[发明专利]防冒进信号的高速列车自动驾驶控制系统及控制方法

说明书

本发明公开了一种防冒进信号的高速列车自动驾驶控制系统及控制方法，属于高速列车自动驾驶系统技术领域，该系统包括列车运行曲线生成模块，用于生成高速列车的期望运行控制曲线；列车位置耦合模块，用于根据期望运行控制曲线获取列车的距离时间耦合信息；列车速度耦合模块，用于根据期望运行控制曲线，结合距离时间耦合信息，获取列车的速度时间耦合信息；列车加速度控制模块，用于根据速度时间耦合信息控制列车的加速度。本发明通过生成ATP防护曲线下的列车运行控制曲线实现了高速列车的自动运行；同时，通过ATP和ATO数据的有机融合，避免了高速列车的超速超距运行，避免了因超速超距引发的误报警或紧急制动事件的发生，提高了高速列车的运行效率。

技术领域

本发明涉及高速列车自动驾驶系统技术领域，具体涉及一种防冒进信号的高速列车自动驾驶控制系统及控制方法。

背景技术

列车自动驾驶(Automatic Train Operation，简称ATO)系统在城轨列车中已得到广泛应用，ATO系统根据列车超速防护(Automatic Train Protection，简称ATP)系统生成的控制曲线，自动生成牵引与制动命令，实现列车自动加减速、进站精确停车和车门/屏蔽门联动控制等功能。

我国高速铁路网络规模和覆盖范围不断扩大、运行环境复杂，影响高铁运行的外部干扰因素多，如雨雪、大风天气等，同时，由于高速铁路线路状况、高速列车的运行速度和设备结构及功能复杂度均比城轨列车系统复杂，所以高速列车的自动驾驶在高速铁路中一直未得到实际应用。在我国已运营的高速铁路中，速度超过250Km/h的列车采用了CTCS-3(Chinese Train Control System Level 3)，在CTCS-3系统中，车载ATP设备根据地面设备发送的线路信息，实时计算允许高速列车安全运行的最大速度和距离下运行，当列车速度超过最大允许速度或距离超过最大允许距离时，自动输出报警或制动命令，超速超巨过多将触发紧急制动，使列车停止运行。即使当前高速列车是司机控制为主，但列车超速超距事件仍有可能发生。若高速列车运行应用ATO系统，利用ATO控制高速列车在运行过程中避免超速超距事件的发生，将极大提高列车运行的安全稳定和可靠性，降低人为因素造成事故的概率，提高高速铁路系统自动化程度和铁路匀速效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够实现高速列车自动驾驶，避免高速列车因超速超距造成的自动报警或制动事件发生，提高了高速铁路运输效率的防冒进信号的高速列车自动驾驶控制系统及控制方法，以解决上述背景技术中存在的技术问题。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案：

一方面，本发明提供一种防冒进信号的高速列车自动驾驶控制系统，该系统包括：

列车运行曲线生成模块，用于生成高速列车的期望运行控制曲线；

列车位置耦合模块，用于根据所述期望运行控制曲线获取列车的距离时间耦合信息；

列车速度耦合模块，用于根据所述期望运行控制曲线，结合所述距离时间耦合信息，获取列车的速度时间耦合信息；

列车加速度控制模块，用于根据所述速度时间耦合信息控制列车的加速度。

进一步的，所述列车运行曲线生成模块根据时刻表设定的发车与停车时间、列车参数、线路特性参数、站间限速以及行驶距离，以节能和乘车舒适性为目标，在计算资源允许的条件下，通过离散搜索最小的距离-时间间隔点上的速度信息，并相连所搜索的点以生成速度-距离-时间曲线。

进一步的，所述列车位置耦合模块包括：

列车定位单元，用于实时采集高速列车的实际位置，结合所述期望运行控制曲线中的列车期望位置获取列车位置的实际-期望误差；

列车允许距离获取单元，用于采集高速列车的ATP匀速位置，结合所述期望运行控制曲线中的列车期望位置获取列车位置的允许-期望误差；