列车空气制动状态实时评估方法、系统、存储介质技术方案

本发明专利技术公开了一种列车空气制动状态实时评估方法、系统、存储介质以及电子设备。该方法包括：采集列车行驶速度，并根据所述列车行驶速度确定列车行驶加速度；获取与列车行驶中所受阻力相关的物理参数的数值，并据此确定列车行驶时所受阻力；根据列车行驶加速度、列车实时牵引力或实时电制动力以及列车行驶时所受阻力确定列车行驶时的空气制动力；收集列车行驶时的空气制动的施加时间和缓解时间；将列车行驶时的空气制动的施加时间和缓解时间与列车行驶时的空气制动力相结合，获得列车行驶时空气制动力随时间变化的动态变化情况；根据所述动态变化情况，决定是否增大空气制动减压量或缩短空气制动施加时间。或缩短空气制动施加时间。或缩短空气制动施加时间。

【技术实现步骤摘要】
列车空气制动状态实时评估方法、系统、存储介质


[0001]本专利技术涉及列车运行与运营
，尤其是一种列车空气制动状态实时评估方法、系统、存储介质以及电子设备。

技术介绍

[0002]铁路运输在大宗物资运输中具有运量大、成本低、全天候等得天独厚的优势。铁路列车在运行过程中，其运行状态受到线路条件与列车本身性能的综合影响。列车制动能力的好坏，是保障列车安全运行的保护屏障，对于列车的运行安全意义重大。列车的制动力有电制动力和空气制动力两种，列车可以精确产生列车运行所需的电制动力，而列车的空气制动力受闸类型、闸瓦压力强弱、空气波传播速度与车辆闸瓦离散性等因素的综合影响，产生非线性作用力，难以精确产生空气制动力，而列车在自动驾驶或辅助驾驶时，需要控制与使用空气制动力，所以需要对列车空气制动力进行评估，了解列车空气制动力的强弱，作为列车行车的参考，同时也可以判断出空气制动是否异常，保障列车行车安全。

技术实现思路

[0003]针对上述问题，本专利技术提供一种列车空气制动状态实时评估方法、系统、存储介质以及电子设备，用以实现对列车运行空气制动实时状态的评估，保障列车行车安全。
[0004]根据本专利技术的一个方面，一种列车空气制动状态实时评估方法，包括：
[0005]在每个时间周期采集列车行驶速度，并根据所述列车行驶速度确定列车行驶加速度；
[0006]获取与列车行驶中所受阻力相关的物理参数的数值，并据此确定列车行驶时所受阻力；
[0007]根据列车行驶加速度、列车实时牵引力或实时电制动力以及列车行驶时所受阻力确定列车行驶时的空气制动力；
[0008]收集列车行驶时的空气制动的时间信息，其中，所述时间信息包括列车空气制动的施加时间和缓解时间；
[0009]将列车行驶时的空气制动的时间信息与列车行驶时的空气制动力相结合，获得列车行驶时空气制动力随时间变化的动态变化情况；
[0010]根据列车行驶时空气制动力随时间变化的动态变化情况，决定是否增大空气制动减压量或缩短空气制动施加时间，以动态地调控空气制动对列车的影响。
[0011]根据本专利技术的一个实施例，所述在每个时间周期采集列车行驶速度，并根据所述列车行驶速度确定列车行驶加速度，包括：
[0012]对列车在不同时刻的行驶速度进行滑动平均滤波处理，获得列车在不同时段的平均行驶速度；
[0013]根据列车在不同时段的平均行驶速度确定列车行驶加速度。
[0014]根据本专利技术的一个实施例，所述与列车行驶中所受阻力相关的物理参数包括列车
质量、列车行驶速度，以及列车行驶线路中的坡道与弯道信息。
[0015]根据本专利技术的一个实施例，通过下式，根据列车质量、列车行驶加速度、列车实时牵引力或实时电制动力以及列车行驶时所受阻力确定列车行驶时的空气制动力：
[0016]F
air
＝F
T-W
total-m
·
a
MAF
[0017]其中，F
air
为空气制动力，F
T
为列车实时牵引力或实时电制动力，W
total
为列车行驶时所受阻力，m为列车质量，a
MAF
为列车行驶加速度。
[0018]根据本专利技术的一个实施例，所述根据列车行驶时空气制动力随时间变化的动态变化情况，决定是否增大空气制动减压量或缩短空气制动施加时间，以动态地调控空气制动对列车的影响，包括：
[0019]当判断空气制动力持续地小于给定的阈值区间的下限时，通过增加空气制动减压量来增大空气制动力的大小；
[0020]当判断空气制动力持续地大于给定的阈值区间的上限时，在确保满足最短的空气制动的施加时间的条件下，通过提前缓解空气制动来缩短空气制动力的施加时间。
[0021]根据本专利技术的一个实施例，若实时空气制动力小于预设的安全阈值，则发出行车安全预警信息。
[0022]根据本专利技术的一个实施例，所述列车空气制动的施加时间为列车排风时间，所述列车空气制动的缓解时间为列车充风时间。
[0023]根据本专利技术的一个实施例，通过下式计算列车行驶单位距离空气制动所做的功，并根据空气制动所做的功来判断空气制动力是否超出给定的阈值区间：
[0024][0025][0026]其中，F
air
为空气制动力，v为列车行驶速度，t1为空气制动起始时间，t2为空气制动完成时间，W
AirBraking
为列车空气制动做功参数，P
AirBraking
为列车行驶单位距离空气制动做功参数，S为在施加空气制动的作用下列车行驶的距离。
[0027]此外，本专利技术还提供一种列车空气制动状态实时评估系统，其包括：
[0028]列车速度采集单元，用于在每个时间周期采集列车行驶速度，并根据所述列车行驶速度确定列车行驶加速度；
[0029]列车阻力分析单元，用于获取与列车行驶中所受阻力相关的物理参数的数值，并据此确定列车行驶时所受阻力；
[0030]空气制动计算单元，用于根据列车行驶加速度、列车实时牵引力或实时电制动力以及列车行驶时所受阻力确定列车行驶时的空气制动力；
[0031]空气制动记录单元，用于收集列车行驶时的空气制动的时间信息，其中，所述时间信息包括列车空气制动的施加时间和缓解时间；
[0032]空气制动观测单元，用于将列车行驶时的空气制动的时间信息与列车行驶时的空气制动力相结合，获得列车行驶时空气制动力随时间变化的动态变化情况；
[0033]空气制动评估单元，用于根据列车行驶时空气制动力随时间变化的动态变化情况，决定是否增大空气制动减压量或缩短空气制动施加时间，以动态地调控空气制动对列车的影响。
[0034]此外，本专利技术还提供一种存储介质，所述存储介质上存储有程序代码，其特征在于，所述程序代码被处理器执行时，实现如上所述的列车空气制动状态实时评估方法。
[0035]此外，本专利技术还提供一种电子设备，其包括存储器、处理器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的程序代码，所述程序代码被所述处理器执行时，实现如上所述的列车空气制动状态实时评估方法。
[0036]与现有技术相比，本专利技术的上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效果：
[0037]1)本专利技术提出一种列车空气制动状态实时评估方法、系统、存储介质及设备，基于空气制动施加的时间信息与观测出的空气制动力信息，得到空气制动力随时间动态变化的过程，根据实时空气制动力的大小情况，通过增加减压量(增大空气制动力)或提前缓解空气制动(缩短空气制动作用时间)来动态地调整空气制动，该方法尤其适用于列车自动驾驶或者列车辅助驾驶；
[0038]2)本专利技术的技术方案采用一种空气制动力实时观测方法，该方法通过利用滤波算法计算得到列车加速度，进而基于列车质量、列车实时牵引力与电制动力、列车实时加速度以及列车实时阻力，实时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种列车空气制动状态实时评估方法，包括：在每个时间周期采集列车行驶速度，并根据所述列车行驶速度确定列车行驶加速度；获取与列车行驶中所受阻力相关的物理参数的数值，并据此确定列车行驶时所受阻力；根据列车行驶加速度、列车实时牵引力或实时电制动力、以及列车行驶时所受阻力来确定列车行驶时的空气制动力；收集列车行驶时的空气制动的时间信息，所述时间信息包括列车空气制动的施加时间和缓解时间；将列车行驶时的空气制动的时间信息与列车行驶时的空气制动力相结合，获得列车行驶时空气制动力随时间变化的动态变化情况；根据列车行驶时空气制动力随时间变化的动态变化情况，决定是否增大空气制动减压量或缩短空气制动施加时间，以动态地调控空气制动对列车的影响。2.根据权利要求1所述的列车空气制动状态实时评估方法，其特征在于，所述在每个时间周期采集列车行驶速度，并根据所述列车行驶速度确定列车行驶加速度，包括：对列车在不同时刻的行驶速度进行滑动平均滤波处理，获得列车在不同时段的平均行驶速度；根据列车在不同时段的平均行驶速度确定列车行驶加速度。3.根据权利要求1所述的列车空气制动状态实时评估方法，其特征在于，所述与列车行驶中所受阻力相关的物理参数包括列车质量、列车行驶速度，以及列车行驶线路中的坡道与弯道信息。4.根据权利要求1所述的列车空气制动状态实时评估方法，其特征在于，通过下式，根据列车质量、列车行驶加速度、列车实时牵引力或实时电制动力以及列车行驶时所受阻力确定列车行驶时的空气制动力：F
air
＝F
T-W
total-m
·
a
MAF
其中，F
air
为空气制动力，F
T
为列车实时牵引力或实时电制动力，W
total
为列车行驶时所受阻力，m为列车质量，a
MAF
为列车行驶加速度。5.根据权利要求1所述的列车空气制动状态实时评估方法，其特征在于，所述根据列车行驶时空气制动力随时间变化的动态变化情况，决定是否增大空气制动减压量或缩短空气制动施加时间，以动态地调控空气制动对列车的影响，包括：当判断空气制动力持续地小于给定的阈值区间的下限时，通过增加空气制动减...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜凯冰，梅文庆，张征方，文宇良，李程，
申请(专利权)人：中车株洲电力机车研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：