[发明专利]一种自动调整列车自动驾驶停车精度的方法

说明书

本发明公开了一种自动调整列车自动驾驶停车精度的方法，通过引入参数Δv修正速度计算公式，避免车辆电制动与空气制动性能差异较大对ATO停车精度的影响。同时，通过历史停站精度数据与当前控制策略状态相结合的方式自动调整参数Δv修正值，解决不同车制动性能存在差异以及同一辆车不同时间段内性能发生变化的问题。

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域，尤其涉及一种自动调整列车自动驾驶停车精度的方法。

背景技术

在城市轨道交通系统中，列车自动驾驶(ATO)是列车自动控制系统(ATC)的一个重要子系统，它能模拟完成驾驶列车的任务，通过利用地面信息实现对列车牵引、制动、自动折返等运行控制，使列车经常处于最佳运行状态，提高乘客的乘坐舒适度和列车的准点率，节约能源。另外，它还提供定点停车、车门控制和给车站反馈列车定位信息等功能。ATO使列车运营降低了成本、增加运营弹性，使密集发车成为可能，是城市轨道交通进入自动化时代的可靠技术保障。列车在站台的停车精度是评价ATO列车控制性能的一个重要指标，较高的要求是列车以99.999％的概率停在目标停车点的±30cm内，这一指标保证了列车车门与站台屏蔽门相互对准，方便乘客上下车。如果停车精度过差，列车门与屏蔽门中心线距离超过50cm，乘客无法上下车，需要司机介入重新停准，可能会影响运营效率，造成晚点。

ATO停车精度与车辆制动性能密切相关，信号系统通过调整ATO模型中的参数来匹配车辆性能，保证精准停车。地铁车辆的制动由两个系统组成，分别是电制动和空气制动。电制动通过牵引电机的反转实现，而空气制动利用车轮踏面与闸瓦之间的摩擦进行减速。电制动响应时间短，减速性能稳定，但是低速下制动力较小，往往不能完全满足制动需求，因此需要补充空气制动。空气制动介入的起始速度一般为5-8km/h。电制动与空气制动的转换如附图2所示。当列车达到双方约定的转换速度点后，空气制动开始施加制动力(t0)，由于空气制动响应较慢，电制动会延时一小段时间后再开始衰减(t1),最终电制动完全退出(t2)。但是地铁车辆在低速下的制动性能并不稳定。当车辆电制动与空气制动性能差异较大时，同样的制动力命令会导致不同的减速度反馈，一般的ATO控制方法(如PID控制，即比例-积分-微分控制器控制)都具有时延性，不能保证在停车前将速度控制到期望速度，影响停车精度。

另一方面，同一批列车一般都使用相同的ATO参数，但是不同车的制动表现可能存在差异，而且同一辆车的性能经过一段时间运营之后也可能发生变化。因此经常会发生大部分车停车精度良好，而某几辆车较差的情况，或者是运营一段时间，整体停车精度变差，最严重的情况需要重新调整参数发布软件，耗费大量时间。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自动调整列车自动驾驶停车精度的方法，解决电制动与空气制动制动性能存在差异的问题，同时解决不同车制动性能存在差异以及同一辆车不同时间段内性能发生变化的问题。

实现上述目的的技术方案是：

一种自动调整列车自动驾驶停车精度的方法，包括：

步骤S1，根据列车特性确定惰行阶段的速度v₀和车辆制动响应延时t；

步骤S2，根据当前站台防护距离计算制动阶段的制动率a，然后取其离散化值a_i＝0.4+0.05i，其中i＝[(a-0.4)/0.05]；a_i的单位为m/s²；

步骤S3，根据公式：

进行计算，其中，v_1i表示撤销制动阶段的速度；j表示车辆减速度变化率；Δv_i表示与制动阶段制动率a_i对应的速度修正参数，Δv_i全部初始化为0；

步骤S4，当列车速度达到v_1i时，按车辆减速度变化率j不断减小制动力命令，直到制动力命令为0；