[发明专利]一种支持多级减速的列车制动控制方法、设备及存储介质

说明书

本发明涉及一种支持多级减速的列车制动控制方法、设备及存储介质，该方法包括以下步骤：步骤1：计算列车动能初始值Ek0；步骤2：计算列车从初始位置到牵引力切除过程中的牵引力做工Wtraction；步骤3：计算列车从初始位置到停车过程中的重力做功Wg；步骤4：计算列车从施加制动位置到停车过程中的制动力做功Wbraking；步骤5：计算列车从初始位置到停车点间所有限制点的最大允许动能；步骤6：得到列车的动能Ek，并判断该列车动能是否超过限制点的最大允许动能，若为是，即使触发列车紧急制动，否则正常运行。与现有技术相比，本发明具有缩短了紧急制动距离，提高了列车运行效率等优点。

技术领域

本发明涉及列车信号控制系统，尤其是涉及一种支持多级减速的列车制动控制方法、设备及存储介质。

背景技术

在轨道交通领域自动列车防护系统(ATP)是自动列车控制系统的核心，是保障列车能够安全行驶最重要的部分。

基于能量监控的自动列车防护方法是一种先进的自动列车防护技术，其一般实现方式是假设当前列车发出紧急制动指令，列车会按如图1所示的方式运行，图中横坐标为列车位移，纵坐标为速度，列车车头位于坐标原点X0。从制动指令发出到停车会经历三个阶段，出自IEEE Std1474.1-1999(IEEE Standard for Communications-Based TrainControl(CBTC)Performance and Functional Requirements，基于通信的列车控制系统的性能与功能标准)。分别是X0到X1牵引力尚未切除，制动力也未施加，列车在牵引力和重力(坡度)共同作用下的加速阶段；X1到X2列车牵引力已切除，但制动力还未施加，列车受关系和重力(坡度)影响的惰行阶段；X2到XC紧急制动已施加，列车受紧急制动力和重力(坡度)共同作用下的紧急制动阶段。列车运行中不同的X0速度对应的形成一个紧急制动触发曲线，如图2所示。列车按照最不利情况计算列车当前动能，三个阶段中的牵引力做功、制动力做功、重力做功，在到达下游限速或停车点时是否满足相应要求。若满足则认为是安全的，否则立即施加紧急制动，确保安全停车。

经过检索，中国专利公开号CN 102897193B公开了一种基于能量守恒原理的自动列车保护方法，其实现方式是：

根据公式Ek＝Ek0+Wg+Wtraction+Wbraking可得到列车的动能，并判断该列车动能是否超过限制点的最大允许动能，若为是，立即触发列车紧急制动，否则正常运行；

式中Ek为列车动能；Ek0为列车动能初始值；Wg为重力做功；Wtraction为牵引力做功；Wbraking为制动力做功。

上述现有专利中Wbraking的计算采用的是固定紧急制动减速度，且在计算Wbraking时使用的紧急制动减速度是列车在所有速度和轨道情况下的最差值，以此来保障列车在所有情况下的行车安全。但列车不同的紧急制动力得到的紧急制动触发曲线不同，当紧急制动力高时，列车速度下降快，停车距离更短；当紧急制动力低时，紧急制动曲线下降的速度慢，停车距离更远如图3所示：对于相同的速度V0和V0'，低制动力所需的安全停车距离为X0到XC，而高制动力所需的安全停车距离为X0'到XC，高制动力所需停车距离更近。

因此现有专利中使用最小制动力来计算的方式，会导致列车运行速度低，列车间隔大，不利于提高运营效率等问题。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种支持多级减速的列车制动控制方法、设备及存储介质，根据列车不同速度区间提供不同的紧急制动力及对应的制动减速度，采用不同情况的不同减速度计算紧急制动力做功，在保障列车运行安全的前提下获得更精确的紧急制动能量，缩短了紧急制动距离，提高了列车运行效率。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

根据本发明的第一方面，提供了一种支持多级减速的列车制动控制方法，该方法包括以下步骤：