列车安全防护方法、装置和系统制造方法及图纸

本申请实施例提供了一种列车安全防护方法、装置和系统，该方法首先采集虚拟编组中的跟随车在当前时刻的运行数据，并根据运行数据预测跟随车在下一时刻的加速度，根据跟随车在下一时刻的加速度从多个不同的安全防护模型中确定目标安全防护模型，其中，多个不同的安全防护模型对应不同的安全速度上限值，最后根据安全防护速度限制跟随车的运行速度。通过预测出的跟随车在下一时刻的加速度值选择不同的安全防护模型，从而可以根据不同的安全防护模型对应的不同的安全防护速度控制虚拟编组的跟随车的运行速度，与现有技术采用的先牵引再紧急制动的安全防护模型相比，可以充分挖掘列车的运行速度的上限值，提高列车的运行速度，进而提升运营效率。

【技术实现步骤摘要】
列车安全防护方法、装置和系统
本申请涉及轨道交通技术，具体地，涉及一种列车安全防护方法、装置和系统。
技术介绍
虚拟编组是指将运行中的两列列车通过虚拟耦合技术连接为一整列车，虚拟耦合连接是指通过车车和车地等通信技术使跟随车能够近距离的跟踪领车，与领车等间距、同速稳定的运行，达到硬车钩连接的目的。在虚拟编组内部，跟随车辆将领车视为障碍物，此时的领车处于运行状态，因此可以采用相对距离的计算方式对虚拟编组内部车辆进行安全防护，这种计算方式可以考虑到跟随车和领车的运动状态。在已有的虚拟编组中，当领车突然紧急制动时，跟随车也将立即触发紧急制动，但由于列车通信延时、牵引切除延时以及紧急制动建立延时的影响，跟随车无法马上进入紧急制动阶段，通常会有一段加速的牵引阶段，因此，目前的跟随车大多数采用的先牵引再紧急制动的安全防护模型对跟随车进行防护，为了保证列车的安全运行，跟随车的最大运行速度不能超过此种安全防护模型的安全速度上限值，由于先牵引再紧急制动的安全防护模型的安全速度上限值较低，因此会导致跟随车的最大运行速度较低，同时也降低了跟随车的运行效本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种列车安全防护方法，其特征在于，应用于列车安全防护系统，所述列车安全防护系统用于对虚拟编组列车进行安全防护，所述虚拟编组列车包括领车和跟随车，所述方法包括：/n采集所述虚拟编组列车中的跟随车在当前时刻的运行数据；/n根据所述运行数据预测所述跟随车在下一时刻的加速度；/n根据所述跟随车在下一时刻的加速度从多个不同的安全防护模型中确定目标安全防护模型，其中，所述多个不同的安全防护模型对应不同的安全速度上限值；/n根据所述安全速度上限值限制所述跟随车的运行速度，以将所述跟随车与所述领车之间的运行距离控制在安全距离范围。/n

【技术特征摘要】
1.一种列车安全防护方法，其特征在于，应用于列车安全防护系统，所述列车安全防护系统用于对虚拟编组列车进行安全防护，所述虚拟编组列车包括领车和跟随车，所述方法包括：
采集所述虚拟编组列车中的跟随车在当前时刻的运行数据；
根据所述运行数据预测所述跟随车在下一时刻的加速度；
根据所述跟随车在下一时刻的加速度从多个不同的安全防护模型中确定目标安全防护模型，其中，所述多个不同的安全防护模型对应不同的安全速度上限值；
根据所述安全速度上限值限制所述跟随车的运行速度，以将所述跟随车与所述领车之间的运行距离控制在安全距离范围。


2.根据权利1所述的方法，其特征在于，所述根据所述运行数据预测所述跟随车在下一时刻的加速度，包括：
根据所述跟随车的运行数据分别预测所述跟随车在当前时刻后的预设时间段内的各个时刻的运行状态；
分别对所述跟随车在所述预设时间段内各个时刻的运行状态进行运算获得所述跟随车在各个时刻的预测运动状态向量；
通过优化函数对所述跟随车在预设时间段内各个时刻的预测运动状态向量进行运算，获得所述跟随车在当前时刻的下一时刻的加速度。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据跟随车的运行数据分别预测所述跟随车在当前时刻后的预设时间段内的各个时刻的运行状态，包括：
根据所述跟随车在当前时刻的运行数据获得所述跟随车在当前时刻的运动状态向量，其中，当前时刻的运行数据包括与所述领车之间的间距、与所述领车之间的相对速度、加速度、速度及加速度变化率；
根据公式x(k+1)＝Ax(k)+Bu(k)+Gw(k)计算跟随车在当前时刻后的预设时间段内的各个时刻的运动状态向量，其中，x(k)为所述跟随车在k时刻的运动状态向量，x(k+1)为跟随车在k+1时刻的运动状态向量，A为模型预测控制算法状态变量系数，B为模型预测控制算法输出向量系数，u(k)为所述跟随车在k时刻的加速度，G为模型预测控制算法扰动量系数，w(k)为所述跟随车在k时刻的外部扰动项。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述分别对所述跟随车在所述预设时间段内各个时刻的运行状态进行运算获得所述跟随车在各个时刻的预测运动状态向量，包括：
根据公式y(k)＝Cx(k)-Z计算所述跟随车在各个时刻的预测运动状态向量，其中，x(k)为所述跟随车在k时刻的运动状态向量，y(k)为所述跟随车在k时刻的预测运动状态向量，C为预测运动状态向量的变量系数，Z为常数。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述通过优化函数对所述跟随车在预设时间段内各个时刻的预测运动状态向量进行运算，获得所述跟随车在当前时刻的下一时刻的加速度，包括：
根据优化函数f(u)＝∑(预测运动状态向量-参考值)2+∑u*u计算在当前时刻后的预设时间段内的各个时刻的加速度函数值，获得多个加速度函数值，其中，u为加速度值，预测运动状态向量为y(k)，参考值为0，f(u)为加速度函数值；
获取多个所述加速...

【专利技术属性】
技术研发人员：张蕾，周桥，
申请(专利权)人：交控科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11