[发明专利]一种列车自动运行等级实时调整的方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域，尤其涉及一种列车自动运行等级实时调整的方法及系统。

背景技术

从高速铁路到城际铁路，从市域快轨到地铁轻轨、再到现代有轨电车，多样化，层次化，智能化的轨道交通技术正在日益改变着城市的面貌和我们的生活。做为轨道交通智能化程度集中体现的标杆—列车自动驾驶技术(ATO)可以降低司机的劳动强度，提高列车运行的舒适性、减小列车运行的能源消耗。在当前的轨道交通建设中列车自动驾驶子系统已经普遍配置，在我国得到广泛应用，但各厂家的技术实现方式、控制策略、应用效果不尽相同，并且核心技术主要被国外厂家所垄断。

轨道交通ATO的控制精度和效率取决于两方面，一方面是地面设备如ATS(列车自动监督系统)或CTC(分散自律式调度集中系统)控制系统的车辆调度能力，另一方面在于车载ATO根据调度指令的实际执行能力。运行等级调整算法作为车载ATO实现地面调度指令的重要手段，其重要性不言而喻。运行等级调整算法的关键在于其计算的准确性及计算的实时性，运行等级调整算法的目标是列车按调度指令实现到站时间误差为秒级。

目前，运行等级调整算法目前有如下两种实现方式：

1)离线计算法。

根据实际线路的所有站间线路限速、坡度等数据，离线计算出不同运行等级的运行曲线及其运行时间。将所有站间运行曲线及运行时间存储入车载数据库，ATO系统在从车站内发车前根据轨旁ATS的时间调节指令选择不同的运行等级。这种方法调节精度与离线计算时运行等级的数量有关，数量越多调整的目标时间越精确。然而，这种方法的其他缺点是离线计算的工作量很大；只有站间的运行时间没有区间内某一点到终点的时间因此不能实现车辆区间内在线实时调整；区间内有临时限速时不能实现精确调整。

2)在线实时计算法。

ATO站间运行过程中实时计算运行等级。计算利用当前车辆位置及速度，根据通用的加减速线性物理公式计算站间的运行时间。此方法可以在有临时限速时重新计算从而克服了离线计算法的缺点，但计算时间与实际列车运行时间存在较大误差，调整精度不是太高。

发明内容

本发明的目的是提供一种列车自动运行等级实时调整的方法及系统，大大提高了ATO系统运行等级调整算法的精度。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种列车自动运行等级实时调整的方法，该方法包括：

根据输入的初始运行等级、列车速度控制算法、自动列车运行装置ATO的当前控车状态，以及基于所述ATO所控制列车的性能参数构建的列车模型来计算列车从当前位置达到终点的运行时间；

将计算获得的运行时间与来源于地面调整系统的预期运行时间进行比较；

根据比较结果调整所述初始运行等级，并进行迭代计算，直至获得当前位置达到终点最佳运行等级，并将所述最佳运行等级传输至ATO。

一种列车自动运行等级实时调整的系统，该系统包括：

运行时间计算模块，用于根据输入的初始运行等级、列车速度控制算法、自动列车运行装置ATO的当前控车状态，以及基于所述ATO所控制列车的性能参数构建的列车模型来计算列车从当前位置达到终点的运行时间；

比较模块，用于将计算获得的运行时间与来源于地面调整系统的预期运行时间进行比较；

迭代计算与最佳运行等级获取模块，用于根据比较结果调整所述初始运行等级，并进行迭代计算，直至获得当前位置达到终点最佳运行等级，并将所述最佳运行等级传输至ATO。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，将真实列车的速度控制算法、当前列车运行状态、模拟列车模型引入到运行等级调整算法中，高度仿真了当前实际列车的运行轨迹，从而提高了ATO系统运行等级调整算法的精度、实时性；同时，基于该方案只需要修改列车模型就可以满足不同的线路及列车对ATO运行等级调整的需求，从而具备可移植性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明实施例一提供的一种列车自动运行等级实时调整的方法的流程图；

图2为本发明实施例一提供的一种列车自动运行等级实时调整的方法的示意图；

图3为本发明实施例二提供的一种列车自动运行等级实时调整的系统的示意图。

具体实施方式