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1、(10)申请公布号 CN 104015758 A (43)申请公布日 2014.09.03 C N 1 0 4 0 1 5 7 5 8 A (21)申请号 201410279180.1 (22)申请日 2014.06.20 B61L 27/04(2006.01) (71)申请人株洲南车时代电气股份有限公司 地址 412001 湖南省株洲市石峰区时代路 169号 (72)发明人徐娟 肖琼辉 唐国平 李辉 郑理华 韩琛 吴卫平 (74)专利代理机构北京集佳知识产权代理有限 公司 11227 代理人王宝筠 (54) 发明名称 一种速度控制方法及系统 (57) 摘要 本发明实施例提供一种速度控制方法及。
2、系 统，所述方法包括：预先为列车运行的区段计算 离线曲线；当所述授权路段未覆盖所述区段，则 根据授权路段、离线曲线和列车的运行数据生成 实时曲线；获取列车行驶过程中，当前的位置与 实时速度；并获取所述实时曲线中，当前位置对 应的目标速度；调整列车的牵引力或制动力，以 控制所述实时车速达到所述目标车速；所述离线 曲线和实时曲线为位置/速度二维曲线。 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书5页 附图3页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书5页 附图3页 (10)申请公布号 CN 104015758 A CN 104015758 A 1/1页 。
3、2 1.一种速度控制方法，其特征在于，所述方法包括： 预先为列车运行的区段计算离线曲线； 当所述授权路段未覆盖所述区段，则根据授权路段、离线曲线和列车的运行数据生成 实时曲线； 获取列车行驶过程中，当前的位置与实时速度；并获取所述实时曲线中，当前位置对应 的目标速度； 调整列车的牵引力或制动力，以控制所述实时车速达到所述目标车速； 所述离线曲线和实时曲线为位置/速度二维曲线。 2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述根据授权路段、离线曲线和列车的运行 数据生成实时曲线具体为： 根据授权路段的范围，从离线曲线中截取得到曲线第一部分； 根据列车的运行数据计算得到曲线第二部分； 拼接所述曲线第一。
4、部分和曲线第二部分，得到所述实时曲线。 3.根据权利要求1或2所述方法，其特征在于，所述运行数据包括： 正负加速度极值、牵引力极值、制动力极值、惰行转换时间及授权路段信息。 4.根据权利要求1或2所述方法，其特征在于，所述授权路段根据前方列车的尾端的位 置计算获取。 5.根据权利要求1或2所述方法，其特征在于，所述获取列车行驶过程中的实时速度还 包括： 对所述实时速度进行速度修正。 6.一种速度控制系统，其特征在于，所述系统包括： 曲线模块，用于预先为列车运行的区段计算离线曲线；当所述授权路段未覆盖所述区 段，则根据授权路段、离线曲线和列车的运行数据生成实时曲线； 工况获取模块，用于获取列车行。
5、驶过程中，当前的位置与实时速度；并获取所述实时曲 线中，当前位置对应的目标速度； 调整模块，用于调整列车的牵引力或制动力，以控制所述实时车速达到所述目标车 速； 所述离线曲线和实时曲线为位置/速度二维曲线。 7.根据权利要求6所述系统，其特征在于，所述曲线模块包括： 离线曲线单元，用于预先为列车运行的区段计算离线曲线； 实时曲线单元，用于在所述授权路段未覆盖所述区段时，根据授权路段的范围，从离线 曲线中截取得到曲线第一部分；根据列车的运行数据计算得到曲线第二部分；拼接所述曲 线第一部分和曲线第二部分，得到所述实时曲线。 8.根据权利要求6或7所述系统，其特征在于，所述运行数据包括： 正负加速度。
6、极值、牵引力极值、制动力极值、惰行转换时间及授权路段信息。 9.根据权利要求6或7所述系统，其特征在于，所述授权路段根据前方列车的尾端的位 置计算获取。 10.根据权利要求6或7所述系统，其特征在于，所述系统还包括： 速度修正模块，用于对所述实时速度进行速度修正。 权 利 要 求 书CN 104015758 A 1/5页 3 一种速度控制方法及系统 技术领域 0001 本发明涉及轨道列车技术领域，特别涉及一种速度控制方法及系统。 背景技术 0002 轨道列车与轨道交通，因其快捷、安全、节能和不拥堵等特点，成为了城市与城际 交通的重要组成部分。现阶段，轨道列车主要由计算机程序进行控制，轨道列车的。
7、运行基本 为半自动化。 0003 列车自动运行系统(Automatic Train Operation，简称ATO)就是一种自动调配列 车牵引力和制动力，通过控制列车速度以支配列车运行的控制系统。在现有技术中，ATO可 以根据运行线路预设的运行程序，并根据运行程序控制列车自动的在运行线路上行驶。 0004 但在列车行驶的过程当中，很可能由于某些突然情况，或者出于前后列车之间车 距的控制，列车的行驶状态便会脱离预设的运行程序；在这种情况下只能根据实际情况实 时计算得到控制方式，以对列车进行控制。现有技术的缺陷在于，实时计算得到控制方式的 过程效率相对低下。 发明内容 0005 有鉴于此，本发明的。
8、目的在于提供一种速度控制方法及系统，通过根据授权路段、 离线曲线和列车的运行数据生成实时曲线，以在非常规的运行状况下，对列车的行驶速度 进行控制。 0006 为实现上述目的，本发明有如下技术方案： 0007 一种速度控制方法，所述方法包括： 0008 预先为列车运行的区段计算离线曲线； 0009 当所述授权路段未覆盖所述区段，则根据授权路段、离线曲线和列车的运行数据 生成实时曲线； 0010 获取列车行驶过程中，当前的位置与实时速度；并获取所述实时曲线中，当前位置 对应的目标速度； 0011 调整列车的牵引力或制动力，以控制所述实时车速达到所述目标车速； 0012 所述离线曲线和实时曲线为位置。
9、/速度二维曲线。 0013 所述根据授权路段、离线曲线和列车的运行数据生成实时曲线具体为： 0014 根据授权路段的范围，从离线曲线中截取得到曲线第一部分； 0015 根据列车的运行数据计算得到曲线第二部分； 0016 拼接所述曲线第一部分和曲线第二部分，得到所述实时曲线。 0017 所述运行数据包括： 0018 正负加速度极值、牵引力极值、制动力极值、惰行转换时间及授权路段信息。 0019 所述授权路段根据前方列车的尾端的位置计算获取。 0020 所述获取列车行驶过程中的实时速度还包括： 说 明 书CN 104015758 A 2/5页 4 0021 对所述实时速度进行速度修正。 0022 。
10、一种速度控制系统，所述系统包括： 0023 曲线模块，用于预先为列车运行的区段计算离线曲线；当所述授权路段未覆盖所 述区段，则根据授权路段、离线曲线和列车的运行数据生成实时曲线； 0024 工况获取模块，用于获取列车行驶过程中，当前的位置与实时速度；并获取所述实 时曲线中，当前位置对应的目标速度； 0025 调整模块，用于调整列车的牵引力或制动力，以控制所述实时车速达到所述目标 车速； 0026 所述离线曲线和实时曲线为位置/速度二维曲线。 0027 所述曲线模块包括： 0028 离线曲线单元，用于预先为列车运行的区段计算离线曲线； 0029 实时曲线单元，用于在所述授权路段未覆盖所述区段时，。
11、根据授权路段的范围，从 离线曲线中截取得到曲线第一部分；根据列车的运行数据计算得到曲线第二部分；拼接所 述曲线第一部分和曲线第二部分，得到所述实时曲线。 0030 所述运行数据包括： 0031 正负加速度极值、牵引力极值、制动力极值、惰行转换时间及授权路段信息。 0032 所述授权路段根据前方列车的尾端的位置计算获取。 0033 所述系统还包括： 0034 速度修正模块，用于对所述实时速度进行速度修正。 0035 通过以上技术方案可知，本发明存在的有益效果是：实时曲线部分取自离线曲线， 简化了实时曲线的计算过程，提高了效率，同时也提升了实时曲线的准确定；通过速度修正 进一步的精确了对于速度的控。
12、制。 附图说明 0036 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明 的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据 这些附图获得其他的附图。 0037 图1为现有技术中所述离线曲线示意图； 0038 图2为现有技术中所述限速线示意图； 0039 图3为本发明实施例所述方法流程图； 0040 图4为本发明实施例所述实时曲线示意图； 0041 图5为本发明实施例所述系统结构示意图。 具体实施方式 0042 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下。
13、面将结合本发明实施例 中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是 本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员 在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 说 明 书CN 104015758 A 3/5页 5 0043 在现有技术当中，控制列车常规行驶的运行程序将以离线曲线的形式呈现，所谓 的离线曲线即直角坐标系中的位置/速度二维曲线。进而在列车运行过程中，尽可能的使 列车的车速变化趋近于所述的离线曲线。所谓离线曲线意味着车速控制的标的。对于车速 控制的目标，就是使车速的变化尽可能与离线曲。
14、线相吻合。 0044 例如，列车将从A站开往B站，则A站B站间的路段被视为列车运行中一个标准 的区段。所以对此可以结合列车运行过程中的相关运行数据的限制，可以计算出列车在该 区段运行最优的速度变化规律，也就是该区段中的离线曲线。参见图1所示，即A站到B站 间的离线曲线示意图。 0045 具体而言，正常情况下，A站到B站之间控制系统的理论限速情况如图2所示；在 此限速情况下，列车所能承受的冲击率，限制了列车的正负加速度极值；而动力因素制约了 列车牵引力和制动力的极值。所述离线曲线正是在这些制约条件下计算得到的优选结果。 具体计算方式可依据常规的物理学及数学原理，在此不作赘述。 0046 所谓列车。
15、的授权路段，是指在某一路段范围内，控制系统存在对列车进行车速控 制的权限。如果授权路段覆盖了A站B站这一区段，即可直接将以离线曲线完成对于列 车行驶的控制。 0047 不过在一些特别的情况下，可能由于某些突然情况，或者出于前后列车之间车距 的控制，授权路段未覆盖离线曲线对应的区段。例如当出于特殊情况，列车在A站至B站之 间紧急停车，那么其授权路段就应为A站至停车点S的路段。在这种授权路段未覆盖区段 的情况下，无法直接以离线曲线完成对于列车行驶的控制。 0048 在这种情况下，本发明实施例将提供一种速度控制方法；参见图1所示，为本发明 所述方法的具体实施例，本实施例中所述离线曲线和实时曲线为位置。
16、/速度二维曲线；所 述方法包括以下步骤： 0049 步骤301、预先为列车运行的区段计算离线曲线。 0050 本实施例中所述离线曲线的依然可参照图1所示。 0051 步骤302、当所述授权路段未覆盖所述区段，则根据授权路段、离线曲线和列车的 运行数据生成实时曲线。 0052 如果处于前后列车之间车距的控制，则所述授权路段根据前方列车的尾端的位置 计算获取。极有可能导致授权路段未覆盖区段。 0053 本实施例中根据授权路段、离线曲线和列车的运行数据生成实时曲线，也就意味 着所述实时曲线的生成结合了一部分离线曲线，所以实时曲线的计算方式相比于现有技术 更为高效。具体的计算流程如下： 0054 步骤。
17、321、根据授权路段的范围，从离线曲线中截取得到曲线第一部分。 0055 参见图4所示，S为停车点；S为在C点制动情况下，列车的停车位置；显然S越 过了S，所以所述曲线第一部分中，完整的包括了AC段曲线。S为D点制动情况下，列车 的停车位置，S没有越过S，所以初步曲线第一部分的终点在CD段。 0056 步骤322、根据列车的运行数据计算得到曲线第二部分。 0057 所述列车运行数据包括正负加速度极值、牵引力极值、制动力极值、惰行转换时间 及授权路段信息等。图4中假设C点坐标为(50Km/h、3215m)，S点的横坐标为3500m，列 车加速度的正极值为0.9m/s 2 ，负极值为-0.8m/s。
18、 2 。可计算出减速曲线与离线曲线的CD段 说 明 书CN 104015758 A 4/5页 6 交于E点，E点处的速度65Km/h。进一步考虑到列车的牵引惰行转换时间(本实施例中取 1.2s)，可最终得到曲线第二部分与第一部分的交点F点。F点处速度为61Km/h。 0058 步骤323、拼接所述曲线第一部分和曲线第二部分，得到所述实时曲线。 0059 曲线第一部分取自离线曲线，曲线第二部分为实时计算得出，二者相较于F点处， 拼接所述曲线第一部分和曲线第二部分，得到所述实时曲线。本实施例中所述实时曲线有 部分来自于离线曲线，则该部分即可无需重复计算。 0060 步骤303、获取列车行驶过程中，。
19、当前的位置与实时速度；并获取所述实时曲线 中，当前位置对应的目标速度。 0061 步骤304、调整列车的牵引力或制动力，以控制所述实时车速达到所述目标车速。 0062 计算得到实时曲线之后，进一步获取列车当前的位置和实时速度。根据所述当前 位置，可在所述目标曲线中找到当前位置对应的目标速度。如果实时速度低于目标速度。可 以通过调整列车的牵引力，控制列车加速，以使列车运行速度达到或者更接近于目标速度。 0063 另外，由于由于实时测速可能出现的滞后性，本实施例中优选的可对所述实时速 度进行速度修正。 0064 通过以上技术方案可知，本实施例存在的有益效果是：实时曲线部分取自离线曲 线，简化了实时。
20、曲线的计算过程，提高了效率，同时也提升了实时曲线的准确定；通过速度 修正进一步的精确了对于速度的控制。 0065 参见图5所示，为本实施例所述系统的结构示意图。本实施例中，所述系统用于实 现前述实施例所述的方法，二者技术方案本质上一致；前述实施例中的相应描述，同样适用 于本实施例中。所述系统具体包括： 0066 曲线模块，用于预先为列车运行的区段计算离线曲线；当所述授权路段未覆盖所 述区段，则根据授权路段、离线曲线和列车的运行数据生成实时曲线。 0067 所述曲线模块包括： 0068 离线曲线单元，用于预先为列车运行的区段计算离线曲线； 0069 实时曲线单元，用于在所述授权路段未覆盖所述区段。
21、时，根据授权路段的范围，从 离线曲线中截取得到曲线第一部分；根据列车的运行数据计算得到曲线第二部分；拼接所 述曲线第一部分和曲线第二部分，得到所述实时曲线。 0070 工况获取模块，用于获取列车行驶过程中，当前的位置与实时速度；并获取所述实 时曲线中，当前位置对应的目标速度。 0071 调整模块，用于调整列车的牵引力或制动力，以控制所述实时车速达到所述目标 车速。 0072 所述离线曲线和实时曲线为位置/速度二维曲线。 0073 所述运行数据包括： 0074 正负加速度极值、牵引力极值、制动力极值、惰行转换时间及授权路段信息。 0075 所述授权路段根据前方列车的尾端的位置计算获取。 0076。
22、 所述系统还包括： 0077 速度修正模块，用于对所述实时速度进行速度修正。 0078 通过以上技术方案可知，本实施例存在的有益效果是：实时曲线部分取自离线曲 线，简化了实时曲线的计算过程，提高了效率，同时也提升了实时曲线的准确定；通过速度 说 明 书CN 104015758 A 5/5页 7 修正进一步的精确了对于速度的控制。 0079 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人 员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应 视为本发明的保护范围。 说 明 书CN 104015758 A 1/3页 8 图1 图2 说 明 书 附 图CN 104015758 A 2/3页 9 图3 说 明 书 附 图CN 104015758 A 3/3页 10 图4 图5 说 明 书 附 图CN 104015758 A 10 。