[发明专利]一种针对带车载储能列车在复杂山区铁路的优化通行方法

说明书

本发明公开了一种针对带车载储能列车在复杂山区铁路的优化通行方法，其包括获取列车数据和停车目标点；根据列车数据和前方的停车目标点，利用最大化势能方法，计算并更新列车运行速度曲线；根据列车数据和后方的停车目标点，利用冲坡反向运行方法，计算并更新列车运行速度曲线；输出更新的列车运行速度曲线，并根据该曲线控制列车运行；反馈列车车载储能无法支撑列车到达停车目标点，并启动救援措施。本发明充分利用最大化势能，允许列车超过目标速度惰性运行，提高应急自走能力；充分利用冲坡反向运行的势能转换，避免谷底停车现象，降低列车起车困难。

技术领域

本发明涉及列车应急指导技术领域，具体涉及一种针对带车载储能列车在复杂山区铁路的优化通行方法。

背景技术

随着人们的日常出行的需求越来越高，轨道交通行业在得到了极大的发展，国内高速铁路遍布全国各地。但由于我国幅员辽阔，山区线路条件复杂，因此恶劣天气、高压电缆脱落、接触网故障、供电系统故障等多种原因都会造成供电电网停电，列车动力丢失，则此时列车只能依靠车载储能设备进行供电。然而列车空间有限，对车载储能设备的体积和重量进行限制，车载储能设备的容量是十分有限的，因此在车载储能设备容量允许的前提下，优化列车运行曲线尤为重要。

当列车运行在一些复杂山区铁路时，车载储能设备对列车应急运行的限制就变得格外突出。首先，由于目前电池技术的限制，因此车载储能装置的容量是受限的，当运行在长大下坡道时，在已有的解决方案中，是选取制动工况进行能量的再生，但车载储能装置的再生储能能力和容量限制了它回收能量的上限；当运行在长大上坡道时，由于车载储能装置的容量和功率受限，就导致所能提供的牵引能力受限，导致在长大上坡道无法顺利通行。

综上所述，目前现有的列车在应急自走行时的操纵策略更多的是普遍使用于全线列车的通用方法，但在面对复杂山区铁路时，往往不能达到预期的目的。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供的一种针对带车载储能列车在复杂山区铁路的优化通行方法解决了已有技术中列车依靠自身储能无法通过困难区域的问题。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

提供一种针对带车载储能列车在复杂山区铁路的优化通行方法，其包括以下步骤：

S1、获取列车数据和停车目标点；其中停车目标点包括列车前后方的停车目标点；

S2、根据列车数据和前方的停车目标点，利用最大化势能方法，计算并更新列车运行速度曲线；

S3、基于当前的列车运行速度曲线，判断列车是否能够正向抵达前方的停车目标点，若是则进入步骤S6；否则进入步骤S4；

S4、根据列车数据和后方的停车目标点，利用冲坡反向运行方法，计算并更新列车运行速度曲线；

S5、基于当前的列车运行速度曲线，判断列车是否能够反向抵达后方的停车目标点，若是则进入步骤S6；否则进入步骤S7；

S6、输出当前的列车运行速度曲线，并根据该曲线控制列车运行，完成优化通行；

S7、反馈列车车载储能无法支撑列车到达停车目标点，并启动救援措施，完成优化通行。

进一步地，步骤S2的具体方法为：

S2-1、根据前方的停车目标点，设置列车距离步长；

S2-2、基于列车距离步长，计算得到最大能力曲线；

S2-3、划分最大能力曲线的子区间，并设置搜寻距离步长；

S2-4、提取当前子区间，将当前子区间牵引工况起始位置作为初始搜寻点，并在初始搜寻点插入惰性，使列车允许超过目标速度惰性运行，并确认惰性终点位置，直到搜寻完所有子区间；