本發(fā)明涉及列車運(yùn)行控制系統(tǒng)領(lǐng)域，具體涉及cbtc系統(tǒng)中ato子系統(tǒng)的系統(tǒng)參數(shù)和車輛參數(shù)的確定。

背景技術(shù)：

列車自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)(automatictrainoperation，簡(jiǎn)稱ato系統(tǒng))，其主要功能是利用車載及地面信息對(duì)列車運(yùn)行進(jìn)行自動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)列車自動(dòng)駕駛并保持在最佳運(yùn)行狀態(tài)，完成定時(shí)、定點(diǎn)停車、自動(dòng)開關(guān)門控制等功能，可以降低司機(jī)的勞動(dòng)強(qiáng)度，并最大限度地節(jié)約能源。隨著我國(guó)軌道交通事業(yè)的發(fā)展，ato在城市軌道交通、城際軌道交通信號(hào)系統(tǒng)等領(lǐng)域大量運(yùn)用，其重要程度日漸凸顯，特別是對(duì)其系統(tǒng)安全性、可靠性和可用性提出了更高的要求。

在目前城市軌道交通cbtc(communicationbasedtraincontrol，基于通信的列車控制)系統(tǒng)中，為了達(dá)到精確控車的目的，ato子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)需要了解車輛控制相關(guān)的參數(shù)，如制動(dòng)響應(yīng)延時(shí)、最大牽引制動(dòng)力等。目前，大部分參數(shù)均由車輛生產(chǎn)廠商方面直接提供。然而，由車輛生產(chǎn)廠商方面直接提供的參數(shù)有時(shí)并不一定準(zhǔn)確或者不夠準(zhǔn)確，不能反映列車的實(shí)際情況。因此，往往需要在廠商提供的參數(shù)的基礎(chǔ)上根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試參數(shù)進(jìn)行修正，然而，這又帶來(lái)了調(diào)試過(guò)程時(shí)間長(zhǎng)、效率低等缺點(diǎn)。另外，隨著列車的運(yùn)營(yíng)，列車性能也會(huì)發(fā)生改變。由于無(wú)法實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)列車參數(shù)的變化，性能的下降很有可能需要再次調(diào)試從而保證ato運(yùn)行的精確性。

因此，需要一種新的、高效的確定用于ato系統(tǒng)的系統(tǒng)參數(shù)、車輛參數(shù)的方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

提供本發(fā)明內(nèi)容以便以簡(jiǎn)化形式介紹將在以下具體實(shí)施方式中進(jìn)一步描述的一些概念。本發(fā)明內(nèi)容并非旨在標(biāo)識(shí)所要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵特征或必要特征，也不旨在用于幫助確定所要求保護(hù)的主題的范圍。

為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種基于現(xiàn)場(chǎng)捕獲的ato列車參數(shù)確定方法，該方法能夠基于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的參數(shù)確定來(lái)準(zhǔn)確獲得控車所需的全部列車參數(shù)。并且在后續(xù)正式運(yùn)營(yíng)中，可隨時(shí)進(jìn)行列車參數(shù)的調(diào)整，以保證ato子系統(tǒng)控車的精確性。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，提供了一種基于現(xiàn)場(chǎng)捕獲的確定列車參數(shù)的系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)包括：

列車；

列車自動(dòng)運(yùn)行控制系統(tǒng)；以及

測(cè)試系統(tǒng)，其中所述測(cè)試系統(tǒng)被配置成：

對(duì)所述列車進(jìn)行場(chǎng)景測(cè)試；

捕獲所述列車的實(shí)際測(cè)試數(shù)據(jù)；以及

基于所述實(shí)際測(cè)試數(shù)據(jù)來(lái)確定所述列車的參數(shù)，以供所述列車自動(dòng)運(yùn)行控制系統(tǒng)控制所述列車的自動(dòng)運(yùn)行。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，還提供了基于現(xiàn)場(chǎng)捕獲的確定列車參數(shù)的方法，其中所述方法包括：

對(duì)列車進(jìn)行場(chǎng)景測(cè)試；

捕獲所述列車的實(shí)際測(cè)試數(shù)據(jù)；以及

基于所述實(shí)際測(cè)試數(shù)據(jù)來(lái)確定所述列車的參數(shù)。

通過(guò)閱讀下面的詳細(xì)描述并參考相關(guān)聯(lián)的附圖，這些及其他特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見(jiàn)。應(yīng)該理解，前面的概括說(shuō)明和下面的詳細(xì)描述只是說(shuō)明性的，不會(huì)對(duì)所要求保護(hù)的各方面形成限制。

附圖說(shuō)明

為了能詳細(xì)地理解本發(fā)明的上述特征所用的方式，可以參照各實(shí)施例來(lái)對(duì)以上簡(jiǎn)要概述的內(nèi)容進(jìn)行更具體的描述，其中一些方面在附圖中示出。然而應(yīng)該注意，附圖僅示出了本發(fā)明的某些典型方面，故不應(yīng)被認(rèn)為限定其范圍，因?yàn)樵撁枋隹梢栽试S有其它等同有效的方面。

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的ato功能現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試系統(tǒng)的架構(gòu)圖。

圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的ato功能現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的流程圖。

圖3是示出列車在由制動(dòng)變?yōu)闋恳龝r(shí)的延時(shí)的示意圖。

圖4是示出列車由牽引變?yōu)橹苿?dòng)時(shí)的延時(shí)的示意圖。

圖5是示出不同速度下的牽引、制動(dòng)性能的示意圖。

圖6是示出制動(dòng)施加列車響應(yīng)的延時(shí)的示意圖。

圖7是示出制動(dòng)緩解列車響應(yīng)的延時(shí)的示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖詳細(xì)描述本發(fā)明，本發(fā)明的特點(diǎn)將在以下的具體描述中得到進(jìn)一步的顯現(xiàn)。

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的ato功能現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試系統(tǒng)的架構(gòu)圖。如圖1中所示，整個(gè)ato功能現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試系統(tǒng)包括ato控制系統(tǒng)、列車、以及測(cè)試系統(tǒng)。其中，ato控制系統(tǒng)和列車可以以及參數(shù)確定模是現(xiàn)有技術(shù)中已知的或其他任何合適的ato控制系統(tǒng)和列車。測(cè)試系統(tǒng)可進(jìn)一步包括場(chǎng)景運(yùn)行模塊、測(cè)試模塊、以及參數(shù)確定模塊。場(chǎng)景運(yùn)行模塊根據(jù)不同測(cè)試參數(shù)的特定測(cè)試場(chǎng)景生成與測(cè)試場(chǎng)景相關(guān)的控制信息，即列車運(yùn)行曲線。這些與測(cè)試場(chǎng)景相關(guān)的控制信息被提供給測(cè)試模塊。測(cè)試模塊接收來(lái)自場(chǎng)景運(yùn)行模塊的控制信息，并根據(jù)該控制信息生成列車控制命令，以按照?qǐng)鼍皽y(cè)試需求測(cè)試對(duì)應(yīng)參數(shù)。所生成的列車控制命令被發(fā)送給列車，并由列車完成測(cè)試動(dòng)作。同時(shí)，相應(yīng)的測(cè)試參數(shù)被發(fā)送給參數(shù)確定模塊。參數(shù)確定模塊基于來(lái)自測(cè)試模塊的測(cè)試參數(shù)以及采集到的列車的實(shí)際的反饋信息來(lái)計(jì)算相應(yīng)的列車參數(shù)，并將所計(jì)算出的列車參數(shù)作為實(shí)際確定的列車參數(shù)提供給ato控制系統(tǒng)。測(cè)試系統(tǒng)中的各模塊的運(yùn)行過(guò)程和細(xì)節(jié)將結(jié)合附圖3－7進(jìn)行描述。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，場(chǎng)景運(yùn)行模塊、測(cè)試模塊、以及參數(shù)確定模塊可以軟件、硬件或軟件與硬件結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)，并且這些模塊既可被實(shí)現(xiàn)為分開的模塊，也可被實(shí)現(xiàn)為集成的模塊，或者各模塊任意組合。

圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的ato功能現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的流程圖。該流程可根據(jù)不同的列車性能參數(shù)而設(shè)計(jì)不同的特定場(chǎng)景，并依據(jù)特定場(chǎng)景來(lái)控制列車運(yùn)行，同時(shí)采集列車反饋數(shù)據(jù)，從而確定相應(yīng)列車參數(shù)。以下將描述具體的測(cè)試流程。

首先，在步驟201，導(dǎo)入場(chǎng)景數(shù)據(jù)，并根據(jù)導(dǎo)入的場(chǎng)景數(shù)據(jù)生成與場(chǎng)景相關(guān)的控制信息。作為一個(gè)實(shí)施例，可由圖1中的場(chǎng)景運(yùn)行模塊來(lái)根據(jù)導(dǎo)入的測(cè)試場(chǎng)景生成控制信息。另外，在生成控制信息的過(guò)程中，場(chǎng)景運(yùn)行模塊還需考慮相關(guān)的線路數(shù)據(jù)，例如限速信息、線路坡道等。導(dǎo)入的場(chǎng)景數(shù)據(jù)可以是例如描述測(cè)試場(chǎng)景、測(cè)試方案和具體的測(cè)試參數(shù)的場(chǎng)景文件。場(chǎng)景運(yùn)行模塊對(duì)場(chǎng)景文件進(jìn)行分析，并結(jié)合線路數(shù)據(jù)，得出測(cè)試方案信息。根據(jù)測(cè)試場(chǎng)景的不同，測(cè)試的參數(shù)可包括制動(dòng)施加延時(shí)、制動(dòng)緩解延時(shí)、列車制動(dòng)性能等各種列車參數(shù)。以下給出了一些示例性的測(cè)試場(chǎng)景：

測(cè)試場(chǎng)景1

模式轉(zhuǎn)換延時(shí)測(cè)試：測(cè)試牽引/制動(dòng)模式變換時(shí)，對(duì)牽引或制動(dòng)命令的響應(yīng)延時(shí)。

測(cè)試方案：

(a)施加80％牽引力至列車達(dá)到預(yù)設(shè)速度后，發(fā)送制動(dòng)命令，施加80％的制動(dòng)力，測(cè)試實(shí)際列車由牽引狀態(tài)轉(zhuǎn)換為制動(dòng)狀態(tài)并達(dá)到預(yù)計(jì)制動(dòng)力的時(shí)間；

(b)列車以恒定速度運(yùn)行，施加80％制動(dòng)力至列車達(dá)到預(yù)設(shè)速度后，發(fā)送牽引命令，施加80％的牽引力，測(cè)試實(shí)際列車由制動(dòng)狀態(tài)轉(zhuǎn)換為牽引狀態(tài)并達(dá)到預(yù)計(jì)制動(dòng)力的時(shí)間。

測(cè)試參數(shù)：列車在由制動(dòng)變?yōu)闋恳龝r(shí)的延時(shí)、列車由牽引變?yōu)橹苿?dòng)時(shí)的延時(shí)。

圖3是示出列車在由制動(dòng)變?yōu)闋恳龝r(shí)的延時(shí)的示意圖。圖4是示出列車由牽引變?yōu)橹苿?dòng)時(shí)的延時(shí)的示意圖。

測(cè)試場(chǎng)景2

不同速度下的牽引/制動(dòng)性能：根據(jù)當(dāng)前速度的不同確定其對(duì)應(yīng)速度下的牽引制動(dòng)性能。

測(cè)試方案：

(a)施加100％全牽引，記錄列車不同速度下10km/h、20km/h、30km/h、40km/h、50km/h、60km/h、70km/h、80km/h的牽引力響應(yīng)的反饋；

(b)列車達(dá)到最高允許限速后施加對(duì)大制動(dòng)力直至停車，記錄不同速度下的制動(dòng)力響應(yīng)的反饋。

測(cè)試參數(shù)：不同速度下的牽引/制動(dòng)性能。

圖5是示出不同速度下的牽引/制動(dòng)性能的示意圖。

測(cè)試場(chǎng)景3

制動(dòng)緩解以及制動(dòng)施加的響應(yīng)時(shí)間：根據(jù)制動(dòng)命令的改變測(cè)試其響應(yīng)時(shí)間。

測(cè)試方案：

(a)控制列車加速至測(cè)試速度后控制列車以該速度允許運(yùn)行，施加80％制動(dòng)力；

(b)測(cè)試施加制動(dòng)命令后，列車時(shí)間響應(yīng)制動(dòng)命令時(shí)間以及達(dá)到預(yù)期制動(dòng)時(shí)間，以及列車制動(dòng)至測(cè)試速度后施加緩解制動(dòng)命令后，測(cè)試列車實(shí)際緩解制動(dòng)時(shí)間。

測(cè)試參數(shù)：制動(dòng)施加以及緩解命令與實(shí)際列車響應(yīng)的延時(shí)。

圖6是示出制動(dòng)施加列車響應(yīng)的延時(shí)的示意圖。圖7是示出制動(dòng)緩解列車響應(yīng)的延時(shí)的示意圖。

測(cè)試場(chǎng)景4

動(dòng)力制動(dòng)與摩擦制動(dòng)的轉(zhuǎn)換：在從動(dòng)力制動(dòng)到摩擦制動(dòng)轉(zhuǎn)換過(guò)程中，確定制動(dòng)反應(yīng)的延時(shí)和特性。

測(cè)試方案：列車以最大加速度加速至最大允許速度后，以恒定的制動(dòng)命令進(jìn)行減速。

測(cè)試參數(shù)：由動(dòng)力制動(dòng)到摩擦制動(dòng)轉(zhuǎn)換時(shí)的延時(shí)以及制動(dòng)力的變換。

測(cè)試場(chǎng)景5

一般速度控制過(guò)程：測(cè)試啟動(dòng)、加速、恒速運(yùn)行、惰行和速度轉(zhuǎn)換、減速和接近停車點(diǎn)、站臺(tái)精確停車下的列車性能

測(cè)試方案：列車由一固定站臺(tái)發(fā)車，控制列車啟動(dòng)、加速至允許速度，惰行以及減速并在相應(yīng)停車點(diǎn)停車。

測(cè)試參數(shù)：列車啟動(dòng)延時(shí)、啟動(dòng)牽引力、精確停車誤差、勻速運(yùn)行制動(dòng)牽引轉(zhuǎn)換延時(shí)。

本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，以上的測(cè)試場(chǎng)景都是示例性的。本發(fā)明的測(cè)試系統(tǒng)可根據(jù)任意參數(shù)性能輸入對(duì)應(yīng)場(chǎng)景測(cè)試文件進(jìn)行單獨(dú)測(cè)試。

現(xiàn)在回到圖2，在對(duì)導(dǎo)入的場(chǎng)景進(jìn)行了分析、處理之后，在步驟202，根據(jù)控制信息生成列車控制命令，以供列車執(zhí)行相應(yīng)的測(cè)試動(dòng)作。例如，圖1中場(chǎng)景運(yùn)行模塊將控制信息發(fā)送給測(cè)試模塊，測(cè)試模塊根據(jù)測(cè)試場(chǎng)景以及其對(duì)應(yīng)的測(cè)試參數(shù)生成控制指令。其中，根據(jù)場(chǎng)景運(yùn)行模塊生成的包括諸如線路限速、停車點(diǎn)距離、運(yùn)行曲線之類的控制信息，測(cè)試模塊相應(yīng)地計(jì)算牽引控制命令，并發(fā)送給列車，從而控制列車按照測(cè)試場(chǎng)景需求運(yùn)行。如在測(cè)試制動(dòng)施加響應(yīng)延時(shí)時(shí)，可根據(jù)測(cè)試場(chǎng)景需求控制列車達(dá)到規(guī)定速度后保持列車惰行，之后施加制動(dòng)命令。具體的列車控制命令是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的，在此不再具體描述。

在步驟203，在向列車發(fā)出控制命令后，測(cè)試系統(tǒng)可監(jiān)視并采集列車響應(yīng)于控制命令作出的測(cè)試動(dòng)作所得到的實(shí)際測(cè)試數(shù)據(jù)。例如，如在測(cè)試制動(dòng)施加響應(yīng)延時(shí)時(shí)，圖1中的參數(shù)確定模塊可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)列車反饋數(shù)據(jù)，并記錄實(shí)際列車響應(yīng)時(shí)間以及達(dá)到預(yù)期制動(dòng)力時(shí)間。同時(shí)，測(cè)試參數(shù)可被發(fā)送給參數(shù)確定模塊。

在步驟204，基于得到的實(shí)際測(cè)試數(shù)據(jù)來(lái)確定列車參數(shù)。例如，圖1中的參數(shù)確定模塊可根據(jù)測(cè)試模塊提供的測(cè)試參數(shù)確定相應(yīng)算法、并根據(jù)所采集的列車實(shí)際運(yùn)行獲得的數(shù)據(jù)來(lái)確定被測(cè)參數(shù)。不同的被測(cè)參數(shù)可對(duì)應(yīng)于相應(yīng)的算法。例如，如果當(dāng)前測(cè)試制動(dòng)延時(shí)，則測(cè)試模塊生成列車控制命令后告知參數(shù)確定模塊當(dāng)前測(cè)試為制動(dòng)延時(shí)，參數(shù)模塊就會(huì)調(diào)用測(cè)試制動(dòng)延時(shí)的算法進(jìn)行運(yùn)算。計(jì)算結(jié)果被發(fā)送給ato系統(tǒng)。作為一些其他的示例測(cè)試場(chǎng)景，如果測(cè)試列車速度，參數(shù)確定模塊可直接采集當(dāng)前列車反饋速度即可。當(dāng)測(cè)試制動(dòng)牽引性能時(shí)，則參數(shù)確定模塊將考慮列車載重、列車實(shí)際加速度、列車功率、以及速度等來(lái)進(jìn)行相應(yīng)計(jì)算。測(cè)試時(shí)間時(shí)，則需要根據(jù)測(cè)試模塊提供的命令時(shí)間和列車反饋的時(shí)間進(jìn)行計(jì)算。作為又一示例，在制動(dòng)命令響應(yīng)延時(shí)測(cè)試場(chǎng)景中，參數(shù)確定模塊根據(jù)測(cè)試模塊發(fā)送的制動(dòng)命令施加時(shí)間、列車制動(dòng)響應(yīng)時(shí)間、達(dá)到預(yù)期制動(dòng)力時(shí)間來(lái)計(jì)算列車的制動(dòng)命令響應(yīng)延時(shí)。如圖6所示，該延時(shí)分為兩個(gè)階段，可分為響應(yīng)延時(shí)以及增漲延時(shí)。其中：

t響應(yīng)延時(shí)＝t列車制動(dòng)命令響應(yīng)時(shí)間-t列車制動(dòng)命令施加時(shí)間；

t增漲延時(shí)＝t達(dá)到預(yù)期制動(dòng)力時(shí)間-t列車制動(dòng)命令響應(yīng)時(shí)間；

t總響應(yīng)延時(shí)＝t響應(yīng)延時(shí)+t增長(zhǎng)延時(shí)；

其中，響應(yīng)延時(shí)為命令傳輸?shù)纫?，而增漲延時(shí)則是由列車的制動(dòng)沖擊率限制引起。經(jīng)計(jì)算的出的響應(yīng)延時(shí)、增漲延時(shí)以及總響應(yīng)延時(shí)都被確定作為實(shí)際的列車參數(shù)，并被發(fā)送給ato系統(tǒng)。

與現(xiàn)有技術(shù)中的確定用于ato的參數(shù)的方案相比，本發(fā)明所提供的ato參數(shù)確定方法至少具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、本發(fā)明提供了一套完整的列車參數(shù)性能測(cè)試方法和系統(tǒng)，并且其為依據(jù)列車實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)而進(jìn)行的測(cè)試，使其測(cè)試獲得的列車參數(shù)最大限度接近實(shí)際運(yùn)行參數(shù)，而非依據(jù)仿真系統(tǒng)，從而提高ato控車精度。

2、根據(jù)不同性能的測(cè)試可以任意組合測(cè)試場(chǎng)景以滿足測(cè)試需求。隨著列車長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后性能的下降，可對(duì)列車重新進(jìn)行測(cè)試并調(diào)整相應(yīng)參數(shù)，以確保ato自動(dòng)控制的精確、高效。

3、本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)為列車現(xiàn)有安裝設(shè)備基礎(chǔ)上的純軟件系統(tǒng)，不需要其他輔助設(shè)備如萬(wàn)用表、示波器等，使得測(cè)試更容易實(shí)施。

以上所已經(jīng)描述的內(nèi)容包括所要求保護(hù)主題的各方面的示例。當(dāng)然，出于描繪所要求保護(hù)主題的目的而描述每一個(gè)可以想到的組件或方法的組合是不可能的，但本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，所要求保護(hù)主題的許多進(jìn)一步的組合和排列都是可能的。從而，所公開的主題旨在涵蓋落入所附權(quán)利要求書的精神和范圍內(nèi)的所有這樣的變更、修改和變化。