專利名稱:判斷列車最高運行速度的方法、裝置及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及軌道交通技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種判斷列車最高運行速度的方 法、裝置及牽引方法、系統(tǒng)。
背景技術(shù):
目前國內(nèi)外列車牽引仿真的方法是以最大牽引力牽引到限速,以最大制 動力制動,中間過程貼近限速運行。
參見圖l,該圖為現(xiàn)有技術(shù)中列車牽引計算的列車運行曲線圖。
其中,橫坐標(biāo)T表示列車運行的距離,單位為km;縱坐標(biāo)Vx表示列車運行 的速度,單位是km/h。
第 一曲線1 OO表示列車運行的限速曲線,第二曲線200表示列車實際運行的 速度曲線。
現(xiàn)有的牽引計算的基本方案如下
1) 圖中S-a點,按列車最大牽引力(牽引特性曲線的包絡(luò)線)進行牽引 到區(qū)間限速,不考慮線路坡道阻力與曲線阻力。坡道阻力列車運行在坡道上 所遇到的阻力。曲線阻力列車運行在曲線上所遇到的阻力。
C-合力
Fq-牽引力
2) a-b段、c-d段、e-f段、g-h段、i-j段按限速勻速行駛,加速度為零, 牽引力等于基本阻力加曲線阻力加坡道阻力?;咀枇α熊囘\行時空氣阻力、 摩擦和其他阻力的總合。
C-合力 Fq-牽引力 《-基本阻力 Fp -坡道阻力 ^-曲線阻力3) b-c段、f-g段、h-j段,速度躍變,以無窮大的減速度制動,制動力為
無窮大。
<formula>formula see original document page 6</formula>
4) d-e段,速度躍變,以無窮大的加速度制動,牽引力為無窮大。 C-合力
但是,實際中近似勻速運行很難實現(xiàn)。這樣需要司機有很高的操作技術(shù), 并且對線路條件非常了解,同時控制設(shè)備也要非常靈敏。否則,稍有不慎,就 會超過限速,引發(fā)安全事故。牽引和制動頻繁轉(zhuǎn)換也不符合列車節(jié)能的要求。 列車運行中不可能實現(xiàn)加速度和減速度無限大,所以圖中的速度躍變不可能實 現(xiàn),而且嚴(yán)重影響乘客舒適性。列車啟動和進站過程中按牽引特性曲線的包絡(luò) 線計算牽引力和制動力,沒有考慮乘客的舒適性。
綜上所述,現(xiàn)有的牽引計算方案的主要缺點是沒有考慮乘客的舒適度; 不符合司機的駕駛習(xí)慣;不符合節(jié)能要求。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種判斷列車最高運行速度的方法、裝置 及牽引方法、系統(tǒng),能夠提高乘客的舒適性,同時符合駕駛員的駕駛習(xí)慣和達 到節(jié)能要求。
本發(fā)明提供一種判斷列車最高運行速度的方法,確定本區(qū)段的最高運行速 度時,計算三個限速區(qū)段,分別是本區(qū)段、下區(qū)段和下下區(qū)段;所述下區(qū)段是 本區(qū)段的下一個區(qū)段,所述下下區(qū)段是下區(qū)段的下一個區(qū)段;包括以下步驟
步驟A:判斷列車牽引到本區(qū)段的限速時,是否能惰行到下區(qū)段和下下區(qū) 段的限速;如果否,執(zhí)行步驟B;如果是,則以本區(qū)段的限速為本區(qū)段的最高 運行速度并保存;
步驟B:判斷本區(qū)段的最高運行速度是否低于本區(qū)段的初始速度;如果否, 執(zhí)行步驟C;
步驟C:降低本區(qū)段的最高運行速度;判斷列車是否能惰行到下區(qū)段和下 下區(qū)段的限速;如果否,執(zhí)行步驟B,如果是,保存最高運行速度。優(yōu)選地,當(dāng)所述步驟B:判斷本區(qū)段的最高運行速度低于本區(qū)段的初始速 度時,執(zhí)行步驟D;
步驟D:判斷列車牽引到本區(qū)段的限速時,是否能制動到下區(qū)段和下下區(qū) 段的限速;如果否,執(zhí)行步驟E;如果是,保存所述最高運行速度;
步驟E:降低本區(qū)段的最高運行速度;執(zhí)行步驟D。
優(yōu)選地,得到本區(qū)段的最高運行速度之后還包括以本區(qū)段的末速度作為 下區(qū)段的初始速度,以計算本區(qū)段最高運行速度相同的方法計算下區(qū)段的最高 運行速度;得到下區(qū)段的最高運行速度之后,以下區(qū)段的末速度作為下下區(qū)段 的初始速度,以計算本區(qū)段的最高運行速度相同的方法計算下下區(qū)段的最高運 行速度。
優(yōu)選地,判斷區(qū)段最高運行速度與區(qū)段的初始速度的差值是否大于等于預(yù) 定值,如果是,則保存最高運行速度;如果否,則以區(qū)段的初始速度作為區(qū)段 最高運4亍速度并保存。
優(yōu)選地,所述預(yù)定值的范圍為10km/h-20km/h。
本發(fā)明還提供一種列車牽引的方法,所述方法由上述計算出來的最高運行 速度結(jié)合數(shù)學(xué)模型,計算列車運行的距離、時間、速度、加速度、牽引制動電 流和消耗功率。
本發(fā)明還提供一種判斷列車最高運行速度的裝置,計算本區(qū)段的最高運行 速度時,計算三個限速區(qū)段,分別是本區(qū)段、下區(qū)段和下下區(qū)段;所述下區(qū)段 是本區(qū)段的下一個區(qū)段,所述下下區(qū)段是下區(qū)段的下一個區(qū)段;輸入信號為初 始速度,輸出信號為本區(qū)段的最高運行速度,包括
第 一惰行判斷單元,用于判斷列車從所述初始速度牽引到本區(qū)段的限速 時,是否能惰行到下區(qū)段和下下區(qū)段的限速;如果是,則將本區(qū)段的限速作為 本區(qū)段的最高運行速度發(fā)送至最高運行速度輸出單元;
初始速度判斷單元,當(dāng)所述第一惰行判斷單元判斷列車牽引到本區(qū)段的限 速,不能惰行到下區(qū)段或下下區(qū)段時,用于判斷本區(qū)段的最高運行速度是否低 于本區(qū)段的初始速度;
第一速度降低單元,當(dāng)所述初始速度判斷單元判斷本區(qū)段的最高運行速度 高于本區(qū)段的初始速度時,用于降低本區(qū)段的最高運行速度,并將降低后的最高運行速度發(fā)送至第二惰行判斷單元;
所述第二惰行判斷單元,用于判斷列車是否能惰行到下區(qū)段和下下區(qū)段的
限速;如果否,則返回所述初始速度判斷單元;如果是,則發(fā)送當(dāng)前最高運行 速度至所述最高運行速度輸出單元。
優(yōu)選地,所述裝置還包括制動判斷單元,當(dāng)所述初始速度判斷單元判斷本 區(qū)段的最高運行速度低于本區(qū)段的初始速度時,用于判斷列車牽引到本區(qū)段的 限速時,是否能制動到下區(qū)段和下下區(qū)段的限速;如果是,則發(fā)送當(dāng)前最高運 行速度至所述最高運行速度輸出單元;
第二速度降低單元,用于降低本區(qū)段的最高運行速度,返回所述制動判斷 單元。
優(yōu)選地,所述裝置還包括最高運行速度保存單元,用于判斷所述最高運行 速度輸出單元發(fā)送的最高運行速度與區(qū)段的初始速度的差值是否大于等于預(yù) 定值,如果是,則保存最高運行速度;如果否,則以區(qū)段的初始速度作為區(qū)段 最高運行速度并保存。
本發(fā)明還 提供一種列車牽引的系統(tǒng),包括所述的判斷列車最高運行速度的 裝置,還包括運行參數(shù)計算單元,用于利用所述的列車牽引計算最高運行速度 的裝置計算出來的最高運行速度結(jié)合數(shù)學(xué)模型計算列車運行的距離、時間、速 度、加速度、牽引制動電流和消耗功率。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下優(yōu)點
本發(fā)明提供的判斷列車最高運行速度的方法、裝置及牽引方法、系統(tǒng),在 整個牽引過程中,試算三個限速區(qū)段,即本區(qū)段、下區(qū)段和下下區(qū)段。計算本 區(qū)段的最高運行速度時,試算本區(qū)段的限速能否滿足惰行到下區(qū)段和下下區(qū)段 的限速,如不滿足,則降低本區(qū)段的最高運行速度,再次試算,直到計算出滿 足要求的最高運行速度。在啟動牽引過程中如果實際加速度d、于限定加速度, 按實際加速度牽引,如果實際加速度大于限定加速度,按限定加速度牽引。中 間牽引過程一般采用牽引、惰行交替的方式。首先牽引到限速,然后轉(zhuǎn)惰行, 惰性到某個速度點時再轉(zhuǎn)牽引。牽引、惰行的轉(zhuǎn)換根據(jù)線路的實際狀況進行, 盡量接近司機的駕駛習(xí)慣。
圖1是現(xiàn)有技術(shù)中列車牽引計算的列車運行曲線圖2是本發(fā)明判斷列車最高運行速度的方法第一實施例流程圖; 圖3是本發(fā)明判斷列車最高運行速度的方法第二實施例流程圖; 圖4是本發(fā)明判斷列車最高運行速度的方法第三實施例流程圖; 圖5是本發(fā)明判斷列車最高運行速度的模擬運行曲線; 圖6a和圖6b是本發(fā)明三個區(qū)段的限速第一種情況對應(yīng)的牽引圖; 圖7a和圖7b是本發(fā)明三個區(qū)段的限速第二種情況對應(yīng)的牽引圖; 圖8a和圖8b是本發(fā)明三個區(qū)段的限速第三種情況對應(yīng)的牽引圖; 圖9a和圖9b是本發(fā)明三個區(qū)段的限速第四種情況對應(yīng)的牽引圖; 圖10a和圖10b是本發(fā)明三個區(qū)段的限速第五種情況對應(yīng)的牽引圖; 圖11是本發(fā)明判斷列車最高運行速度的裝置第一實施例結(jié)構(gòu)圖; 圖12是本發(fā)明判斷列車最高運行速度的裝置第二實施例結(jié)構(gòu)圖; 圖13是本發(fā)明判斷列車最高運行速度的裝置第三實施例結(jié)構(gòu)圖; 圖14是本發(fā)明列車牽引的系統(tǒng)實施例結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式
為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂,下面結(jié)合附圖對 本發(fā)明的具體實施方式
做詳細的說明。
下面首先介紹本申請中出現(xiàn)的幾個技術(shù)術(shù)語。
區(qū)間在鐵路線路上,為了保證行車安全和必要的線路通過能力,將鐵路 劃分成若干個長短不一的段落,段落與段落之間設(shè)置一個車站。每一個段落就 稱為區(qū)間。
區(qū)段也稱限速區(qū)段,指由于線路條件的制約,列車運行的最高速度進行 限制的區(qū)段。本專利為統(tǒng)一計算,將沒有限速(按列車可能的最高速度運行) 的線路段也視為區(qū)段。
加速度速度的變化率,指單位時間內(nèi)速度的變化量。
加速度變化率指單位時間內(nèi)加速度的變化量。
需要說明的是,本發(fā)明提供的牽引最高運行速度的方法是計算三個區(qū)段, 分別是本區(qū)段、下區(qū)段和下下區(qū)段;所述下區(qū)段是本區(qū)段的下一個區(qū)段,所述下下區(qū)段是下區(qū)段的下一個區(qū)段。當(dāng)本區(qū)段的最高運行速度計算出來以后,以 本區(qū)段的末速度作為下區(qū)段的初始速度,此時下區(qū)段為三個區(qū)段的第一區(qū)段, 以相同的方法計算下區(qū)段的最高運行速度,這樣依次類推。
參見圖2,該圖為本發(fā)明判斷列車最高運4亍速度的方法第一實施例流程圖。
計算本區(qū)段的最高運行速度時,計算三個限速區(qū)段,分別是本區(qū)段、下區(qū)
段和下下區(qū)段;所述下區(qū)段是本區(qū)段的下一個區(qū)段,所述下下區(qū)段是下區(qū)段的 下一個區(qū)^殳;包括以下步驟
步驟A:判斷列車牽引到本區(qū)段的限速時,是否能惰行到下區(qū)段和下下區(qū) 段的限速;如果否,執(zhí)行步驟B;如果是,則以本區(qū)段的限速為本區(qū)段的最高 運4亍速度并保存。
每個區(qū)段的限速是由區(qū)段本身的情況決定的。
步驟B:判斷本區(qū)段的最高運行速度是否低于本區(qū)段的初始速度;如果否, 執(zhí)行步驟C。
對于列車運行的第一個區(qū)段,第一個區(qū)段的初始速度是零。第二個區(qū)段的 初始速度是第一個區(qū)段的末速度。
步驟C:降低本區(qū)段的最高運行速度;判斷列車是否能惰行到下區(qū)段和下 下區(qū)段的限速;如果否,執(zhí)行步驟B,如果是,保存最高運行速度。
本發(fā)明提供的判斷列車最高運行速度的方法、裝置及牽引方法、系統(tǒng),在 整個牽引過程中,試算三個限速區(qū)段,即本區(qū)段、下區(qū)段和下下區(qū)段。計算本
區(qū)段的最高運行速度時,試算本區(qū)段的限速能否滿足惰行到下區(qū)段和下下區(qū)段 的限速,如不滿足,則降低本區(qū)段的最高運行速度,再次試算,直到計算出滿 足要求的最高運行速度。在啟動牽引過程中如果實際加速度'J、于限定加速度, 按實際加速度牽引,如果實際加速度大于限定加速度,按限定加速度牽引。中 間牽引過程一般采用牽引、惰性交替的方式。首先牽引到限速,然后轉(zhuǎn)惰行, 惰性到某個速度點時再轉(zhuǎn)牽引。牽引、惰行的轉(zhuǎn)換根據(jù)線路的實際狀況進行, 盡量接近司機的駕駛習(xí)慣。
參見圖3,該圖為本發(fā)明判斷列車最高運行速度的方法第二實施例流程圖。本實施例是結(jié)合制動來計算最高運行速度。
當(dāng)列車的最高運行速度降到極限點時,還不能惰行到下區(qū)段和下下區(qū)段, 則改為制動來計算。
本實施例包括第一實施例中的步驟A和步驟B,在此不再贅述。
當(dāng)所述步驟B:判斷本區(qū)段的最高運行速度低于本區(qū)段的初始速度時,執(zhí) 行步驟D。
步驟D:判斷列車牽引到本區(qū)段的限速時,是否能制動到下區(qū)段和下下區(qū) 段的限速;如果否,執(zhí)行步驟E;如果是,保存所述最高運行速度。 步驟E:降低本區(qū)段的最高運行速度;執(zhí)行步驟D。
本實施例的列車牽引真策略基本按牽? 1和惰行交替,特殊情況輔以制動的 方式完成牽引過程,非常接近司機的實際駕駛習(xí)慣和節(jié)能要求,仿真準(zhǔn)確,符 合實際情況。
下面結(jié)合圖4詳細介紹判斷列車最高運行速度的計算方法。
參見圖4,該圖為本發(fā)明判斷列車最高運行速度的方法第三實施例流程
5401
5402
5403
開始牽引;
按照限定加速度牽31到本區(qū)段的限速;
判斷列車牽引到本區(qū)段的限速時,列車運行的里程是否超過本區(qū)段;
如果是,執(zhí)行S425;反之執(zhí)行S404;
5404
5405
5406 執(zhí)行S407
S407:
記錄本區(qū)段的初始速度;
按照本區(qū)段的最高運行速度惰行計算下區(qū)段;
判斷最高運行速度是否低于初始速度;如果是,執(zhí)行S409;反之
判斷按最高運行速度能否惰行到下區(qū)段;如果是,執(zhí)行S413;反
之執(zhí)行S408;
5408
5409
5410
5411
降低最高運行速度,返回S405; 最高運行速度設(shè)為本區(qū)段的限速; 按照最高運行速度制動計算下區(qū)段;
判斷按最高運行速度能否制動到下區(qū)段;如果是,執(zhí)行S413,反之執(zhí)行S412;
S412:降低最高運行速度,返回S410; S413:按照最高運行速度惰行計算下下區(qū)段;
S414:判斷最高運行速度是否低于本區(qū)段的初始速度;如果是,執(zhí)行S417; 反之執(zhí)行S415;
S415:判斷按最高運行速度能否惰行到下下區(qū)段;如果是,執(zhí)行S421; 反之執(zhí)行S416;
S416:降低最高運4亍速度,返回S413; S417:最高運行速度設(shè)為本區(qū)段的限速; S418:按照最高運行速度制動計算下下區(qū)^:;
S419:判斷按最高運行速度能否制動到下下區(qū)段;如果是,執(zhí)行S421; 反之執(zhí)行S420;
S420:降低最高運行速度,返回S418; S421:保存當(dāng)前最高運行速度;
S422:判斷當(dāng)前最高運行速度與本區(qū)段的初始速度的差值是否大于等于預(yù) 定值,如果是,執(zhí)行S423;反之執(zhí)行S424;
為了簡化計算過程,本實施例增加了判斷最高運行速度與初始速度的大 小。所述預(yù)定值的范圍為10km/h-20km/h。本實施例優(yōu)選預(yù)定值為15km/h。如 果計算出來的最高運行速度與初始速度的差值小于15km/h,則直接以本區(qū)段 的初始速度作為本區(qū)段的最高運行速度。
S423:以當(dāng)前最高運行速度作為本區(qū)段的最高運行速度;
S424:以本區(qū)段的初始速度作為本區(qū)段的最高運行速度;
S425:以本區(qū)段的末速度作為下區(qū)段的初始速度;
S426:判斷是否是本區(qū)間最后一個區(qū)段;如果是,保存數(shù)據(jù),結(jié)束;反之 執(zhí)行S402。
需要說明的是,計算本區(qū)段的最高運行速度時,要考慮下區(qū)段和下下區(qū)段 的運行情況。當(dāng)本區(qū)段的最高運行速度計算出來以后,計算下區(qū)段的最高運行 速度,此時下區(qū)段作為本區(qū)段,往后依次推延一個區(qū)段,計算方法與本區(qū)段的 計算方法相同,直到計算出最后一個區(qū)段的最高運行速度??梢岳斫獾氖?,最后一個區(qū)段的要按照限定加速度制動到終點,即列車最后停止運行。
本實施例提供的牽引計算基本按牽引、惰行交替,特殊情況輔以制動的方 式完成牽引過程,非常接近司機的實際駕駛習(xí)慣和節(jié)能要求,仿真準(zhǔn)確。牽引 計算過程限定加速度和減速度,限制加速度變化率,也符合列車的牽引控制要 求,使仿真過程接近實際。計算過程按逐區(qū)段計算的原理,思路清晰,層次分 明,容易實現(xiàn)模塊化。
參見圖5,該圖為本發(fā)明判斷列車最高運行速度的模擬運行曲線。從圖5 中可以看出,列車的運行過程按牽引到區(qū)段限速,中間過程按照牽引和惰行交 替,進站過程采用限制制動力的牽引策略運行。
第三實施例是考慮區(qū)段的所有情況的計算方法,但是實際當(dāng)中三個區(qū)段的 限速之間存在一定的大小關(guān)系,這樣可以簡化計算過程,下面以三個區(qū)段的限 速大小關(guān)系來分別介紹。按照不同的線路條件進行判斷。先判斷,后計算,極 大地減少了計算量,提高了運行速度,節(jié)約了運行時間。
為了敘述方便,下面的實施例中以Sl表示本區(qū)段的限速、以S2表示下區(qū) 段的限速、以S3表示下下區(qū)段的限速。首先判斷列車牽引到本區(qū)段的限速時,
列車運行的里程是否超過了本區(qū)段。
下面圖a均是沒有超過本區(qū)段的情況,圖b是超過本區(qū)段的情況。 參見圖6,該圖為三個區(qū)段的限速第一種情況對應(yīng)的牽引圖。 本實施例中三個區(qū)段的限速之間的大小關(guān)系為SKS2、 S2>S3、 S1<S3。 圖6a:計算本區(qū)段的限速時,只需要按照牽引到本區(qū)段的限速,再惰行到
下區(qū)段計算即可。下下區(qū)段的情況不用計算。即本區(qū)段的限速就是本區(qū)段的最
高運行速度。
圖6b:按照牽引到本區(qū)段的終點計算,以本區(qū)段的末速度作為下區(qū)段的 進入速度。以本區(qū)段的末速度作為本區(qū)段的最高運行速度,即直接從圖4的 S425開始計算。
參見圖7,該圖為三個區(qū)段的限速第二種情況對應(yīng)的牽引圖。 本實施例中三個區(qū)段的限速之間的大小關(guān)系為S1<S2、 S2>S3、 S1>S3。 圖7a:牽引到本區(qū)段的限速,直接計算是否可以惰行到下下區(qū)段。即直接 從圖4中的S413開始計算。圖7b:按照牽引到本區(qū)段的終點計算,以本區(qū)段的末速度作為下區(qū)段的
進入速度。以本區(qū)段的末速度作為本區(qū)段的最高運行速度,即直接從圖4的
S425開始計算。
參見圖8,該圖為三個區(qū)段的限速第三種情況對應(yīng)的牽引圖。
本實施例中三個區(qū)段的限速之間的大小關(guān)系為S1<S2<S3。
圖8a:牽引到本區(qū)段的限速,再惰行到下區(qū)段計算。本區(qū)段的限速作為本
區(qū)段的最高運行速度。
圖8b:按照牽引到本區(qū)段的終點計算,以本區(qū)段的末速度作為下區(qū)段的
進入速度。以本區(qū)段的末速度作為本區(qū)段的最高運行速度,即直接從圖4的
S425開始計算。
參見圖9,該圖為三個區(qū)段的限速第四種情況對應(yīng)的牽引圖。 本實施例中三個區(qū)段的限速之間的大小關(guān)系為S1〉S2、 S2<S3、 SKS3。 圖9a:牽引到本區(qū)段的限速,再惰行到下區(qū)段計算,不用計算下下區(qū)段,
即計算到圖4的S413為止。
圖9b:按照牽引到本區(qū)段的終點計算,以本區(qū)段的末速度作為下區(qū)段的
進入速度。以本區(qū)段的末速度作為本區(qū)段的最高運行速度,即直接從圖4的
S425開始計算。
參見圖10,該圖為三個區(qū)段的限速第五種情況對應(yīng)的牽引圖。
本實施例中三個區(qū)段的限速之間的大小關(guān)系為S 1>S2>S3。
圖10a:牽引到本區(qū)段的限速,判斷能否惰行到下區(qū)段,如果否,則按照
制動計算;再按照牽引到本區(qū)段的限速,判斷能否惰行到下下區(qū)段計算,如果
否,則按照制動計算,直到找到滿足要求的最高運行速度。
圖10b:按照牽引到本區(qū)段的終點計算,以本區(qū)段的末速度作為下區(qū)段的
進入速度。以本區(qū)段的末速度作為本區(qū)段的最高運行速度,即直接從圖4的
S425開始計算。
本發(fā)明還提供一種列車牽引的方法,所述方法包括由上述實施例計算出來 的最高運行速度結(jié)合數(shù)學(xué)模型計算列車運行的距離、時間、速度、加速度、牽 引制動電流和消耗功率。
基于上述判斷列車最高運行速度的方法,本發(fā)明還提供了 一種判斷列車最高運行速度的裝置,下面結(jié)合具體實施例來詳細說明其組成部分。
參見圖11,該圖為本發(fā)明判斷列車最高運行速度的裝置第一實施例結(jié)構(gòu)圖。
本發(fā)明實施例提供的判斷列車最高運行速度的裝置的計算原則是計算本
區(qū)段的最高運行速度時,計算三個限速區(qū)段,分別是本區(qū)段、下區(qū)段和下下區(qū)
段;所述下區(qū)段是本區(qū)段的下一個區(qū)段,所述下下區(qū)段是下區(qū)段的下一個區(qū)段。 本裝置的輸入信號為初始速度,輸出信號為本區(qū)段的最高運行速度。 本實施例提供的裝置包括第一惰行判斷單元1101、初始速度判斷單元
1102、第一速度降低單元1103、第二惰行判斷單元1104和最高運行速度輸出
單元1105。
第一惰行判斷單元1101,用于判斷列車從所述初始速度牽引到本區(qū)段的 限速時,是否能惰行到下區(qū)段和下下區(qū)段的限速;如果是,則將本區(qū)段的限速
作為本區(qū)段的最高運行速度發(fā)送至最高運行速度輸出單元;
初始速度判斷單元1102,當(dāng)所述第一惰行判斷單元1101判斷列車牽引到 本區(qū)段的限速時,不能惰行到下區(qū)段和下下區(qū)段,用于判斷本區(qū)段的最高運行 速度是否低于本區(qū)段的初始速度;
第一速度降低單元1103,當(dāng)所述初始速度判斷單元1102判斷本區(qū)^:的最 高運行速度低于本區(qū)段的初始速度時,用于降低本區(qū)段的最高運行速度,并將 降低后的最高運行速度發(fā)送至第二惰行判斷單元1104;
第二惰行判斷單元1104,用于判斷列車是否能惰行到下區(qū)段和下下區(qū)段的 限速;如果否,則返回所述初始速度判斷單元1102;如果是,則發(fā)送當(dāng)前最 高運行速度至所述最高運行速度輸出單元1105。
本實施例提供的裝置是從牽引和惰行交替來計算區(qū)段的最高運行速度的, 最高運行速度輸出單元最終將最高運行速度輸出。本實施例計算本區(qū)段的最高 運行速度時,考慮了三個區(qū)段的運行情況,并且采用牽引和惰行交替的方式來 牽引計算。這樣更符合司機的駕駛習(xí)慣,也利于節(jié)能。
參見圖12,該圖為本發(fā)明判斷列車最高運行速度的裝置第二實施例結(jié)構(gòu)圖。
本實施例提供的裝置除了包括第一實施例中的單元以外還包括制動判斷單元1202、第二速度降低單元1201。
制動判斷單元1202,當(dāng)所述初始速度判斷單元1102判斷本區(qū)段的最高運 行速度低于本區(qū)段的初始速度時,用于判斷列車牽引到本區(qū)段的限速時,是否 能制動到下區(qū)段和下下區(qū)段的限速;如果是,則發(fā)送當(dāng)前最高運行速度至所述 最高運行速度輸出單元1105。
第二速度降低單元1201,當(dāng)所述制動判斷單元1202判斷列車牽引到本區(qū) 段的限速時,不能制動到下區(qū)段和下下區(qū)段的限速時,用于降低本區(qū)段的最高 運行速度,返回所述制動判斷單元1202。
參見圖13,該圖為本發(fā)明判斷列車最高運行速度的裝置第三實施例結(jié)構(gòu)圖。
為了簡化計算過程,本實施例增加了判斷最高運行速度與初始速度的大 小。本實施例提供的裝置與裝置第二實施例的區(qū)別是增加了最高運行速度保存 單元1301。
最高運行速度保存單元1301,用于判斷所述最高運行速度輸出單元1105 發(fā)送的最高運行速度與區(qū)段的初始速度的差值是否大于等于預(yù)定值,如果是, 則保存最高運行速度;如果否,則以區(qū)段的初始速度作為區(qū)段最高運行速度并 保存。
所述預(yù)定值的范圍為10km/h-20km/h。本實施例優(yōu)選預(yù)定值為15km/h。如 果計算出來的最高運行速度與初始速度的差值小于15km/h,則直接以本區(qū)段 的初始速度作為本區(qū)段的最高運行速度。
參見圖14,該圖為本發(fā)明列車牽引計算的系統(tǒng)實施例結(jié)構(gòu)圖。
本發(fā)明實施例還提供一種列車牽引計算的系統(tǒng),包括利用上述的判斷列車 最高運行速度的裝置1402,還包括運行參數(shù)計算單元1401,用于利用所述的 列車牽引計算最高運行速度的裝置1402計算出來的最高運行速度結(jié)合數(shù)學(xué)模 型計算列車運行的距離、時間、速度、加速度、牽引制動電流和消耗功率。
本實施例提供的系統(tǒng)是從牽引和惰行交替來計算區(qū)段的最高運行速度的, 最高運行速度輸出單元最終將最高運行速度輸出。本實施例計算本區(qū)段的最高 運行速度時,考慮了三個區(qū)段的運行情況,并且采用牽引和惰行交替的方式來 牽引計算。這樣更符合司機的駕駛習(xí)慣,也利于節(jié)能。以上所述,僅是本發(fā)明的較佳實施例而已,并非對本發(fā)明作任何形式上的 限制。雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上,然而并非用以限定本發(fā)明。任何 熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員,在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下,都可利用上述 揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對本發(fā)明技術(shù)方案做出許多可能的變動和修飾,或修改 為等同變化的等效實施例。因此,凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容,依據(jù)本
于本發(fā)明技術(shù)方案保護的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種判斷列車最高運行速度的方法,其特征在于,確定本區(qū)段的最高運行速度時,計算三個限速區(qū)段,分別是本區(qū)段、下區(qū)段和下下區(qū)段;所述下區(qū)段是本區(qū)段的下一個區(qū)段,所述下下區(qū)段是下區(qū)段的下一個區(qū)段;包括以下步驟步驟A判斷列車牽引到本區(qū)段的限速時,是否能惰行到下區(qū)段和下下區(qū)段的限速;如果否,執(zhí)行步驟B;如果是,則以本區(qū)段的限速為本區(qū)段的最高運行速度并保存;步驟B判斷本區(qū)段的最高運行速度是否低于本區(qū)段的初始速度;如果否,執(zhí)行步驟C;步驟C降低本區(qū)段的最高運行速度;判斷列車是否能惰行到下區(qū)段和下下區(qū)段的限速;如果否,執(zhí)行步驟B,如果是,保存最高運行速度。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的判斷列車最高運行速度的方法,其特征在于, 當(dāng)所述步驟B:判斷本區(qū)段的最高運行速度低于本區(qū)段的初始速度時,執(zhí)行步 驟D;步驟D:判斷列車牽引到本區(qū)段的限速時,是否能制動到下區(qū)段和下下區(qū) 段的限速;如果否,執(zhí)行步驟E;如果是,保存所述最高運行速度; 步驟E:降低本區(qū)段的最高運行速度;執(zhí)行步驟D。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的判斷列車最高運行速度的方法,其特征在 于,得到本區(qū)段的最高運行速度之后還包括以本區(qū)段的末速度作為下區(qū)段的 初始速度,以計算本區(qū)段最高運行速度相同的方法計算下區(qū)段的最高運行速 度;得到下區(qū)段的最高運行速度之后,以下區(qū)段的末速度作為下下區(qū)段的初始 速度,以計算本區(qū)段的最高運行速度相同的方法計算下下區(qū)段的最高運行速 度。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的判斷列車最高運行速度的方法,其特征在于, 判斷區(qū)段最高運行速度與區(qū)段的初始速度的差值是否大于等于預(yù)定值,如果 是,則保存最高運行速度;如果否,則以區(qū)段的初始速度作為區(qū)段最高運行速 度并保存。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的判斷列車最高運行速度的方法,其特征在于, 所述預(yù)定值的范圍為10km/h-20km/h。
6、 一種列車牽引的方法,其特征在于,所述方法包括利用權(quán)利要求1計 算出來的最高運行速度結(jié)合數(shù)學(xué)模型計算列車運行的距離、時間、速度、加速 度、牽引制動電流和消耗功率。
7、 一種判斷列車最高運行速度的裝置,其特征在于,計算本區(qū)段的最高運行速度時,計算三個限速區(qū)段,分別是本區(qū)段、下區(qū)段和下下區(qū)段;所述下 區(qū)段是本區(qū)段的下一個區(qū)段,所述下下區(qū)段是下區(qū)段的下一個區(qū)段;輸入信號 為初始速度,輸出信號為本區(qū)段的最高運行速度,包括第一惰行判斷單元,用于判斷列車從所述初始速度牽引到本區(qū)段的限速 時,是否能惰行到下區(qū)段和下下區(qū)段的限速;如果是,則將本區(qū)段的限速作為 本區(qū)段的最高運行速度發(fā)送至最高運行速度輸出單元;初始速度判斷單元,當(dāng)所述第一惰行判斷單元判斷列車牽引到本區(qū)段的限 速,不能惰行到下區(qū)段或下下區(qū)段時,用于判斷本區(qū)段的最高運行速度是否低 于本區(qū)段的初始速度;第一速度降低單元,當(dāng)所述初始速度判斷單元判斷本區(qū)段的最高運行速度 高于本區(qū)段的初始速度時,用于降低本區(qū)段的最高運行速度,并將降低后的最 高運行速度發(fā)送至第二惰行判斷單元;所述第二惰行判斷單元,用于判斷列車是否能惰行到下區(qū)段和下下區(qū)段的 限速;如果否,則返回所述初始速度判斷單元;如果是,則發(fā)送當(dāng)前最高運行 速度至所述最高運行速度輸出單元。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的判斷列車最高運行速度的裝置,其特征在于, 還包括制動判斷單元,當(dāng)所述初始速度判斷單元判斷本區(qū)段的最高運行速度低于 本區(qū)段的初始速度時,用于判斷列車牽引到本區(qū)段的限速時,是否能制動到下 區(qū)段和下下區(qū)段的限速;如果是,則發(fā)送當(dāng)前最高運行速度至所述最高運行速 度輸出單元;第二速度降低單元,用于降低本區(qū)段的最高運行速度,返回所述制動判斷 單元。
9、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的判斷列車最高運行速度的裝置,其特征在于, 還包括最高運行速度保存單元,用于判斷所述最高運行速度輸出單元發(fā)送的最高運行速度與區(qū)段的初始速度的差值是否大于等于預(yù)定值,如果是,則保存 最高運行速度;如果否,則以區(qū)段的初始速度作為區(qū)段最高運行速度并保存。
10、 一種列車牽引的系統(tǒng),其特征在于,包括權(quán)利要求7-9任一項所述的判斷列車最高運行速度的裝置,還包括運行參數(shù)計算單元,用于利用所述的列 車牽引計算最高運行速度的裝置計算出來的最高運行速度結(jié)合數(shù)學(xué)模型計算列車運行的距離、時間、速度、加速度、牽引制動電流和消耗功率。
全文摘要
判斷列車最高運行速度的方法、裝置及牽引方法、系統(tǒng),確定本區(qū)段的最高運行速度時,計算本區(qū)段、下區(qū)段和下下區(qū)段;下區(qū)段是本區(qū)段的下一個區(qū)段,下下區(qū)段是下區(qū)段的下一個區(qū)段;步驟A判斷列車牽引到本區(qū)段的限速時,是否能惰行到下區(qū)段和下下區(qū)段的限速;如果否,執(zhí)行步驟B;如果是,則以本區(qū)段的限速為本區(qū)段的最高運行速度并保存;步驟B判斷本區(qū)段的最高運行速度是否低于本區(qū)段的初始速度;如果否,執(zhí)行步驟C;步驟C降低本區(qū)段的最高運行速度;判斷列車是否能惰行到下區(qū)段和下下區(qū)段的限速;如果否,執(zhí)行步驟B,如果是,保存最高運行速度。本發(fā)明的牽引、惰行的轉(zhuǎn)換根據(jù)線路的實際狀況進行,接近司機的駕駛習(xí)慣。
文檔編號B60L15/20GK101574933SQ20091014559
公開日2009年11月11日 申請日期2009年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月3日
發(fā)明者何興海, 曹偉宸, 堅 王, 為 許, 鄧家龍, 陳文光 申請人:株洲南車時代電氣股份有限公司