[发明专利]一种动车组应急运行司机指导方法

说明书

本发明公开了一种动车组应急运行司机指导方法，当列车牵引网故障时，经司机确认后，即刻进入列车应急处置状态；基于当前线路条件、双向到站距离、列车参数与特性、辅助系统耗能、车载储能系统容量水平，采用全局快速优化算法进行应急运行的动态优化决策，推送当前运行方向下的最优解决方案与反向应急运行下的最优解决方案；根据两种优化解决方案的可行性进行排序，并按排序顺序将生成的优化解决方案推送至司机，司机选择一优化解决方案进行应急作业。本发明通过综合考虑线路条件、双向到站距离、列车参数与特性、辅助系统能量管理策略、车载储能系统容量等，规划合理的列车应急走行方案，实现最佳化的就近停车指导。

技术领域

本发明属于列车应急指导的技术领域，具体涉及一种动车组应急运行司机指导方法。

背景技术

动车组在运行过程中，因恶劣天气、高压电缆脱落、接触网故障、供电系统故障等多种原因都会造成供电电网停电，列车动力丢失，影响列车的正常运营。动车组技术条件规定，列车在无网状态下应当具备一定的应急走行功能。

动车组处于应急状态时，列车所有能量全部由车载储能装置提供。列车在应急处置的过程中，不仅要提供空调(通风)、照明所需电能，还需要提供列车应急运行阶段的牵引传动系统能量。但由于安装空间和能量密度的限制，车载储能装置容量受限。辅助系统耗能和应急牵引运行耗能分别从时间和空间两个维度对能量管理提出了需求。

应急走行方案不仅受到列车车重、牵引/制动特性、辅助系统动态功率以及车载储能装置容量等内部参数限制，还受到线路坡道、限速、到达站位置等外部因素影响。优化应急走行方案，不仅可以避免司机人为估算带来的主观决策错误，还可实现线路限速、车载储能装置容量等多因素约束下的多目标优化，如时间和空间综合考虑的就近停车，节能操控直接受益的储能装置寿命提升。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中的上述不足，提供一种动车组应急运行司机指导方法，以解决列车牵引网故障时，现有应急运行方案不能从时间和空间两个维度对能量进行管理，进而无法推送一个合理的列车应急运行方案的问题。

为达到上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种动车组应急运行司机指导方法，其包括：

S1、当列车牵引网故障时，经司机确认后，即刻进入列车应急处置状态；

S2、基于当前线路条件、双向到站距离、列车参数与特性、辅助系统耗能、车载储能系统容量水平，采用全局快速优化算法进行应急运行的动态优化决策，并推送正向运行和反向运行下的最优解决方案；

S3、根据正向运行和反向运行下的最优解决方案的可行性进行排序，并按排序顺序将生成的优化解决方案推送至司机，司机选择一优化解决方案进行应急作业。

优选地，列车应急作业流程包括：列车最佳停车阶段、停车后应急处置准备阶段和应急运行操控阶段。

优选地，确定列车最佳停车阶段的方法为：

分析列车正向运行时，列车当前动能和前方线路势能以及停车是否处于困难区段，并评估列车前行方向的最佳停车位置；

分析列车反向运行时，列车前方线路势能对列车反向运行的影响，若前方线路上存在持续下坡道或平缓坡道，则即刻制动停车；若前方线路上为持续上坡道，则保持惰行功能，充分利用列车当前动能进行动能闯坡，为停车后的应急运行提供势能；

根据列车当前线路条件，综合比较列车正向运行时和反向运行时的运行参数和特性，决策推送列车的最佳停车位置。

优选地，若牵引网故障发生时刻列车速度具备惰行至最近车站的能力，则惰行至最近车站；

若牵引网故障发生时刻列车速度不足以惰行至最近车站，且列车前后均有上坡道，则停止在非困难爬坡区段。