会在显示屏幕上显示出列车的当前位置、当前允许运行速度和前方一段距离内的最高允许运行速度曲线(简称限速曲线)，以提示司机控制列车运行在适当的速度范围内，保证列车运行安全，提高运行效率。

如图1所示，横轴表示列车运行线路，纵轴表示运行速度，粗黑线表示限速曲线。因线路条件、色灯信号等多种原因，线路上各处限速不同，存在减速点。图1中列车当前位置为S，减速目标点为T，S和T点的限速分别为V_S和V_T。在减速目标点，列车速度不能高于减速目标点的限速V_T，否则就会有安全风险。另外考虑到运行效率，也不适合令列车速度显著低于V_T。因此需要连续计算当前位置S和目标点T之间各点的限速值，比如对于任一点X，要根据点X与点T的距离Sx计算点X处的限速Vx。计算完成后把各个点的限速值连接起来，形成限速曲线。

铁路行业应用的《列车运行监控装置(LKJ)控制模式设定规范》规定了列车制动计算的数学公式F。向F中代入列车自身参数等一系列繁杂数据，可以计算出列车速度从V_S降低到V_T之间的运行距离。公式F中包含平方、浮点等耗时运算过程。F的计算思路是“由速度求距离”，因列车制动因素多等原因，目前还不存在“由距离求速度”的计算公式，不能直接计算出X点的限速Vx。

生成整条限速曲线时，当前的做法是：从S点开始，以固定的距离为步长，确定一系列空间位置点。根据每个点与目标点的距离，计算每个点所对应的最大允许速度数值，最大允许速度数值就是限速数值。各个连续点的限速数值连接起来就是限速曲线。

当前做法的核心思想是“由距离求速度”。横向划分出多少个点，就需要进行多少次求速度的计算。

某个点X对应的限速Vx计算方法是：

1)先想象一个Vx的初始值V1

2)用公式F计算V1对应的距离数值S；

3)比较S与Sx，根据比较结果调整V1；

4)根据新的V1再次计算S

5)连续比较、调整，直到S与Sx的误差在误差范围内，此时V1逼近真实的Vx，循环结束，得到近似的Vx。

上述做法存在以下缺点：

1.需要计算的点数很多，计算量大。计算量与距离成正比关系。

2.每个点的限速计算量大。对每个点的限速，采取了“逐步逼近”的方法，不断尝试，缩小数值空间，最终得到速度值。平均每个点要计算4-5次公式F，才能得到限速数值。

3.得到的限速不准确，有误差。逐步逼近的算法需要设定逼近空间，满足误差要求时停止逼近过程。

发明内容