一种基于固定距离生成停车策略的列车精确停车方法技术

本发明专利技术涉及一种基于固定距离生成停车策略的列车精确停车方法，该方法在距离停车点固定距离时生成停车策略，并立刻开始执行；固定距离可以是0‑1000m以内的任何数值，一次站台精确停车过程，仅需生成一次停车策略信息。根据距离停车点的固定距离的位置和速度，推导出虚拟减速度，再根据虚拟减速度决定使用哪两个级位进行停车控制；两个级位在精确停车过程中仅需切换一次，不会频繁切换，延长了继电接口寿命；且两个级位可以是车辆厂商提供的任意两个制动级位的组合，工程实施时，根据车辆提供的实际制动参数，显著降低了人力与物力成本。 1

A precise parking method based on fixed distance parking strategy

The invention relates to a train precise parking method based on fixed distance generating parking strategy. This method generates a parking strategy at a fixed distance from the parking point and begins to execute immediately; the fixed distance can be any value within 0 1000m, and a station platform is accurately stopped, and only one parking strategy information is generated. . According to the position and speed of the fixed distance of the parking point, the virtual subtraction speed is deduced, and then the parking control is used to determine which two levels are used according to the virtual speed reduction. The two levels only need to switch once in the precise parking process, and will not switch frequently and prolong the life of the relay interface; and the two level can be the vehicle factory. The combination of any two brake grades provided by the manufacturer reduces the manpower and material cost significantly according to the actual braking parameters provided by the vehicle when the project is implemented. One

【技术实现步骤摘要】
一种基于固定距离生成停车策略的列车精确停车方法
本专利技术属于列车停车
，具体涉及一种基于固定距离生成停车策略的列车精确停车方法。
技术介绍
列车制动输出的特点是离散的制动级位，即使车辆提供了连续式的控制接口，列车实际施加到每个车辆上的制动力也是以固定几个级位的方式输出；列车在站台停车阶段，最后几米精确停车时，时间较短(5s左右)，低速情况列车制动输出延时较大，有1.3s左右，因此频繁地切换级位输出，会导致输出不可控，控车效果不好，站台精确停车，行业内一般要求停准在30cm误差以内的概率需达到99.998％。现有技术中采用的方案是：当列车接近停车点最后几米时，控制列车以一个非常低的速度前行，接近停车点时，策略组根据当时的速度和距离，不断调整输出级位，最终控制列车停车；策略组是由设计人员根据现场调试经验，设计了一系列的应对策略的集合；现有方案中，需要很多现场经验参数，由于这些参数没有理论技术支撑，因此需要做大量的试验尝试才能获得。存在以下缺点：1.由于经验参数均没有理论技术支撑，因此不能通过车辆厂商提供的相关制动率参数计算得出，需要做大量的现场试验，调试人力成本高；2.经验参数不通用，工程推广难度大；3.现有方案执行过程中，级位切换不受限制，切换频繁，导致继电接口寿命相对缩短；4.级位切换频繁，导致列车制动不平稳，乘客的舒适较差。因此如何在最后几秒内，有效输出制动级位序列是本领域存在的一个技术难题,急需一种有理论技术支撑的方案，且级位切换不频繁；形成一个规范化的停车模型，参数可以通过计算方式获取，不同工程根据车辆厂商提供的实际制动参数进行计算配置，即可得到较满意的停车结果，如果车辆厂商提供的制动率参数不够精确，仅需进行少量的制动率测试试验。术语解释列车：指地铁列车或动车组列车，一般由多个车辆编组组成；控制级位：一般车辆有牵引级位(加速，一般分10级)和制动级位(减速，一般分7级)；级位数值越大，牵引力与制动力就越大，本申请只涉及制动级位；级位切换：是指从一个级位换到另外一个级位；级位加速度：每个级位施加后，列车都会以一个固定的加速度制动减速或牵引加速，这个值一般由车辆厂商提供，信号厂家也可以自己实测校核，本专利中仅讨论制动加速度(加速度为负数时，也可称为制动减速度)；停车点：停车点一般分运营停车点、折返轨停车点、参考停车点；停车点作为列车对位停车时的参考依据，是控制列车停车的目标打靶点；一般由工程设计人员配置。也可认为停车点位置应为列车在指定停车位置停车时，列车头端第一个客室门中心线对应的位置。级位输出延时：是指当控制系统控制输出某个级位时，至车辆实际具备相应加速度时的时间差，制动系统在低速停车阶段的延时一般在1.0s-1.8之间；ATO：AutomaticTrainOperation列车自动驾驶系统。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术要解决的技术问题是，提供一种基于固定距离生成停车策略的列车精确停车方法。该方法利用列车自动驾驶系统(ATO)获取列车输出的制动级位，最终将级位相对应的制动力施加在列车上(制动力可转化为制动率，由车辆提供参数)，使得列车制动停车。本专利技术解决所述技术问题采用的技术方案是：提供一种基于固定距离生成停车策略的列车精确停车方法，该方法的步骤是：第一步、生成停车策略：设定列车行驶至距离停车点的固定距离为S，此时对应的列车速度为V，则根据式(1)计算出虚拟制动减速度a；列车具有多个制动级位Li，每个制动级位所对应的恒定制动率为ai，任意选取列车所提供制动级位中的任意两个制动级位L1与L2，L1对应恒定制动率a1，L2对应恒定制动率a2，且所选择的这两个制动级位对应的恒定制动率a1、a2需满足条件：a1≤a＜a2，若不满足该条件，则重新选择制动级位；设定所选择的两个制动级位的切换点为P点，则切换点P对应的列车速度为Vx，距离停车点的距离为Sx；切换点P对应的列车速度Vx及距离停车点的距离Sx的计算公式为：列车自动驾驶系统立刻计算出切换点P对应的列车速度Vx及距离停车点的距离Sx，生成停车策略，该停车策略关键信息包括：L1、L2、Sx及Vx；第二步、列车自动驾驶系统计算完停车策略关键信息后立刻输出第一个制动级位L1并保持制动级位L1输出，控制列车减速前行；然后判断是否满足级位切换条件，若满足级位切换条件，则立刻执行第三步；若不满足级位切换条件，则继续执行第二步；第三步、将制动级位由L1切换至L2，并保持制动级位L2输出，直至列车停稳，完成列车精确停车。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1)本专利技术精确停车方法在距离停车点固定距离时生成停车策略(停车策略是指本次停车时需要用到的方法及其关键技术参数，一次生成，后面按照这些参数执行即可)，并立刻开始执行；固定距离可以是0-1000m以内的任何数值(不包括0),一次站台精确停车过程，仅需生成一次停车策略信息。根据距离停车点的固定距离的位置和速度，推导出虚拟减速度，再由虚拟减速度决定使用哪两个级位进行停车控制；两个级位在精确停车过程中仅需切换一次，不会频繁切换，延长了继电接口寿命；且两个级位可以是车辆厂商提供的任意两个制动级位的组合，工程实施时，根据车辆提供的实际制动参数(如果车辆提供的参数不够精确，需进行少量的制动率测试试验)计算出所需参数，即可得到满意的控车效果；无需做大量的现场试验，显著降低了人力与物力成本。2)本专利技术方法中由于级位仅切换一次，列车制动输出更平稳，乘客舒适度更好；3)本专利技术方法仅需要做少量制动率测试试验时，只需选取一小段合适的区间，进行低速下的制动率测试即可，克服了既有方案试验过程，必须每次进站停车，才能测量相关参数，且要求全线具备试车条件，对试验环境要求较高的不足；本专利技术方法有理论技术支撑，参数可以通过精确计算的方式获取，能对工程实施起到明确的指导作用，大量节省了人力成本。从现场试验统计来看，本方法比现有方法停车精度和成功率更高，停车舒适性更好。附图说明图1是本专利技术基于固定距离生成停车策略的列车精确停车方法的原理图；图2是本专利技术基于固定距离生成停车策略的列车精确停车方法的流程图。具体实施方式下面结合实施例及附图进一步解释本专利技术，但并不以此作为对本申请保护范围的限定。本专利技术基于固定距离生成停车策略的列车精确停车方法，该方法的步骤是：第一步、生成停车策略：设定列车行驶至距离停车点的固定距离为S，此时对应的列车速度为V，则根据式(1)计算出虚拟制动减速度a；列车具有多个制动级位Li，每个制动级位所对应的恒定制动率为ai，任意选取列车所提供制动级位中的任意两个制动级位L1与L2，L1对应恒定制动率a1，L2对应恒定制动率a2，且所选择的这两个制动级位对应的恒定制动率a1、a2需满足条件：a1≤a＜a2，若不满足该条件，则重新选择制动级位；设定所选择的两个制动级位的切换点为P点，则切换点P对应的列车速度为Vx，距离停车点的距离为Sx；切换点P对应的列车速度Vx及距离停车点的距离Sx计算公式为：列车自动驾驶系统立刻计算出切换点P对应的列车速度Vx及距离停车点的距离Sx，生成停车策略，该停车策略关键信息包括：L1、L2、Sx及Vx；第二步、列车自动驾驶系统计算完停车策略关键信息后立刻输出第一个制动级位L1并保持制动级位本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于固定距离生成停车策略的列车精确停车方法，该方法的步骤是：

【技术特征摘要】
1.一种基于固定距离生成停车策略的列车精确停车方法，该方法的步骤是：第一步、生成停车策略：设定列车行驶至距离停车点的固定距离为S，此时对应的列车速度为V，则根据式(1)计算出虚拟制动减速度a；列车具有多个制动级位Li，每个制动级位所对应的恒定制动率为ai，任意选取列车所提供制动级位中的任意两个制动级位L1与L2，L1对应恒定制动率a1，L2对应恒定制动率a2，且所选择的这两个制动级位对应的恒定制动率a1、a2需满足条件：a1≤a＜a2，若不满足该条件，则重新选择制动级位；设定所选择的两个制动级位的切换点为P点，则切换点P对应的列车速度为Vx，距离停车点的距离为Sx；切换点P对应的列车速度Vx及距离停车点的距离Sx的计算公式为：列车自动驾驶系统立刻计算出切换点P对应的列车速度Vx及距离停车点的距离Sx，生成停车策略，该停车策略关键信息包括：L1、L2、Sx...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙金龙，蔡东宝，刘帅，刘键，
申请(专利权)人：天津津航计算技术研究所，
类型：发明
国别省市：天津,12