[发明专利]一种列车虚拟连挂控制系统及方法

权利要求书

1.一种列车虚拟连挂控制系统，应用于前后运行的第一车辆及第二车辆的虚拟连挂控制，其特征是，包括：

信息采集单元及加速度控制单元、执行控制单元；

所述信息采集单元用于采集第一车辆及第二车辆状态信息以及当下运行环境中的雨量信息；所述信息采集单元通过与车载ECU单元通信获得第一车辆及第二车辆纵向速度、纵向加速度以及第一车辆与第二车辆的车间距信息、第一车辆及第二车辆所处情景下的雨量信息；

所述加速度控制单元基于接收所述信息采集单元采集的数据，输出考虑雨量信息的虚拟连挂列车的期望车间距；其中，考虑雨量信息的虚拟连挂列车的期望间距的计算公式为：

D＝(v_i+1*t_h)(1+ε)+d₀；

式中，D表示虚拟连挂列车的期望车间距，v_i+1表示第二辆车的当前纵向速度，t_h表示期望时间间隔，d₀表示两车静止时的最小间距，ε表示雨量系数，t_h和d₀为固定常数；雨量系数ε∈{0,0.3,0.6,1}；当雨量信息为零时，ε取0；当雨量信息为较小时，ε取0.3；当雨量信息中级时，ε取0.6；当雨量信息较大时，ε取1；

所述执行控制单元基于期望车间距计算出期望纵向加速度控制指令并将控制指令输入给被控列车，所述被控列车为第二车辆。

2.如权利要求1所述的一种列车虚拟连挂控制系统，其特征是，所述车载ECU单元与布置在车辆上的雨量传感器，获得当前情景下的雨量信息并将根据雨量大小信息划分为不同等级，虚拟连挂列车的期望车间距大小与雨量所处的等级相匹配。

3.如权利要求1所述的一种列车虚拟连挂控制系统，其特征是，所述列车虚拟连挂控制系统安装在第二车辆上，第一车辆或第二车辆之间采用无线方式通信可相互获得车辆的状态信息。

4.一种列车虚拟连挂控制方法，应用于前后运行的第一车辆及第二车辆虚拟连挂控制，其特征是，包括：

采集第一车辆及第二车辆状态信息以及当下运行环境中的雨量信息；

基于采集的数据，输出考虑雨量信息的虚拟连挂列车的期望车间距，具体过程为：根据第一车辆及第二车辆纵向速度和雨量信息，输入至考虑阴雨天气下雨量信息的虚拟连挂车间距控制模型，获得期望车间距；其中，考虑雨量信息的虚拟连挂列车的期望间距的计算公式为：

D＝(v_i+1*t_h)(1+ε)+d₀；

式中，D表示虚拟连挂列车的期望车间距，v_i+1表示第二辆车的当前纵向速度，t_h表示期望时间间隔，d₀表示两车静止时的最小间距，ε表示雨量系数，t_h和d₀为固定常数；雨量系数ε∈{0,0.3,0.6,1}；当雨量信息为零时，ε取0；当雨量信息为较小时，ε取0.3；当雨量信息中级时，ε取0.6；当雨量信息较大时，ε取1；

基于期望车间距计算出期望纵向加速度控制指令并将控制指令输入给被控列车，所述被控列车为第二车辆。

5.如权利要求4所述的一种列车虚拟连挂控制方法，其特征是，以期望车间距与实际车间距之间的差值趋于零，第一车辆及第二车辆之间的速度差值趋于零为目标，优化控制计算得到期望纵向加速度控制值。

6.如权利要求4所述的一种列车虚拟连挂控制方法，其特征是，被控列车接收期望纵向加速度控制指令后，得出与期望纵向加速度相适应的加速踏板行程值和制动压力值，并输入给被控列车以加速或制动执行器。

7.如权利要求4所述的一种列车虚拟连挂控制方法，其特征是，根据雨量信息大小划分为若干等级，每一个雨量所在等级对应的一个雨量系数，雨量系数与雨量信息大小成正比。