[发明专利]自动驾驶系统以及在该系统中设定速度指令值的方法

说明书

本发明涉及的是能够控制例如火车起点和终点之间的行程所化时间的系统和方法，更具体地说，本发明涉及的是一种自动驾驶系统和在这种系统中设定速度指令值(给定值)的方法。

已有技术中主要用于火车的最初类型的自动驾驶系统是些线性伺服系统。

已有技术中的这些自动驾驶系统考虑的是铁路型面那样的外部参数和限制，即：道岔和斜坡，调节列车余速的可能性，旅客的舒适程度，即：猛然进行牵引和刹车，上游列车的防护，遵守各个路段的最大速度。

但已有技术中的这些自动驾驶系统不考虑例如由列车消耗的能量，保证行程时间的外部限制(影响)和参数。

根据已有技术，以遵守(保持)其种运行模式而对地铁进行自动驾驶。一种运行模式与站间确定的速度分布有关。当火车停站时，由铁路网的调节系统在一定数量的可能性中对运行模式加以选择。每一种运行模式均与行程的给定时间有关，但交通的紊乱会导致晚点严重。这种产生速度指令值的方法不能弥补这类晚点。此外，通过沿铁路在各预定位置调节余速以便使能量消耗达到最佳。

刊登在日本期刊模糊理论和系统(Vol.5，Nol，1993，P133-146)中的文章"DESIGN，REALIZATION，AND IMPROVEMENT OF AN OPTIMUMFUZZY CONTROLLER FOR A RUNNING TRAIN″（作者：N.GENG和I.MUTA)以及刊登在日立周报(Vol.35(1986)，No.6，P297-304)中的文章″TOTAL SYSTEM FOR RAPID TRANSIT AND TRENDS IN CONTROLELECTRONICS FOR RAILWAY VEHICLES″(作者：A.OAZAMA和M.NOMI)描述了已有技术中的火车自动驾驶系统。

本发明的目的也是自动驾驶系统和设定速度指令值的方法，可是这种系统和方法可以考虑到外部参数。

换言之，本发明的目的在于使自动驾驶系统和设定速度指令值的方法可以把相对于行程给定值时间的偏差减到最小，可以保持最大速度的分布，可以考虑有待防护的各个地点，能够遵守减速和停止的命令，能适应小的交通紊乱，并弥补不很严重的晚点。

根据本发明，自动驾驶系统的特征在于：

-记录若干个被预测参照位置的一些设备，根据车辆在铁路上的位置和各路段规定的限速，这些参照位置给出到达目的地所需要的时间，

-至少一个模糊推理系统SIF。

根据本发明的另一特征，自动驾驶系统的特征在于：

-速度给定值(指令值)V_cons的计算设备；

-加速指令值γ_cons的设定设备；

-牵引操纵(命令)T的发生设备；和

-调节车辆余速的设备。

根据本发明的另一个特征，自动驾驶系统的特征在于，用变量β对车辆位置进行描述的设备，该变量β的特征体现在当前位置与限定位置的偏差上，这些限定位置定义为：

-经预测过的第一个参照位置，该位置对应于行程的最短时间，因而也就对应于该行程中可能是最大的速度，和

-经预测过的第二个参照位置，该位置对应于最长行程的时间，因而也就对应于该行程中的最低速度。

本发明的内容还在于满足如下特征之一的自动驾驶系统：

-变量β由下式给出：

β=(T_max-T_restant)/(T_max-T_min)

其中T_max和T_min分别为对应于用最长时间和最短时间运行的剩余路程所化的时间，其中T_restant由下式给出：

T_restant=T_consigneT_present

(T_剩余=T_指令值-T_当前)

-所要保持的指令值速度在β分别接近1和0时则分别接近所允许的最大速度和最小速度，

-经预测过的第一个参照位置对应于行程最短时间，因而也就对应于该行程中可能的最大速度，

-经预测过的第二个参照位置对应于最大行程的时间，因而也就对应于该行程的最低速度，

-经预测过的第三个参照位置对应于行程的中间时间，因而也就对应于该行程中的最大平均速度，和