[发明专利]一种自适应调整的ATO精确停车控制方法

说明书

本发明公开了一种自适应调整的ATO精确停车控制方法，基于历史停站信息进行统计学习，自适应地推断停车点偏移量；同时给出了该方法的两个应用前提条件，首先电制动阶段速度跟随性能良好，其次空气制动过程具有随机、统计平稳特性；该方法提高了统计意义上的平均停站精度，实现了整个列车编队的高精度停车要求，还能够及时和适时地评估列车性能以及线路状况，满足了复杂多变的实时运营任务需求。

技术领域

本发明涉及城市轨道交通领域，具体涉及一种自适应调整的ATO精确停车控制方法。

背景技术

城市轨道交通线路具有站间距短，行车密度高的特点，列车自动驾驶系统的可靠性、高效性对线路运营能力有非常大的影响。随着城市轨道交通技术的日新月异，很多新建线路都开通了全自动无人驾驶运营，配备了前向、反向自动跳跃(JOG)功能。虽然自动跳跃可以控制列车低速小距离运行，实现未精确停车情况下再次精确对标，但是在繁忙线路的高峰运营时段，列车ATO(Automatic Train Operation，列车自动运行系统)进站首次对标不准，将严重影响线路的运营效率。

列车ATO模式对标不准的通常原因是低速阶段电空混合匹配度不好，比如电制动过早退出，空气制动又没有及时补上，使得整车制动力衰减，列车停站有过标趋势。相比于空气制动，电制动的延时和响应时间都比较小，控制线性度好。为了延长电制动在低速停车阶段的作用时间，降低空气制动的作用时间，列车控制和管理系统(TCMS)采取了电制动开始淡出速度点浮动计算的方式，压低了电制动完全淡出速度点，这样即使空气制动出现衰减，也可以大概率地保证ATO停车精度误差范围。

空气制动系统由供气和机械制动装置等组成，容易受工作环境影响，使得列车ATO停站精度分布具有随机性特点。另外考虑到整个列车编队，不同列车之间性能差异是客观存在的，难以通过同一版ATO参数实现编队内所有列车的高精度控制，各个列车的停站精度总会存在或多或少差异，很难同时满足高密度运营线路对首次停站的高精度要求。随着运营里程增加以及运营年限增长，列车制动装置也会出现一定程度的损耗和老化，列车发生性能参数漂移的可能性比较大。上述这些客观因素对高精度的ATO停车控制带来了很大挑战，固定不变的ATO参数不容易适应线路环境及列车性能变化，难以实现高精度的停车控制。

发明内容

本发明的目的是提供一种ATO精确停车控制方法，使系统适应线路环境及列车性能变化，从而使系统一直工作在最佳工况，满足整个列车编队的高精度停车要求。

为实现上述目的，本发明提出了一种自适应调整的ATO精确停车控制方法，包括以下步骤：

S1、监控列车每一次的停站过程中的速度跟随性能，并判断每次的列车停站过程是否满足可纳入停站统计条件；

S2、将满足可纳入停站统计条件的停站过程的结果更新到停站数组队列，并以n次停站作为一个学习周期，计算每n次停站结果的统计特征；

S3、根据S2中计算得到的每n次停站结果的统计特征，自适应地计算停车点偏移量；

S4、在上述步骤的基础上，评估列车每次停站结果和每个学习周期内的停站结果，若出现超出设定阈值的情况，则将既有的停车点偏移量清零，并重启新一轮的学习过程。

优选地，所述可纳入停站统计条件包括：列车停站阶段电制动过程速度跟随性能良好、列车停站阶段没有收到干扰、列车停站精度满足设定阈值要求。

优选地，所述列车停站阶段电制动过程速度跟随性能良好的判断标准为：将列车电制动过程的常规速度设为目标速度，将该目标速度与列车实际速度的差值定义为速度偏差，若速度偏差满足设定阈值，或者速度偏差超出设定阈值但是速度跟随收敛，则视为列车停站阶段电制动过程速度跟随性能良好。

优选地，列车停站阶段的干扰因素包括：非主端控车、非ATO控车、以非停车点为最强约束停靠站台。