The invention discloses an online evaluation method and device for comfort index of high-speed railway automatic driving system, which detects longitudinal impact of train under ATO control by measuring acceleration of train operation, and carries out real-time data analysis and recording. The system can not only accurately detect all shocks exceeding the impact threshold during train operation, but also record driving. Relevant data of the whole process are analyzed. Through the detection and recording of longitudinal impact during train operation, not only ATO driving level can be quantitatively evaluated, but also detailed operation information can be provided to analyze the reasons for exceeding the standard, which is of great significance for improving ATO driving level and ensuring passengers'good riding experience.
【技术实现步骤摘要】
高速铁路自动驾驶系统舒适度指标在线评价方法及装置
本专利技术涉及铁道科学
,尤其涉及一种高速铁路自动驾驶系统舒适度指标在线评价方法及装置。
技术介绍
当前,装备在动车组上的列控设备只能够起到超速防护保障行车安全的作用,列车的正常驾驶还是依靠司机。司机驾驶列车不仅要实时观察运行前方路况,还需实时观察动车组状态显示及车载信号设备的人机界面显示,劳动强度大,也容易发生人因事故。自动驾驶技术(ATO)的应用可有效的减轻司机劳动强度、提高运输能力、降低运行能耗,是智能高铁列车控制系统的核心技术也是世界各国高速铁路的发展趋势。自动驾驶技术(ATO)对列车运行曲线的控制为多目标控制,按照控制优先级自高至低依次为:准点运行、舒适度、节能运行。目前,列车运行的准点率以及节能性能评估已有相关的标准或者明确的方法,对于列车舒适度的评价主要是从乘客体验和列车车辆动力学特性角度考虑的。《高速列车设计方法研究》中指出,CRH系列动车组利用车体振动加速度对其舒适度进行衡量,主要的评价指标为GB5599-85《铁道车辆动力学性能评定和试验鉴定规范》,该标准是用于标准轨铁路客货车运行动力学性能试验鉴定的国家标准。标准指出列车运行平稳性需按照平稳性指标和平均最大振动加速度来评定,各种运行状态下的列车及其动力学性能都不应低于评价指标的合格等级。TB/T2370-1993《铁路旅客列车纵向动力学试验方法与评定指标》是关于列车动力学性能评价方面的现行标准。标准规定了时速低于120km/h的标准轨列车纵向动力学性能的试验方法、计算方法和评价指标。其中要求在列车制动时,纵向加(减)速度需满足以下 ...
【技术保护点】
1.一种高速铁路自动驾驶系统舒适度指标在线评价方法,其特征在于,包括:采集列车纵向加速度信息以及ATO系统的控车接口信息;对采集到的纵向加速度信息进行校正与预处理后,通过计算得到冲击率;结合ATO系统的控车接口信息,来确定当前ATO系统的运行策略;根据冲击率与当前ATO系统的运行策略所对应冲击率阈值之间的大小关系,来进行舒适度指标的评价。
【技术特征摘要】
1.一种高速铁路自动驾驶系统舒适度指标在线评价方法,其特征在于,包括:采集列车纵向加速度信息以及ATO系统的控车接口信息;对采集到的纵向加速度信息进行校正与预处理后,通过计算得到冲击率;结合ATO系统的控车接口信息,来确定当前ATO系统的运行策略;根据冲击率与当前ATO系统的运行策略所对应冲击率阈值之间的大小关系,来进行舒适度指标的评价。2.根据权利要求1所述的一种高速铁路自动驾驶系统舒适度指标在线评价方法,其特征在于,所述对采集到的纵向加速度信息进行校正包括:a、对设备安装姿态引起的测量误差进行校正,其步骤如下:计算重力加速度g在斜面上的分量g1,以及列车的实际加速度沿着倾斜角的分量a1:g1=gsinαa1=acosα其中,α为人工安装可能造成的加速度计的倾斜误差角度;加速度计的测量值aj表示为:aj=g1+a1=gsinα+acosα;即,列车在水平面上行驶的实际纵向加速度a为:a=(aj-gsinα)/cosα;列车静止状态下,a=0,从而推算出倾斜误差角度α为:α=arcsin(aj/g);从而利用推算出倾斜误差角度α校正列车在水平面上行驶的实际纵向加速度a;b、对坡度引起的测量误差进行校正,其步骤如下:在上坡时,计算重力加速度g在斜面上的分量g2,以及列车的实际加速度沿着倾斜角的分量a2:g2=gsin(α+β)a2=acosα其中,β为通过ATO系统得到的坡度信息;上坡时加速度计的测量值ai为:ai=gsin(arcsin(aj/g)+β)+acosα;则上坡时,列车的实际纵向加速度a’为:a’=(ai-gsin(arcsin(aj/g)+β))/cosα;同理,下坡时,列车的实际纵向加速度a”为:a”=(ai+gsin(arcsin(aj/g)+β))/cosα。3.根据权利要求1所述的一种高速铁路自动驾驶系统舒适度指标在线评价方法,其特征在于,所述预处理的步骤包括:对校正后的纵向加速度信息进行低通滤波,然后以一定的采样频率进行数据离散,最后,使用预设的滑动窗口,对离散数据进行滑动平均。4.根据权利要求1或2或3所述的一种高速铁路自动驾驶系统舒适度指标在线评价方法,其特征在于,通过对预处理后的纵向加速度信息进行求导运算,得到冲击率。5.根据权利要求1所述的一种高速铁路自动驾驶系统舒适度指标在线评价方法,其特征在于,所述ATO系统的控车接口信息通过如下方式获取:采用以太网UDP协议和ATO系统进行通信,接收控车接口信息;或者,采用MVB总线接口接入ATO系统与车辆系统的总线,通过侦听的方式获得控车接口信息。6.根据权利要求1或5所述的一种高速铁路自动驾驶系统舒适度指标在线评价方法,其特征在于,所述结合ATO系统的控车接口信息,来确定当前ATO系统的运行策略包括:将ATO系统的运行策略划分如下六种情况:起步阶段、提速阶段、巡航阶段、变速阶段、过分相区阶段、减速阶段、以及停车阶段;结合ATO系统的控车接口信息,以及各情况的进入退出条件来确定当前ATO系统的运行策略:如果上一时刻,列车速度为零且列车停稳,当前时刻列车速度大于0,则列车进入起步阶段;当列车速度超出第一设定值时,列车退出起步阶段;如果上一时刻,列车不在提速阶段,当前时刻列车加速度大于0且列车速度与ATP限速差值小于第二设定值,则列车进入提速阶段;当列车加速度小于或者等于0或者列车速度与ATP限速差值大于第二设定值时,列车退出提速阶段;如果上一时刻,列车不在巡航阶段,当前时刻列车速度与ATP限速差值小于...
【专利技术属性】
技术研发人员:李博,朱少彤,黄康,赵阳,孟军,倪品品,尹逊政,李亮,宋志丹,余刚,许硕,秦悦,贾鹏,史宁娟,
申请(专利权)人:中国铁道科学研究院集团有限公司通信信号研究所,中国铁路总公司,中国铁道科学研究院集团有限公司,
类型:发明
国别省市:北京,11
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